本原性數(shù)學(xué)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)課堂教學(xué)的實(shí)證研究

楊吟

小學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)實(shí)際上就是面對(duì)不同的問(wèn)題不斷地與數(shù)學(xué)實(shí)質(zhì)的不同側(cè)面之間展開(kāi)一系列的對(duì)話(huà)活動(dòng)過(guò)程，從而發(fā)展對(duì)數(shù)學(xué)的多角度的和深刻地理解。那么如何讓課本上“冰冷美麗”的學(xué)術(shù)形態(tài)的數(shù)學(xué)和“生活化”的數(shù)學(xué)“返璞歸真”呢？筆者試求以《角的度量》一課為例，結(jié)合教學(xué)問(wèn)題的設(shè)計(jì)和本原性認(rèn)知的分析，通過(guò)對(duì)以下三個(gè)維度來(lái)承載和闡述“本原性數(shù)學(xué)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)課堂教學(xué)”這一教學(xué)思想。

一、認(rèn)知的“根源”——起動(dòng)教學(xué)

個(gè)體在認(rèn)識(shí)過(guò)程中必然會(huì)產(chǎn)生許多的信息，這些信息就是學(xué)生對(duì)所要學(xué)習(xí)的知識(shí)起點(diǎn)。但是，這些信息中有一部分是錯(cuò)誤的，而這些錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)能給我們提供有用的教學(xué)動(dòng)力。

（一）找到學(xué)生認(rèn)知的“根”點(diǎn)

找到學(xué)生認(rèn)識(shí)的“根”點(diǎn)，其價(jià)值是喚醒學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)，并把所學(xué)內(nèi)容與他們自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來(lái)，這樣學(xué)生才會(huì)有真切的體驗(yàn)。通過(guò)以下三個(gè)問(wèn)題找出了這節(jié)課學(xué)生認(rèn)知的“根”：

教學(xué)片場(chǎng)鏈接1：

【問(wèn)題一】 “角的大小是由邊的什么決定的？” （100%的學(xué)生知道角的大小是由邊的張口大小決定的。）

【問(wèn)題二】“你有辦法知道這個(gè)角（圖一）有多大嗎？” （這個(gè)班共有52人。）

出現(xiàn)了以下幾種方法：

【問(wèn)題三】同一個(gè)角，兩個(gè)同學(xué)用皮尺（軟尺）量的不同量法，哪個(gè)角大？（如圖一）

大部分學(xué)生都認(rèn)為是角2要大。給出的理由是：

（1）它所用的皮尺長(zhǎng)。

（2）皮尺與兩條邊所形成的面積大。

（二）找到學(xué)生認(rèn)識(shí)的“源”點(diǎn)

在角的初步認(rèn)識(shí)中已經(jīng)明確得出：角的大小與邊的長(zhǎng)短無(wú)關(guān)，與邊的張口大小有關(guān)。可以說(shuō)學(xué)生對(duì)這句話(huà)已經(jīng)能倒背如流了，但是對(duì)于“如何才能知道這個(gè)角的大??？”這問(wèn)題，學(xué)生是有思維障礙的，因?yàn)樗艿娇臻g和面積的影響。所以，如何把握好學(xué)生認(rèn)知的“源”點(diǎn)，在這節(jié)課中就顯得尤其重要：角到底在哪里？它的大小是指什么？（角就在頂點(diǎn)與兩條邊所張開(kāi)的部份，角的大小就是這個(gè)張口的大小。）

在學(xué)生看來(lái)，用軟尺量是個(gè)好辦法，（這時(shí)學(xué)生頭腦里已經(jīng)有了“化直為曲”的模糊思想。）但是還是不能解決這個(gè)角有多大的問(wèn)題。該怎么量這個(gè)角呢？那么什么方法可以解決這個(gè)角有多大的問(wèn)題呢？從而為下面引入用小角來(lái)量大角的方法掃除了障礙。

二、認(rèn)知的“沖突”——推動(dòng)教學(xué)

在“本原性數(shù)學(xué)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)課堂教學(xué)”這一理念下，我們追求的是：從對(duì)數(shù)學(xué)本身的認(rèn)知出發(fā)，在某個(gè)數(shù)學(xué)主題的教學(xué)中讓學(xué)生掌握的是該主題的數(shù)學(xué)本質(zhì)、經(jīng)歷的是一種類(lèi)似數(shù)學(xué)家的數(shù)學(xué)活動(dòng)過(guò)程。

（一）利用數(shù)學(xué)史，誘導(dǎo)認(rèn)知沖突

數(shù)學(xué)是人類(lèi)進(jìn)步的階梯，數(shù)學(xué)史是經(jīng)過(guò)歷代數(shù)學(xué)家從無(wú)到有，從不完善到完善探索而得到的，最終被人類(lèi)普遍認(rèn)識(shí)。

教學(xué)片場(chǎng)鏈接2：

那這個(gè)小角定多大好呢？（學(xué)生定了各式各樣的小角）那我們數(shù)學(xué)史上是怎么定這個(gè)小角的？在我們的數(shù)學(xué)史上有這么一段記載：在古代沒(méi)有任何的測(cè)量工具的條件下， “古巴比倫人”發(fā)現(xiàn)：地球繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)一圈是一年，一年大約是360天，轉(zhuǎn)動(dòng)的軌道近似一個(gè)圓。于是人們就把這個(gè)圓平均分成了360份，一天就是這樣的一份，這一份所對(duì)應(yīng)的角就被全世界的人定為統(tǒng)一的小角，它的大小剛好是1度的角，記作1°。

在這個(gè)片場(chǎng)中利用了兩個(gè)問(wèn)題帶出數(shù)學(xué)史，這樣能有效地激發(fā)學(xué)生的好奇心，學(xué)生渴求尋找到統(tǒng)一的小角，而在尋找1度角的過(guò)程中，認(rèn)知沖突油然而生。

（二）創(chuàng)設(shè)問(wèn)題場(chǎng)，制造認(rèn)知沖突

利用學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)中的困惑，創(chuàng)設(shè)大的問(wèn)題情境（問(wèn)題場(chǎng)），有意識(shí)混淆問(wèn)題的性質(zhì)，暗設(shè)認(rèn)知沖突，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)、思考、解決、同化新知識(shí)到自己原有的知識(shí)結(jié)構(gòu)中，這樣有利于加深學(xué)生的印象，有效的培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。在這節(jié)課中我設(shè)計(jì)了四個(gè)大的問(wèn)題場(chǎng)：

本課后面三個(gè)問(wèn)題場(chǎng)中每個(gè)場(chǎng)所對(duì)應(yīng)第一個(gè)問(wèn)題到第二個(gè)問(wèn)題都是從“知識(shí)失衡”到“知識(shí)平衡”的過(guò)程，一方面喚起了學(xué)生的思維注意，活躍課堂氣氛，另一方面也能激發(fā)學(xué)生的情緒注意，使學(xué)生從自己的需要來(lái)參與課堂教學(xué)。

（三）變式問(wèn)題練習(xí)，強(qiáng)化認(rèn)知沖突

同是一道題，變換問(wèn)題的部分條件或設(shè)問(wèn)方式，在原有的認(rèn)知沖突突然消失后，不斷出現(xiàn)新的認(rèn)知沖突，使學(xué)生對(duì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)不斷深化，思維水平不斷提高。

三、認(rèn)知的“完善”——提升思維

“本原性數(shù)學(xué)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)”下的課堂教學(xué)核心還是在于學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的完善，只有借助認(rèn)知結(jié)構(gòu)才會(huì)有新知識(shí)的生長(zhǎng)點(diǎn)，才會(huì)有對(duì)新知識(shí)的理解、內(nèi)化，而不斷發(fā)展、完善的認(rèn)知結(jié)構(gòu)又會(huì)成為更新的知識(shí)之生長(zhǎng)點(diǎn)，正是這種循環(huán)，才是小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的本質(zhì)。

本節(jié)課的核心就是認(rèn)學(xué)生體會(huì)量角器的產(chǎn)生過(guò)程：1度角的疊加——半圓數(shù)刻度——只有外圈刻度——完整的量角器。讓學(xué)生的認(rèn)知從無(wú)到有、從復(fù)雜到簡(jiǎn)單、從圖形到工具等一系列的、不斷完善的過(guò)程，學(xué)生的思維也在不斷地提升。