□朱 強
在數(shù)學課堂中,我們越來越關注學生的深度學習,培養(yǎng)學生的高階思維能力。學生能夠在對比、聯(lián)系中做出決策,將原有的認知結構遷移到新的知識結構中,將所學的知識和技能在真實世界中得以運用,聯(lián)結書本上的數(shù)學知識和真實世界的數(shù)學原型,解決新情境中的問題,這是我們追求的課堂教學目標。遷移能力,是深度學習的一個重要表征,也是教學的終極目標之一。而遷移能力的培養(yǎng),應該基于“理解”的教學,這是實現(xiàn)深度學習的關鍵。
《教學月刊·小學版(數(shù)學)》2019年第9期中“專題研究”“備課之窗”“課堂新探”“教學反思”四個欄目中的9篇文章都非常注重學生深度學習,關注學生遷移能力的培養(yǎng),都能從“大概念”“理解”等角度高位思考,進而設計教學,并取得了很好的教學實效。
什么是大概念呢?“大概念”就是一個概念、主題或問題,它能夠使離散的事實和技能相互聯(lián)系并有一定意義。假如學生學到的是零碎的知識,那么這些知識往往就少了生長力,“大概念”具有“吸附力”和“遷移力”,可以將各個知識點聯(lián)系起來,有助于對知識與技能的理解和整合。“大”不是指“多”和“廣”,也不是指“基礎”概念,而是學科的“核心”,它是思考和感知的方式,指向一個學科領域中最精華、最有價值的部分。
郜舒竹教授的文章《學生解決“雞兔同籠”問題的協(xié)變思維》就談到了這個問題。他從四年級和五年級學生的解題方法中,發(fā)現(xiàn)了與協(xié)變思維有關的一些“大概念”,如“取半調整”“加倍”“等分”“配對分組”“盈虧互補”等,學生靈活應用這些“大概念”,將已有知識和經(jīng)驗成功地遷移到新的情境“雞兔同籠”中來,成功解決了新問題。郜教授在文章中,使用了“大想法”這個詞,而且給出了定義:“像這樣從解題的具體做法中提取出一般意義的想法,西方文獻中通常叫作‘大想法(Big idea)’?!蔽矣X得,這樣的定義和命名更容易讓我們理解。
胡良梅的《挖掘簡單背后的豐富意蘊——基于一節(jié)口算教學課的思考》一文提出:“口算60÷3,學生說出得數(shù)并不難,但對算法和算理的理解其實還是模糊不清的?!边@里其實也蘊含著一個“大概念”——“整體化”,即一個數(shù)詞可以表征不同數(shù)字的能力,也就是我們所說的“位值原則”。三年級學生還很難理解位值的含義,因為他們不知道“整體化要求學生不僅將數(shù)字作為對象來計算,也要將數(shù)字看成集合進行計算,甚至以上兩個同時進行。所以,一個數(shù)整體上是一個數(shù)組”,對學生來說,這樣的整體化認識是一次看待問題視角的大轉變。
金秀葉的《“用字母表示數(shù)”教學實踐與思考》一文提到,她設計教學時考慮的四條主線:(1)抓住學生起點,從“記數(shù)”到用字母表示“未知數(shù)”;(2)在同一情境中,不同的字母表示不同的數(shù);(3)在同一情境中,明確兩個量之間存在相差或倍比關系時,在用一個字母表示某個量的前提下,可用字母關系式表示不同的數(shù);(4)引發(fā)學生(認知)沖突,從“量”到“數(shù)量關系”,用含有字母的式子表示關系。這樣的思考不僅抓住了“符號意識”這個大概念,還為另一個大概念“結構化”打開了思路。代數(shù)是在方程式中排列已知和未知內容的一種方式,從而使未知變成已知。學生在學習了交換律、結合律和分配律之后,就可以在這個結構中自由切換、轉換,就能認識到解新的方程式一點也不難。
范林偉和王偉的《數(shù)學繪本課課型及教學建議》一文指出:數(shù)學繪本以圖文并茂的方式直接或間接地展現(xiàn)數(shù)學知識,能使學生在有意義的情境中學習數(shù)學。實踐表明,數(shù)學繪本課的教學不僅豐富了學生對數(shù)學知識的認知,而且有效地搭建了數(shù)學與生活的橋梁,幫助學生理解了生活中的數(shù)學。這里的大概念就是“真實情境有助于數(shù)學理解”,數(shù)學繪本以其生動、活潑的故事畫面和趣味、曲折的故事情節(jié),溝通數(shù)學與生活的聯(lián)系,牢牢地抓住學生的心,能快速激發(fā)學生的探究欲,極大地提高他們的學習興趣,引導他們以主人公的視角去經(jīng)歷故事的發(fā)展,并從中獲取知識與經(jīng)驗。在豐富學生的數(shù)學學習體驗,積累數(shù)學活動經(jīng)驗,習得知識技能的同時,幫助他們積累發(fā)現(xiàn)和提出問題、分析和解決問題的經(jīng)驗。
在仔細閱讀后,我們可以發(fā)現(xiàn)本期的9篇文章不約而同地出現(xiàn)了“大概念”的思想,這說明,在日常的數(shù)學教學中,一線教師已經(jīng)開始關注“大概念”并以此引領自己的教學設計思路。大概念的功效和重要性是顯而易見的,它可以讓我們對要教什么、不教什么、重點是什么、需要強化或弱化的是什么做出合理的判斷與選擇。從整體角度看,可以讓我們更清楚教學的重點以及知識點之間的聯(lián)系,大概念是教學設計的核心,學生將圍繞著它們展開學習活動,真正的基本問題可以引發(fā)學生持續(xù)的思考,蘊含著大概念,而這些思考恰恰是逼近學科本質、涵納專家素養(yǎng)的,是文學家、統(tǒng)計學家和科學家真正的思維方式,能促進學生的深度學習。
理解是一個不同于“知道”的概念,它是多維的和復雜的,有不同的類型、不同的方法,同時和其他知識目標也有概念上的重疊。威金斯和麥克泰格將理解作為教學追求的目標,這有別于布魯姆提出的目標分類法。他們認為,實際上大家對于不同類型理解的關注度還不夠,知識和技能并不會自然導致理解;和我們可能意識到的問題相比,學生的誤解是一個更大的問題;對理解的評估需要學習證據(jù),而這些證據(jù)不能僅僅從傳統(tǒng)測試中獲得。他們提出可以從解釋、闡明、應用、洞察、神入、自知這六個側面達成真正的理解。
以理解為目標的教學設計更關注學生的學習狀態(tài),更關注學生的學習遷移能力和表達能力,數(shù)學學科應當注重學生深度學習、關注學生高階思維發(fā)展,應當將“理解”作為開展教學設計的起點。本期《教學月刊》就為我們提供了多篇頗具示范性的優(yōu)秀教學案例。
范林偉和王偉的《數(shù)學繪本課課型及教學建議》一文,探討了數(shù)學繪本整體性教學設計,其教學目標——“雙向融合”,既要契合教材的編寫意圖,又要體現(xiàn)繪本的教育意義,這和六側面中“闡明”所說的“提供合適的轉化,從歷史角度或個人角度揭示觀點和事件的意義;通過圖片、趣聞、類比和模型等方式達到理解的目的”相契合,另一個目標“雙主線并行,關注學生知識的生長點與應用點”,將外顯的故事線和內隱的知識線融合——這符合“解釋”這個側面中“系統(tǒng)合理地解釋現(xiàn)象、事實和數(shù)據(jù),洞察事物間的聯(lián)系并提供例證”的要求。
翟運勝的《觸發(fā)學生“高峰體驗”的教學策略》一文中提到:設置認知沖突,激發(fā)學生的探究欲,讓學生在認知沖突中批判性地看待理解觀點,從大局從整體出發(fā)考慮問題,這就是“洞察”。文章還提到:數(shù)學教師應當琢磨如何讓學生經(jīng)歷“高峰體驗”,以促進學生健康人格的形成,產(chǎn)生對數(shù)學的美好感情,從而對數(shù)學的未知世界產(chǎn)生好奇心理,形成和發(fā)展創(chuàng)造力,這就是從“神入”和“自知”兩個側面理解教學,讓學生能從奇特的或難以置信的事物中發(fā)現(xiàn)價值;在先前直接經(jīng)驗的基礎上進行敏銳的感知,通過元認知,察覺個人風格、偏見、心理投射和思維習慣等,反思學習和經(jīng)驗的意義。
薛正檜的《讓每一次跨越都具有成長的意義——“長方形和正方形面積的計算”教學思考與實踐》一文中的五次“跨越”:從“觀察”到“操作”的跨越;從“直接”到“間接”的跨越;從“高維”到“低維”的跨越;從“計量”到“計算”的跨越;從“歸納”到“演繹”的跨越。不僅系統(tǒng)合理地“解釋”長方形面積計算中的現(xiàn)象、事實和數(shù)據(jù),也完成了從數(shù)面積到算面積的合理轉化,“闡明”了面積計算的算理,并通過圖片、趣聞、類比和模型等方式達到理解的目的,更通過推理模式的轉變,“洞察”了事物間的聯(lián)系,明白了量和算之間的關系。
朱海鋒的《歸納建模的課堂嘗試——記“找次品”拓展課》一文中提到:教材中的找次品主要研究在知道次品輕重前提下的優(yōu)化策略。朱老師在這節(jié)課中嘗試著將“找次品”拓展到在不知道次品輕重前提下展開探究,他進行這樣的嘗試,是因為他在前教學中敏銳感知到了拓展的必要性。他設計了三次歸納猜想,為學生提供不同的學習情境,合理地從現(xiàn)象、事實和數(shù)據(jù)中“洞察”事物間的聯(lián)系;他在不斷地幫助學生建模,以達到理解的目的;他讓學生在對比變量中探究,就是在進行批判式思考;他用拓展課完善“找次品”的各種情境,是從整體上進行分析,從奇特的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)規(guī)律和價值……
我們發(fā)現(xiàn),這9篇文章的教學設計目標都可以從解釋、闡明、應用、洞察、神入和自知這六個側面加以闡述。這既是一線教師在“理解”基礎上開展教學設計的具體表現(xiàn),也是課堂中深度學習得以開展的必要保障。當然,在要求學生達成多側面理解之前,教師自己需要對以“理解”為起點的設計有更深刻、更全面、更系統(tǒng)的認識。
最好的教學設計應該是“以終為始”,從學習結果開始的逆向思考。如果我們沒有弄明白教學目標或者說所追求的理解層次是什么,不知道這些目標的表現(xiàn)形式,那我們就無法實現(xiàn)“為理解而教”。
威金斯和麥克泰格提出了“逆向設計三階段”:第一階段,確定預期目標;第二階段,確定合適的評估證據(jù);第三階段,設計學習體驗和教學。
本期的教學設計中,教師們都能根據(jù)核心概念(包括大概念)或核心問題進行思考,尋求對問題的理解,然后從長遠的綜合學業(yè)表現(xiàn)開始逆向設計,收集、明確適合的佐證材料,然后開始規(guī)劃環(huán)節(jié),這有點像寫議論文時要先明確論點,再收集論據(jù),最后開始思考如何論證,這種思考方式正好和威金斯和麥克泰格倡導的“逆向設計三階段”相吻合。
沈秋紅的《畫一畫,輕松學數(shù)學——一年級學生運用幾何直觀解題實踐》一文,在第一階段明確了大概念“畫圖有助于描述和分析問題”;在第二階段確定了以“畫圖解題方法的指導”“直觀圖、線段圖、條形圖等豐富的畫圖策略”“情景模擬、畫圖為引導的算法多樣化”來評估幾何直觀可以幫助學生理解并解決數(shù)學問題這一預期目標;在第三階段設計了“讀圖、畫圖、優(yōu)化畫圖方式、情境模擬”等活動來實現(xiàn)預期目標。
薛正檜的《讓每一次跨越都具有成長的意義——“長方形和正方形面積的計算”教學思考與實踐》一文,在第一階段確定了五大預期目標:五次跨越(見前文);在第二階段確定了五個評估證據(jù):能從觀察到操作的比較面積大小,能用單位面積測量大面積,能根據(jù)邊長推算面積,能推導長方形面積計算方法,能推導正方形面積計算方法;在第三階段設置情境、設計例題、細化環(huán)節(jié)。
莫廣榮的《從“圓心確定圓的位置”說起》一文,在第一階段通過查閱資料和調查發(fā)現(xiàn),“圓的位置要通過圓心位置來表達”這一觀點沒有得到重視和內化;在第二階段提出疑問“學生會從心底里認可這一說法嗎?”并設計教學實驗;在第三階段通過畫圖、尋找典型案例、討論交流等方式驗證假設。
朱海鋒的《歸納建模的課堂嘗試——記“找次品”拓展課》一文,在第一階段確立大概念“歸納建模有助于學生思維發(fā)展”;在第二階段確定以“找次品”拓展探究為載體,在知道與不知道次品輕重的比較中完善模型結構,在多次猜想及驗證中提升歸納能力;在第三階段設計三次猜想、探究、討論流程,設計活動的難度與梯度,設計活動量表。
逆向設計不是一個新的思想,但是其結果更清晰地界定并更明智地平衡了短期和長期目標,提出了更恰當?shù)脑u估辦法,和一般的教學設計相比,教學的目的性更強,尤其是把教育目的定位在實現(xiàn)有效的學習遷移時,“逆向”顯得更有優(yōu)勢。
重視“大概念”的分析與確立,可以讓我們更整體化、系統(tǒng)化地思考教學,讓教學更有延續(xù)性和連貫性,可以擴展我們教學設計的視野和格局。我們應該把理解六側面滲透到教學設計中去,這樣能讓我們更加明確知識點的定位,單課時的目標,單元的目標,必要的評估任務和方式,以及設計有效的學習活動。我們不能只是簡單地呈現(xiàn)內容和展開活動,我們希望教學能像GPS那樣工作,先定位,然后發(fā)現(xiàn)到達那里的最好的教學路徑。
史蒂芬·R.柯維說:“一開始就在頭腦中想好結果和目標,這意味著你對自己的目的地有清晰的了解,這意味著你知道要去哪里,從而能夠更好地知道你現(xiàn)在的位置以及如何走才能保證你一直朝著正確的方向前進。”
以終為始,我們追求基于“理解”的數(shù)學教學設計,我們會基于“理解”來設計數(shù)學教學。