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以“动”促“思”,提升学生数学思维力
■杨丽娟
近年来,昆山市葛江中学针对初中数学教育的认知表层化问题,依据认知负荷理论与具身认知原理,融合数学学科与学习的逻辑,提出“让数学‘动’起来”的教学主张。学校倡导利用实物工具与智能软件,构建多感官参与的课堂探究模式,通过动态可视化技术,将抽象数学原理转化为直观认知模型,促进概念本质的具象化阐释,实现解题策略的元认知引导,促进学生数学思维的结构化发展,形成以“动”促“思”的过程观、注重思维培养的课程观。
锚定目标,
理论与实践螺旋推进
项目组以探究“让数学‘动’起来”的可行性和合理性为基石,深入开展理论建构研究,为提升学生数学思维力提供科学有效的策略指导与方法支持。
以学科育人为目标,建构实践推进的基本理论。运用问卷调查对数学教学的现状进行数据收集,明确待解问题,广泛查阅古今中外相关文献,系统研究多个课题,从学理上深入剖析“让数学‘动’起来,提升学生数学思维力”的核心要素,整合其教学理念、主张及方式,确保“‘动’起来的数学”贴合教材,内容连贯,符合学生认知规律,便于学生动手操作与动脑思考。
以系统实施为目标,搭建实践推进的课程内容。依据课程标准,在理论指导下,项目组从课程建构的角度出发统整课程方案,确立基础型课程、拓展型课程、综合型课程3类课程体系,明晰服务日常教学的补位、增值、活化、融合的教育教学功能,梳理课程实施的具体环节。
以“示以思维”为目标,探索实践推进的教学策略。根据让数学“动”起来的内涵特征,教师引导学生在数学经历中催生数学思考,形成信息关联型“示以思维”;在信息体验中形成数学判断,建构系统补偿型“示以思维”;在行为探索中实现问题解决,发展迁移可逆型“示以思维”。
建构模型,
导向与样态具象呈现
基于对近300个课例的深入分析,项目组构建教学模型和操作流程,让“动”起来的数学教学常态化,引导学生在数学学习中从感性认识提升至理性思考、从感知表象深入至概括本质、从学习知识过渡到学习方法。针对实施过程中的问题,项目组开展专题研讨,分析实施案例,探索教学模型,构建“让数学‘动’起来”常态化的实践样态,提升学生的思维力。
感知理解型。以知识表征的建构为核心导向,提出“感知理解”模式的实践样态:基于问题情境的驱动,开展操作观察、辨析共性等认知活动,建构数学概念体系,通过具身体验深化认知理解,有效促进学生抽象思维、几何直观、空间观念及创新意识等关键能力的发展,引导学生用数学的眼光观察世界。
探索发现型。以认知操作的过程为核心导向,提出“探索发现”模式的实践样态:通过创设问题情境,开展具身化操作探索,发现数学规律,经历判断、反思、修正、强化等完整思维过程,从而建构新知、体悟思想,实现数学概念可视化与思维过程具象化,发展学生的推理能力、运算能力,引导学生用数学的思维思考世界。
问题解决型。以实践创新的培养为核心导向,提出“问题解决”模式的实践样态:通过定性定量相结合的研究方法进行问题识别与界定,继而拟订系统化解决方案;运用数学建模技术进行问题解构,实现数学原理的动态演绎,通过迭代式交流与反思优化解决路径,将数学建模的抽象理论具体化、生动化,发展学生的数据观念、模型观念、应用意识,引导学生用数学的语言表达世界。
调适角度,资源与教学高度匹配
依托国家课程,项目组精选数学教材核心内容,从课程性质、课程目标、设计思路、课程内容四个维度进行顶层架构,生成“让数学‘动’起来”的课程清单,形成课程资源。
基于学科育人,梳理与学习匹配的教学素材。学科育人内涵丰富,包括数学的文化、学术、学科、教学实践等多个方面,其教育意义超越数学学科本位知识的范畴。项目组对教材中的“数学‘动’起来”元素进行细致梳理,并据此精心编制与教材紧密结合的教学素材,促进学生的思维发展。
基于教学知识,研发与课程匹配的教学工具。将“让数学‘动’起来”理念融入常态教学,集合多个工作室数学教师的智慧,研发实物与智能两大类教学工具,经课堂验证并不断优化,最终形成近百件与课程紧密匹配的教学工具。
基于推广应用,探索与实践匹配的推进路径。成立学校联盟,构建多级平台体系,研制评价量表进行成效检验,形成涵盖“教”“学”“研”的多维生态场,实现抽象概念可视化、静态公式场景化、思维过程显性化。以AI体验、VR虚拟、AR增强等形式创设信息化学习环境,提供沉浸式学习体验;利用实物工具、智能软件提供丰富的学习资源,动态展示数学知识。
随着“让数学‘动’起来”策略的常态化实施,学生的数学理解力、分析力、综合力、比较力、概括力、抽象力得到有效提升,学生在逻辑思维、形象思维、示以思维、创造思维方面均展现出显著进步。
(作者系昆山市葛江中学党总支书记,正高级教师,江苏省特级教师,“苏教名家”培养工程培养对象;本文系江苏省基础教育前瞻性教学改革实验项目“让数学‘动’起来:提升学生数学思维力的教学实践”的阶段性研究成果)

