创设有效情境,增强小学数学学习的认知内驱力
温美丽
江苏省苏州市吴江区盛泽小学 215228
引言:随着教育改革的深化发展,小学数学教学正经历着从知识传授向素养培育的转型。苏教版中高年级数学课堂中普遍存在的学习动机不足现象,反映出传统教学模式难以满足学生思维发展的深层需求。在应试导向下,部分教师仍采用单向灌输的教学方式,导致学生停留在机械记忆层面,缺乏主动探索数学概念的兴趣与动力,这种状况严重制约着学生数学核心素养的形成。
一、 认知内驱力的心理学基础与数学学科特性
数学思维的系统性特征与认知内驱力的维持机制具有内在契合性。从加减法运算到分数应用的知识链条中,每个新概念的掌握都会成为后续学习的认知基础。教师在教学中设计阶梯式问题链,如从文具数量的统计延伸到加减法综合应用,能够帮助学生建立知识迁移的成就感。这种结构化学习体验不仅能满足学生的胜任需求,更能通过持续的成功反馈强化其学习动机,形成" 探索- 成功 - 再探索" 的良性循环。
认知内驱力的培养还需契合数学学习的具身认知特点。中高年级学生仍需要通过操作、观察等具身体验来建构抽象概念,这与数学知识从具体到抽象的形成规律相一致。当教师将测量活动、几何拼摆等具身化探究融入教学情境时,学生不仅能通过多感官参与加深理解,更能在动手实践中体会到数学发现的乐趣。这种将身体经验与思维活动相结合的教学方式,有效促进了外在操作活动向内驱动力的转化。
二、 中高年级数学有效情境的创设策略体系
(一)基于认知发展阶段的情境分层设计框架
中高年级小学生的认知发展呈现明显阶段性特征,要求情境创设必须与其思维水平精准对接。这种认知特性决定了情境设计应遵循" 具象奠基-表象过渡 - 抽象提升 " 的递进路径,通过分层递进的任务序列实现思维品质的阶梯式培养。
(1)基础层情境侧重实物操作与具身体验,主要依托生活化教具搭建认知支架。
在苏教版 " 分数的初步认识 " 教学中,教师可先组织学生分组进行橘子均分实践,通过剥橘瓣、数瓣数等具身操作建立 " 整体与部分 " 的直观感知。当学生发现均分 8 瓣橘子给 4 人时,每人获得 2 瓣的实践经验,这种通过触觉、视觉共同参与的认知过程,能有效激活学生的具象思维,为后续抽象概念学习奠定坚实基础。此阶段情境设计需确保操作对象与学生生活经验高度契合,避免使用陌生复杂的教具。
(2)过渡层情境采用半抽象化模型搭建思维桥梁,重点培育学生的符号转化能力。
延续分数教学案例,在学生掌握实物均分后,可引入方格纸涂色任务:将长方形平均分成若干份,用不同颜色表示取用部分。这种从三维实物到二维图形的转化,既保留直观特性又增加抽象元素。当学生尝试用数字记录涂色格数时,教师适时引入分数符号,使学生在图形表征与数学符号间建立对应关系。此阶段情境设计需控制信息复杂度,通常保留 1-2 个变化要素,如仅改变均分份数而保持图形形状不变。
(3)提升层情境聚焦抽象问题解决,通过结构化任务链发展高阶思维。
在分数大小比较教学中,设计 " 神秘礼盒 " 探究活动:提供写有不同分数的任务卡,要求通过逻辑推理判断哪个分数对应的礼盒体积更大。学生需要综合运用数线比较、通分计算等多种策略,在脱离实物辅助的情况下完成抽象推理。此类情境通过设置适度的认知冲突,如呈现分子分母同时变化的分数对,激发学生的探究欲望,促使其主动调用已有知识解决问题,在思维碰撞中实现概念的同化顺应。
(4)分层框架的实施需要紧密对接苏教版教材的知识编排逻辑。
例如在 " 多边形的面积 " 单元中,基础层可设计课桌表面测量活动,过渡层安排方格纸拼图任务,提升层则创设校园花圃改造方案设计项目。这种阶梯式情境体系既能保障全体学生的参与度,又能为不同认知水平的学生提供发展空间,使每个学习者都能在最近发展区内获得进步体验,从而持续强化数学学习的内驱力。
(二) 跨学科整合型情境的实践路径——以统计与概率模块为例
在统计与概率教学中实施跨学科整合,能够有效打破学科壁垒,通过真实情境中的问题解决提升学生数学应用能力。以苏教版五年级 " 数据统计" 单元为例,可将科学实验、社会实践等元素融入数学课堂,构建" 观察-记录 - 分析 - 决策 " 的完整探究链条。例如设计 " 校园植物生长观察 " 项目,要求学生每周记录不同区域植物的高度变化、开花数量等数据,在完成科学观察任务的同时,自然生成统计量表的编制需求。
(1)学科对接应聚焦核心概念的迁移应用。
教师在规划 " 班级阅读调查 " 活动时,需明确数学与语文、信息技术等学科的知识交汇点:指导学生设计电子问卷收集阅读偏好数据,运用语文课习得的文本分析技能整理书评关键词,最终通过数学统计图表呈现阅读行为规律。这种多维度任务设计既巩固了统计学中的频数分析技能,又培养了信息筛选与综合处理能力,使学生在解决复合型问题的过程中体会数学的工具价值。
(2)活动实施需遵循渐进式原则,搭建适切的思维脚手架。
第一阶段通过科学实验获取原始数据,如测量体育课前后心率变化,培养学生数据采集的严谨性;第二阶段借助美术课学到的图表设计知识,将实验数据转化为可视化统计图;第三阶段延伸至道德与法治课程,分析运动健康数据背后的生活规律。每个阶段设置跨学科问题卡,例如 " 如何验证数据准确性 "" 哪种图表最能体现变化趋势 ",引导学生逐步掌握数据整理、分析与解释的核心技能。
(3)评价反馈环节注重过程性记录与多维度反思。
采用 " 数学日志 + 学科积分 " 的复合评价方式,要求学生在统计实验中同步记录数学方法的应用心得、跨学科协作的收获。例如在完成 " 社区垃圾分类调查 " 项目后,既评估统计图表的准确性,也关注学生在社会调查中表现出的沟通能力与环保意识。这种整合式评价机制能帮助学生建立知识间的网状联结,深刻理解统计不仅是数学工具,更是认识世界的思维方式。
总结:在苏教版教材基础上,可开发分层情境资源包,为不同认知水平学生提供定制化学习路径。家校协同方面,设计 " 家庭数学探秘 " 任务卡,将购物清单优化、旅行路线规划等生活情境延伸至课外实践。研究团队正探索人工智能辅助系统,通过分析学生课堂交互数据,自动推荐适配的情境教学策略,这将为大规模推广应用提供技术支撑。
参考文献:
[1] 刘艳君 . 贴近生活 , 激发学生学习的内驱力——探索小学数学生活化教学的有效路径 [J].《教师》,2024(21):F0002-F0002,
[2] 李雪婷 . 小学数学教学中有效问题情境的创设策略 [J].《中文科技期刊数据库(引文版)教育科学》,2024(1):0171-0174,
[3] 刘梦倩 . 探究小学数学情境创设的有效运用 [J].《科研成果与传播》,2024(5):0009-0012,