中职数学情境体验教学的探究与实践
摘 要:情境教学是建立在建构主义教学观和认知心理学基础上。实践证明,建构主义理论下的情境教学是一种有助于教学主体“发展自我,自我发展“的教学模式。本文依托中国知网数据库对建构主义理论以及理论指导下的情境体验教学进了理论研究,结合实际教学进行了教学情境的创设与实践,并对在研究中遇到的问题提出了自己的看法与建议。
关键词:中职 数学 建构主义 情境 体验教学
一、问题的提出
长期以来,在行为主义学习理论的影响下,“以教师为中心”的模式在学校的教育和教学活动中占绝对地位,学生被当作灌输的对象,知识的容器,其任务是接受和服从,在被动枯燥的学习环境中,学生的发散性思维、创造性思维被束缚,缺乏创新精神和创新能力。而建构主义理论指导下的以学生为中心”的教学模式能够让学生进行更为主动性地去探索与发现,在学习过程中学生的主动性、积极性和创造性能够得到充分地发挥。剖析当下中职生的特点,本文笔者可以概括为几个方面:中职学生在学习过程中有意注意地持续时间相对普通高中学生要短,同时其大多数的中职学生入学考试的分数要低一些,在数学课程上表现出基础差的特征,学习数学的自信心不强,积极性也不高,进校后的中职学生表现出对专业知识重视而忽略文化课。教学实践已经证明,假如中职教师在教学上不能深入分析与把握中职生的独有特点,还是坚持教学“以师为中心,一味滔滔地不停地讲。”那么,必然会出现课堂上学生被动听与被动地记,这样的教学将会导致学生丧失对知识学习的兴趣,久而久之还将导致学生厌烦、对抗情绪的产生。上述现象是典型的应试教育恶果,这种教育所培养出的学生往往是考试高分,但但在分析说明过程却不知怎么表述,从而造成高分低能现象。
数学情境体验教学过程主要是教师通过一些贴近生活的、具有现实意义的以及联系所学专业的事例设计,从而构造出活泼、生动、浅显的学习情境,最终完成教学任务,实现教学目标。相关研究已经证明,构建出上述的学习情境,将有利于学生把将要所学的知识融于自己生动的情境体验之中。这样一来,学生的参与兴趣得到了激发,学习的效率得到了提高,学生的思维能力与空间想象能力也都将得到提高。因此,作为中职数学教师有必要对其加以在教学实践中践行,有必要结合自己所教授对象的实际情况加以营造适合其学习的体验环境,帮助其有效地学习。
二、理论的综述
1.情境体验教学。按照《表境认知与学习文化》一文中的观点:“知识具有情境性,而且是其被应用的文化、背景及活动的部分产物。”知识是在情境中产生的,学习环境创设得恰当与否是学习过程中关键的一步。数学教学的情境化就是要把基础知识的教学(公式、图形等)置于特定的情境中,让学生建立起新知识与原有的生活经验的联系,激活原有的知识经验,从而建构起新的数学知识网络和意义。建构主义下的情境教学模式是指以建构主义为理论基础,利用一定的社会背景和情境,充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用,促进学生在学习活动中主动地进行有意义的建构,培养学生的创新精神与创新能力,使学生得到全面和谐发展的新型教学模式。
2.建构主义的教与学。
2.1建构主义理论的学习观。建构主义学习理论的形成是来源于儿童认知发展理论的研究,主要原因就在与个体认知发展和个人学习的过程之间的关系非常密切。所以,通过建构主义理论能够比较清楚地解释人类学习过程中所出现的认知规律。心理学家当中的皮亚杰指出知识既不是一件客观性意义上的东西,也更不是一件主观性意义上的东西,而是个体在与环境交互作用过程中逐渐建构的产物。换句话讲认知在其生长过程不仅仅是经验的结果,其还必须要强调其是个体在人认知过程中积极作用所产生的结果。建构主义理论的基本观点:实施“建构主义下的情境体验”教学模式,首先应理解建构主义学习理论的基本观点及其教学涵义。建构主义的学习理论认为知识的传递不能简单地靠教师或者其他人对学生加以传递,而只能依靠学生个体依据自身知识与经验加以主动性地建构,我们必须把学生看作一个个的主体;学习活动是一个认知结构的不断变革或重组的过程,即“顺应”与“同化”的过程,并且学生认识的发展是一个螺旋上升的过程;学生学习活动主要是在学校尤其是课堂这样一个特定的环境中,并是在教师的直接指导下进行的,学习是一种高度组织化了的社会行为,学生和教师一起组成了一个学习共同体。
2.2建构主义理论的教学观。建构主义理论认为教师是学生在建构知识过程中的忠实支持者,其所起到的作用是学生学习过程中的辅导或者是高级的伙伴与合作。根据建构主义学习理论的观点,学生的认知是一个主动的过程,而且这个过程呈“螺旋上升”的势态。在“建构主义下的情境”教学模式指导下的教学活动中,学生的主体地位得到体现,“参与学习”、“主动探索”、“启发思考”、“交流评价”、“改进深化”等环节,能充分调动学生的积极性和主动性。“选择内容”、“啟发思考”、“组织调控”、“促进帮助”、“参与评议”、“解答质疑”等行为,则明确了教师在学生认识活动中的主导作用,体现了教师的“帮助者”、“启发者”、“解疑者”的角色特征。
3.情境体验教学原则。
3.1直观教学原则。相关研究文献认为,在情境体验教学中必须要遵守直观教学原则。这是因为在教学过中必教师比须要充分地利用学生已有的多种感官经验,并能够通过丰富形式感知,以及学生的丰富直接经验或感性认识,这一切将有助于学生的感性知识快速形成,有利于学生对抽象知识的具体化。也有研究学者认为情境体验教学能够最直接地体现出直观教学原理,因为其能够给教学带来情境,让学生能够在特定情境下加以对知识的感知、理解及有效地运用,能够让学生形象感知抽象的知识,有效地缩短对知识认识的时间,进而提高自己的学习效率。
3.2情知对称原则。在情知教学论的研究范畴中,其从心理学的角度将课堂的教学过程中学生的参与活动心理划分成认知因素与情感因素,且认为此两类因素有机地统一在整个教学过程之中。据此,有文献研究认为只有在课堂教学中揭示“情”与“知”对称关系,才能真正地有效落实“教为主导,学为主体”的教育理念。情境教学的最大特点就能够是从学生学习需要加以出发,并能够根据教学要求加以创设教学所需的情境,能够充分地体现认识因素和情感因素二者在教学过程中的相互作用。因此,情境教学在满足了情知对称原则背景下就很好地做到激发学生的情感,推动学生的认知活动。
3.3寓教于乐原则。情境体验教学中的情境是依据教学内容所创设的,其目的就是为了在根本上解决如何让学生“乐学”这一问题。这里所强调的教学情境,其是学生乐于学习的“境”,这个“境”有学生看得见的、摸得着的实体形象,故而能够唤起学生对知识学习的愉悦感,通过展现学习的智力背景有效地鼓舞了学生自动求知欲。总之,情境教学能够有效地调动学生的情感体验,提高学生学习兴趣,让学习活动真正成为学生主动进行的快乐事情。
4.情境体验教学流程。(见图1)
三、情境创设实践
1.利用实物、图片、简笔画等创设直观教学情境。这种教学方式有利于训练学生把直观形象与抽象思维结合起来,让学生在一定的情境中理解概念,避免不必要的误解。实物是最常用的直观教具,在教学中我们可常利用那些易于准备、便于携带的实物以及教室里的人和物,密切结合教材内容巧设情境。在展示不便携带的实物或较为抽象的概念时,图片和简笔画则是最好的帮手。如在教集合的交集、并集、补集等概念时,教师可利用文氏图法,让学生边看图形边学,这样学生很快就能记住这些概念的区别。
记得在讲解交集与并集的概念和符号时,我利用教室里的脸盆和杯子作了示范:将脸盆和杯子都放入一些水表示两个集合,将杯子扣在盆中,此时杯中的水表示交集(公共元素的集合);将盆中的水倒入杯中,此时杯中的水表示并集(所有元素的集合),相对来说交集中的元素要比并集的元素少,而且杯子的状态与交集、并集的符号类似(“∩”“∪”),虽然解释的不够严谨,但学生能很直观的进行记忆,较好地掌握概念,以及它们的区别。
2.利用数学教学的本身创设真实的体验教学情境。现在有很多学生认为高中的数学不学也没关系,因为在生活中用不上;你老师再怎么说它可以锻炼思维也没用,因为在生活中没感觉到它。如何纠正学生的这些偏见,我们需要在应用上下大功夫,只有将抽象的知识与我们身边的事联系起来,才能让学生体会到数学的重要性。
例如,在讲等比数列的通项公式“ ”和前n项和公式的运用时,如果教师直接教学生做,这是一种传授——接受式教学,学生没有完成意义的主动建构。如果将学生设置在问题中,并且以此来询问学生的建议,那么效果就大不一样了。
再比如,有这样一个问题:假如,你们家想改善自己的住房条件,并5年前已经在银行开设了一个5年期的零存整取帐户,且能够坚持每月从工资中拿出100元存入,恰好今年刚刚到期。最近,你的父母也看中了一套20万元的房子,于是要从银行取出这笔存款,而不够的部分则再向银行提出商业按揭贷款。那么,同学下面我们就来一起讨论你们家还需要贷多少款才能够买下这套房子呢?
这个问题就需要同学们经过讨论来确定我们需要掌握什么样的信息(收集材料调查银行住房存贷款类型、(整存整取,零存整取等)年利率、利息计算形式(单息,复息)。题中所要解决的问题:父母存款额,需贷款额),如何将这些信息运用数学公式进行整合,从而给出自己的建议。
3.利用动手操作以营造学生自主参与的教学情境。数学是一门抽象性很强的学科,在学习的过程中,学生总是感觉它不像语文、英语那样可以参与其中,也不像专业课那样需要很强的动手能力。其实这样的理解是错误的,数学的很多章节知识我们也可以让学生参与其中,因为学生只有在参与的过程中才能将抽象的知识形象化,才能形成认知能力和发展其他相关素质。参与的过程也是学生发展个性、展示个人综合素质的过程。没有强烈的动机、良好的心态和创新意识,学生就不会主动参与数学课堂交际活动。如:在教中职数学基础版第二册平面解析几何时,让学生用画板、图钉、绳等工具来画出圆、椭圆、双曲线等图形,通过改变某些变量来画出不同的图形,也许这个过程要占用课堂的大部分时间(因为学生层次的不同,完成的时间就会不一样),但通过自己亲身的体会来找出它们具备的性质与教师一味的灌输来获得所收到的效果显而易见。数学课堂动手操作的引入,不但可以活跃气氛,还可以增进学生间的交流,从中获得各种不同的方法、切入点,提高了课堂效率。
4.利用问题链创设利于学生参与的问题教学情境。有这样一个观点笔者非常赞同,那就是“问题是数学学习的心脏。”著名的数学教育家乔治·波利亚曾经给出了一个解题表,在表中列出了解题的四个步骤:弄清问题、拟订计划、实现计划和回顾。因此,通过一些问题所形成的链条完成有利于学生学习的情境。如,在学习《曲线与方程》这一节时,有这样一类题:
例:已知点A(2,-1),点B(-3,2),求线段AB的垂直平分线方程。
依照本节内容,学生求解时就是利用它所具备的几何性质∣PA∣=∣PB∣(P为曲线上任意一点)来列出等式,然后进行整理即可解出所求方程。那么,这不是我们的目的,因为它还可以有其他的做法,所以引导学生从不同角度去考慮问题,可以得到相同的结果,所以会有利用垂直求解的:(1)求出直线AB的斜率、线段AB的中点坐标,利用“两直线垂直,斜率乘积等于-1”求得所求直线斜率,然后利用点斜式求方程;(2)求出直线AB的方程、线段AB的中点坐标,然后设出与直线AB垂直的直线方程(原直线方程Ax+By+C=0,垂直直线方程可设为Bx-Ay+D=0),中点坐标代入,即可求直线方程。也有利用向量求解的:(1)点法式:求出线段AB中点D的坐标,是所求直线法向量;(2)内积:求出线段AB中点D的坐标,设直线上任意点,则。就这一例题,学生给出了多种自己的做法,虽然有些做法不够严谨,但通过大家的共同讨论,我们找出了不足之处,也对之前所学的知识进行了巩固。
5.利用生活(产)场景创设激发想象的教学情境。我们在学习每节内容时都会学到新的知识点,这些知识只有在一定的问题中才有意义,才会得以应用,也才会有利于理解和掌握。数学教学大纲中也强调指出“教师在课堂教学中需设法结合学生所学专业创造教学形式,以增强学生学习兴趣,使他们能够积极参与教学活动。”因此,我们数学教师应利用一切可以利用的条件,将学生从枯燥的公式教学引人尽可能真实的生活、生产情景中,提高主体参与性。数学需要数形结合的内容也可以采取情境法进行,如教“正弦型函数” 时,可以结合电子电工专业中的电流教学,教“概率与统计”时则可与财会专业结合等。这样原本枯燥的数学教学与专业知识结合在了一起,学生掌握起来就容易多了。
6.利用问题引导创设开放性的任务型的教学情境。之前我们说可以通过问题链创设利于学生学习的情境,当然我们还可以通过问题的引导创设开放性的任务以构建出一个利于学习的情况。在数学教学过程中开设任务型教学活动的目的是让学生通过运用数学知识以完成各类的运算活动。从而有效帮助学生通过“分析、讨论、运算、验证”系列性任务环节达到对知识的巩固和掌握。教学实践证明,学生有了任务之后学生的学习思维得到了有效地激发与培养。为此,在数学教学中,教师要能够根据不同教学目加以创设问题任务情境。
如,一位教师在《等比数列的前n项和》教学中的问题情境创设:(动漫演示)说猪八戒完成了西天取经保护唐僧任务之后,便回到了最初居住过的高老庄,并从高员的外手里将“高老庄集团”接管当上了集团最高领导人,但是其好景并不长,集团由于资金周转出现了问题导致集团陷入破产的困境,这时的高老庄集团急需大量资金加以挽救。这时,猪八戒便想到了大师兄孙悟空(悟空投资集团)。电话打通后,电话对方的悟空一口答应:“可以!但我投入方式是:每天投资100万,连续30天!可是,你必须接受我的一个条件。也就是从我投资的第一天开始,你必须返还我1元,第二天返需返还2元,第三天则需返还4元……(即后一天返还为前一天的2倍)”,八戒老总听了便在心里打起小算盘来:“第一天支出1元、收入100万元;第二天,支出2元,收入100万元;第三天:支出4元,收入100万元;……哇,发财了……”八戒的心里越想越美……,可是其心里又嘀咕起了:“这猴子总是爱欺负我,这次会不会又在耍我?”
讲到这里教师提出了一个问题:“同学们,假如你是高老庄集团的企划部高参,就请你帮八戒这个老总分析一下按照孙悟空的这种投资方式,30天后八戒能狗吸纳多少投资呢?且又该返还孙悟空多少钱呢?
上述案例中的教师有效地利用了西游记中的八戒和孙悟空这两个角色人物间的投资问题,创设了一个以趣引思触发学习心向的学习情境,让这次的教学活动更加的开放性,让学生参与与思维的扩展都得到了有效的提高和更为广阔的发展空间。当然,类似这样的案例还有很多,我们教师可以通过自己的调整使其成为我们自己提升课堂教学效率的有效抓手。
7.利用多媒体等现代技术创设三维立体教学情境。随着新课程改革的日渐深入,教学手段日益精巧、复杂。当前,在数学教学中,除使用实物、模型、图表、教具等传统的教学手段外,已普遍尝试运用实物投影仪、多媒体等现代教学手段,力求通过操作演示,丰富和优化数学教学过程。其中计算机的动画功能、闪烁功能、彩色功能为数学教学的情境创设提供了非常便利的条件,有利于教学方式的多样化和师生之间的互动交流。我们可通过多媒体的强大表现功能,创设生动的情境,让学生产生表现欲, 积极参与并获成功。我们还可通过多媒体的图片、背景文字、甚至是电影片段等勾画出其鲜明的特点,帮助学生更好地了解数学。
四、实践教学效果
为了能够证实情境体育教学的优越性,笔者随机抽取任教的两个班级,一个作为试验班,一个作为对照班。基本情况为试验班人数45人(女),对照班人数45人(女)。通过近一学期的教学,笔者选取了学生的数学学习兴趣和学习成绩两项指标加以说明,具体情况如下:
1.数学兴趣优于对比班。
从分别对试验前后的两个班级对数学学习的兴趣统计上看, 我们看到实验班在试验前的兴趣调查情况是非常感兴趣为4人,感兴趣为13人,一般为20人,无所谓的有8人。但通过试验教学后其调查的结果为非常感兴趣的有18人,感兴趣15人,一般有10人,而无所谓的人数下降到2人。对照班在试验前非常感兴趣有3人,感兴趣有14人,一般有19人,无所谓的9人。试验后的对照班非常感兴趣的人数下降到1人,感兴趣的下降到12人,一般人数增加到21人,无所谓的人数增加到13人。通过上述数据的对比,我们得出的结论是实验班通过试验教学学生对数学学习的兴趣得到了有效的提高,传统的数学教学会在一定程度上制约学生对数学学习的兴趣提高。
2.数学成绩优于对比班。
表2的数据中实验班的学生在成绩上呈现出了逐月递增的趋势,而对照班成绩上 看变化呈现下滑趋势。从二者数据对比可以说明情境体验教学对于中职生数学成绩提升有积极地促进作用。
五、讨论与建议
1.讨论。通过对建构主义理论的研究,本文笔者对情境体验教学有了更为清晰地认识,对其教学实践的驾驭能力有了一定的信心,这也为各种体验教学情境的创设提高了有利保障。虽然,近一个学期的教学实践,让我们看到了情境体验教学对于中职生数学学习兴趣和成绩都有一定的积极促进作用。但是,在试验的时间上还是太少,并且在教学内容上还需更加丰富。中职学生的学习态度、學习方法及理论基础等方面都较差,而进入高中后的数学概念更抽象,需要掌握的知识也较初中时的量大,因此已成为大部分学生最不喜欢的科目。所以,根据中职学生的特点,应该多从学生比较感兴趣的角度入手,注重培养认知能力,提倡学生的主动性。例如中职学生爱动,在教学中采用任务驱动方式,教师充当教学活动的组织者、管理者和指挥者,尽可能地调动学生学习的积极性,突出因材施教的原则,因人而异。在教学中加强指导,及时解决学生学习中遇到的问题,发现学生存在的问题及时地给予纠正。教学评价宜定性不宜定量,使学生能够按照自己的学习节奏和学习方式进行。在教学实践中,要注意学习内容的前后因果联系一定要便于学生进行深加工,否则,在以后需要这些知识时却不能使之重视,也就是谈不上应用了。情境体验教学之所以能够适宜在中职学生数学教学中加以推广,主要是因为其具有兴趣性、科学性以及适应性等特点。
2.建议。
2.1情境导趣,以趣激学。陶行知老先生曾经说:“教学艺术就在于设法引起学生的兴味,有了兴味就会用精力去做事。”本文所践行的情境体验教学就是一种促使教学过程变成一种永远能引起学生极大的兴趣,能激发学生向知识领域不断探索的教育方法。情境的创设必须立足于学生的兴趣取向,否则所设计的情境将无法激发学生参与学习的内驱力。以趣激学永远是我们教师提高课堂教学效率的有效途径与手段之一。为此,我们践行情境体验教学时要了解学生,做到“情境导趣,以趣激学”。
2.2情境内化,以新促学。教学实践已经证明优质数学教学不是依靠教师所传授给学生有效信息的多少来加以衡量,其必须还要注重学生信息的内化与运用能力的高低。好的教学情境应该是轻松的、活泼的,并应该在情境之中呈现出新内容,注重引导学生在情境中自然地实现知识的认识、理解、运用,要对知识加以内化,就必要对知识有所感。所以,创设教学情境时要基于学生的生活实际,要融合学生的切身体验,从而激发学生情感的共鸣,最终实现预设与生成相统一,推动知识的内化。
2.3情境迁移,学以致用。建构主义学习观强调学生学习的过程是一个积极性的建构过程,是学生依据外在信息并根据自己的背景知识,加以建构自己知识。数学是一门基础性学科,其已经渗透到了许多领域,故而出现了“一切高技术都可归结为数学技术”和“海湾战争乃是一场数学实习”等说法。因此,我们在践行情境体育教学时要重视由课内延伸到课外从而将学习迁移拓展到学生的生活之中。我们要积极地为学生搭建数学实践的平台,提高验证数学知识的机会,鼓励学生用所学知识进行实际应用,从而实现学以致用。
六、结语
综上所述,建构主义学习理论影响了人们对学习本质的理解,学习和认知基本上是情境的,“知什么”与“知怎样”应该是融为一体的。根据认知心理学知识分类理论,知识分为陈述性知识和程序性知识。两类不同的知识可采取不同的教学方法,陈述性知识多采用传授法,教师应多提供复习和记忆的指导,促使学生认知结构的重建与改组。而程序性知识多采用活动法,教师应提供技能应用的情境,促进迁移。我们在中职数学教学中必须充分调动一切可能利用的积极因素,通过创设一定的情境来诱发主体意识、参与意识,从而发挥主体作用,体现主体价值情境教学,创设一种很自然的学习环境,从而培养和提高学生运用能力,使学生具有终身学习的基础和可持续发展的潜能。实践证明,建构主义理论下的情境教学是一种有助于教学主体“发展自我,自我发展“的教学模式。
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