2019年2月,中共中央、国务院印发《中国教育现代化2035》,提出了以德为先、全面发展、面向人人、终身学习、因材施教、知行合一、融合发展、共建共享等八大理念,指出要培养21世纪的现代人,强调培育学生的创新能力、批判性思维、公民素养、合作与交流素养、自主发展素养、信息素养等现代化思维素养。这里的知行合一、共建共享、创新能力、合作与交流素养、信息素养都关乎数学活动,都是学习场域创新的外在表征,是数学活动得以深度开展的必要支撑。
学习场域为人才培养提供了必要的理念根基和制度环境。“场域”是社会心理学的概念,是由各种位置之间客观关系组成的一个网络或构型。学习场域创新是学习的物理空间、思维空间、关系空间等诸多硬件、软件有序架构的主观环境和客观环境的创新,符合学生的认知规律和认知心理过程,有助于数学活动的深度开展,有助于学习行为主体的共建、共享,有助于从教师“教得好”转向学生“学得好”。
深度学习是对学习状态的质性描述,涉及学习的投入程度、思维层次、认知体验等诸多层面,强调对知识本质的理解和对学习内容的批判性运用,以实现学习迁移和问题解决。数学活动深度开展,是指通过数学活动让学生在经历中获得信息素养,在体验中获得交流素养,在探索中获得合作素养。这些素养的培养离不开创新型学习场域的支持,包括操作技术创新的物理空间、数学思考创新的思维空间和合作交流促进问题解决的关系空间。这些创新学习场域的行为及其行为要素的有序构造,有助于学生提升知行合一的实践能力,培养高阶思维(分析、评价和创造)及其背后融合发展与终身发展的内生能力。
创新物理空间
在经历中感知信息素养,数学活动深度开展的操作支撑
有学者指出,在社会转型的“外在支持机制”和知识转型的“内生动力机制”的双重影响下,学校将朝着知识型和学习型组织的方向演进。无论是知识社会的变迁,还是“学为中心”的学习型课堂的建设,都意味着人即将成为知识社会和学习型课堂中的核心主体。笔者认为,这里的“外在支持机制”就是物理属性的操作技术创新,如希沃软件的使用能让学生获得丰富的操作体验、现代化操作技术以及空间智慧(画板技术、变量思想、图表意识等)。一方面,创新数学活动物理空间的分布形态,使传统的“做”与现代的“用”有机结合,丰富学生的认知行为,让学生学有所乐;另一方面,让学生在数学活动中既获得知识与技能、积累基本活动经验,还培养终身发展所需的信息素养,这就是学习场域创新的表现。
数学活动深度开展是知识转型的支持条件,是知识转型的“内生动力机制”。就小学生的认知特点来说,小学生的形象思维优于抽象思维,这就需要教师运用现代教学手段,更新操作技术,营建直观的创新型学习场域,让学生在深度的数学活动中获得一般的素养(常见的问题解决素养)和不一般的信息素养(通过现代操作技术手段获得知识信息的素养)。具体来说,学习场域创新需要做好三个层面的工作:一是深度开展数学活动,提升分析和评价能力;二是运用现代操作技术,落实数字化培养能力;三是自主学习,提高信息加工能力,改善物理空间的育人功能,提升内生动力机制的效能。
信息化学习增强了学习场域内主体之间交往的复杂性,为学习场域的时空整合及其共同体的组织治理带来了冲击。如教学“数字与信息”时就可以基于操作技术创新设计问题组块,可以让学生在经历中获得信息素养。具体来说,首先可以让学生基于身份证号码进行交流——不同人的身份证号码会相同吗?不同的身份证号码中有相同的部分吗?身份证号码中包含了哪些信息?其次,教师可以基于“学籍号问题”进行反问——你觉得学籍号里应该包含哪些信息?请你给今年入学的一位新生设计学籍号;再次,让学生基于“怎样设计学籍号更为合理”的话题进行交流;最后,展示“我们学校的学籍号”。从建构的视角来说,诠释信息的加工过程是一个积极寻找理解的过程,是学习者选择、组织和整合信息的过程,强调知识是个体通过主动的内部加工而进行的意义建构。“交流身份证号→设计学籍号→合理性的讨论→呈现样例”就是深度开展数学活动、落实分析和评价能力的行为载体。在希沃环境下同频传输身份证号码、学籍号的设计规则,“设计→讨论→样例”就是自主学习的表现形式,是落实物理空间的育人功能的具体表现,进而能反哺数学活动的深度开展。
创新思维空间
在体验中领悟交流素养,数学活动深度开展的思考支撑
数学思考本身就是一种空间思维,有助于学生在深度开展的数学活动中学会独立思考,体会数学的基本思想和思维方式。思维空间创新是学习场域创新的一种行为,关乎时间和空间的统合,关乎思维硬件和思维软件体系的融通,能让学生在深度的活动体验中习得交流素养。事实上,具体在场的东西已不是构建场域的主导因素,恰恰是隐藏在场所“可见的外观”背后的空间的伸延关系决定着它的特性。如我们在使用希沃白板展示数学活动“大思考,小动笔”时,就不在于展示动画,不在于获得活动结论,而在于让学生在体验中思考,在思考中体验;在交流中领悟,在领悟中交流,进而提升交流素养和数学思考的弹性空间。这样就增加了学习场域内主体之间交往的复杂性和场域建构的难度,同时让学生在思维交流中获得深度评价的能力,这也是一种数学思考的创新行为,有助于学生获得现代化的思维方式。
在学习场域建构范畴,深度开展数学活动至少包括三个层面的体验:一是体验活动,实现知觉学习目标;二是体验思维,有助于高阶思维的产生;三是体验深度思考,有助于培养学生的元认知能力。交流素养主要表现在三个方面:一是思维交流,在数学活动中落实“怎么做”;二是言语交流,在数学表征行为中落实“为什么做”;三是反思交流,在思维反观活动中落实“做得怎么样”。这些交流素养的培养过程有助于学生获得深度体验,即在思考中学会思考,这就是学习场域得以创新的具体表现。正如美国教育家布卢姆所言:“教育是选择适合儿童的教育,而不是选择适合教育的儿童。”这就要求教师必须依据学生的思维现实、学科事实和已有经验创设问题组块,布置思维空间,让学生获得最好的知识理解和最大化的能力发展,这就是适合学生的教育。当然,学生的个体差异是客观存在的,教师必须尊重学生的“场依存性”和“场独立性”特征。因此,“班级学习场”的创建应该具有兼容性,让具有不同认知特征的学生都能获得应有的交流素养,让学生在数学活动中获得丰富多彩的认知体验,提升数学思考的质量和速度,这就是数学思考创新的价值尺度和思维走向。
如教学“我们认识的数”,首先引导学生“猜蚕豆粒数”,教师抓了满满一把蚕豆:请同学们猜一猜,大约有多少粒蚕豆?究竟有多少粒呢?我们应该数一数。大家同样抓了一把蚕豆,为什么有的人抓得多,有的人抓得少呢?(蚕豆有大有小,手有大有小);其次是“猜花生米粒数”,教师:每位同学抓一大把花生米放在桌上,先猜一猜大约有多少粒,再数一数。为什么一把花生米比一把蚕豆的粒数多?最后是“猜黄豆粒数”。教师:如果让你抓一把黄豆,你能估计出大约有多少粒吗?为什么比花生米多呢?验证:每位同学抓一大把黄豆,数一数,一共有多少粒?教师总结:事实上,同学们的“猜”就是估计,这是一项本领,平时的学习和生活中很多地方都要用到估计。“猜蚕豆粒数→猜花生米粒数→猜黄豆粒数”是数学活动深度开展的思维载体,有助于学生发展交流素养;“抓→猜→数→验证→归纳→关联”是数学思考创新的行为载体,有助于学生思维空间的共建、共享,有助于学生在思维交流中获得深度思考,从而使其数学活动背后的数学思考更加丰富。
创新关系空间
在探索中获得合作素养,数学活动深度开展的交流支撑
依据《义务教育数学课程标准(2011年版)》(以下简称2011年版课标),问题解决包括发现问题、提出问题、分析问题和解决问题。其中,提出问题是问题解决创新的表现形式,是数学创造的起点。在数学活动深度开展的关系空间,好的问题解决可以让学生获得分析问题和解决问题的一些基本方法,是培养学生合作素养的执行载体。如在带领学生认识数的过程中,“抓→猜→数→验证→归纳→关联”就是在引导学生获得数学抽象的基本方法及其背后的合作素养。换言之,创新型问题解决一方面丰富了学习场域的思维含量(观察→猜想→探索),另一方面可以让学生在合作思考中反哺“认知场域”的信息传递(比较评价→归纳概括→联系生活)。另外,数学活动的深度开展又为问题解决提供了关系空间,有助于学生体验问题解决方法的多样性,发展创新意识,形成评价和反思意识,这就是问题解决创新的本质所在。“学习实验室”就是学习型基础设施方面的创新,它是学习共同体交流、探索、改善自己心智模式的演练场。其中,学习过程就是由发现问题、提出问题、分析问题和解决问题等系列活动构成的,能让学生在问题交流过程中获得交流素养。
2011年版课标要求,在第一学段(1~3年级)“综合与实践”领域,要引导学生通过实践活动,感受数学在日常生活中的作用,体验运用所学的知识和方法解决简单问题的过程,获得初步的数学活动经验。这就使得教师必须构建适合学生认知发展的问题解决关系场,从教数学转向教生活,进而获得探索的方法、探索的能力及其背后隐性的提出问题的能力,达成学会学习的目标。同时,实践活动作为数学活动的一种实践形式,是学生联系数学与生活的一种学习场域。其中,思维演进、信息能力、问题组块、合作操作模型的有序呈现,落实了由解决问题转向提出问题的就绪状态,旨在让学生获得现代思维的交流素养。基于这一认识,提出问题成为学生在认知场域探索的热词,成为学生创新意识形成的标志。为此,基于问题解决的关系空间场域创新,深度开展数学活动必须做好三个层面的工作:一是发现问题和提出问题,奠定学生的创新基础;二是独立思考和学会思考,形成探索的创新核心;三是归纳概括得到猜想和规律并加以验证,铺设学生思维创新的关系空间。
如一教师教学“运动与身体的变化”时,就是通过构建问题解决关系空间,让学生在探索活动的和谐氛围中“有话可说”:一是基于发现并提出问题,让学生说说每次参加体育运动后自己的身体会有哪些变化,脉搏为什么会加快;二是基于运动引起脉搏加快的问题展开讨论——你的脉搏在运动后是怎样变化的?全组同学的脉搏又是怎样变化的?你从实验中还能知道些什么或想到些什么?三是基于其他运动引起的脉搏变化探讨——在实验探索中,我们发现运动可以使脉搏加快,那么相同的时间进行不同的运动,脉搏变化的情况会有不同吗?如果说“体育运动→脉搏运动”是提出问题的表现形式,“运动现象→脉搏加快→个体脉搏变化→群体脉搏变化”是独立思考和学会思考的表现形式,“相同时间→不同运动→脉搏变化形态”就是归纳概括得到规律并加以验证的可靠关系空间,能让学生获得系统知识和整体结构,这就是问题解决促进数学活动深度开展的“重要他人”,有助于提升学生知行合一的实践能力。
推荐理由:
学习场域创新与深度学习都是目前最前沿的研究领域。学习场域为人才培养提供了必要的理念根基和制度环境。学习场域创新是学习的物理空间、思维空间、关系空间等诸多硬件、软件有序架构的主观环境和客观环境的创新,符合学生的认知规律和认知心理过程,有助于数学活动的深度开展,有助于学习行为主体的共建、共享,有助于从教师“教得好”转向学生“学得好”。本文深入阐述了创新学习场域深度开展数学活动的三个具体策略:创新物理空间、创新思维空间、创新关系空间,读来对如何开展深度教学有了更前瞻的认识。