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小学数学课堂的“先行组织”设计案例研究

2024/9/23 17:35:38  阅读:3 发布者:

一、什么是先行组织

在课堂教学中,先行组织不仅为学生提供了学习新知识的桥梁,而且为教师的教学活动提供了明确的方向。先行组织是课堂教学的起始环节,它强调在引入新概念之前,先激活学生已有的知识和经验,为新知识的学习搭建桥梁。先行组织不仅为学生提供了学习新知识的“脚手架”,还激发了他们对即将学习内容的兴趣和好奇心,从而为课堂教学的成功奠定了基础。根据布鲁纳(Bruner)的螺旋课程理论,先行组织通过将新知识与学生已有的认知结构相联系,促进学生对新概念的深入理解。此外,建构主义学习理论强调学习是一个主动构建知识的过程,先行组织通过激发学生的兴趣和问题意识,促使他们主动探索和建构新知识。

二、先行组织的理论基础

1.认知心理学视角下的先行组织

在认知心理学的视角下,先行组织通过激活学生的先前知识和经验,为新知识的学习搭建认知桥梁。例如,根据奥苏贝尔的“有意义学习理论”,学生在学习新知识之前,如果能够将新信息与已有的认知结构相联系,那么学习过程将更为有效。先行组织的设计原则之一就是与学生先前知识的关联,这要求教师在教学前对学生已有的知识水平和经验进行准确评估。例如,在数学课上,教师可以通过提问或小测验来了解学生对特定数学概念的掌握程度,从而设计出能够衔接学生现有知识水平的教学活动。先行组织不仅有助于学生更好地理解新知识,还能提高他们的学习动机,正如布鲁纳所言:“学习的最好刺激,乃是对所学材料的兴趣。”通过先行组织,教师可以创设情境,激发学生兴趣,使用问题引导,促进思考,从而为课堂教学的成功奠定基础。

2.建构主义学习理论与先行组织

在建构主义学习理论的框架下,先行组织的设计显得尤为重要,因为它为学生提供了构建新知识的坚实基础。建构主义认为知识不是被动接受的,而是学习者通过与现有知识的互动和新经验的整合主动构建的。先行组织通过激活学生的先前知识,为新知识的建构提供了必要的连接点。例如,在数学教学中,通过回顾相关的数学概念和定理,学生能够更好地理解新引入的数学原理。一项研究显示,当学生能够将新知识与已有知识相联系时,他们的学习效率可以提高30%以上。先行组织的设计原则强调了教学目标与预期成果的明确性,以及与学生先前知识的关联性,这与建构主义学习理论中强调的“学习是基于个人经验的主动建构过程”不谋而合。通过先行组织,教师可以设计出更符合学生认知结构的教学活动,从而促进学生深层次的学习和理解。

三、先行组织的设计原则

1.明确教学目标与预期成果

先行组织通过创设情境,呈现本节课的核心任务或大问题,制造认知冲突,提出学习要求。在课堂教学中,明确教学目标与预期成果是先行组织设计的核心。教学目标不仅为教学活动提供了方向,而且是评估教学效果的基准——逆向设计。例如,在分数的引入环节,教师可以利用学生日常生活中熟悉的场景,如切蛋糕或分苹果,来直观展示分数的意义。通过这种生活化的例子,学生能够直观地理解分数表示的是整体中的一部分。为了达到这一目标,教师可以设计一系列的先行组织活动,如通过具体案例分析,让学生在解决实际问题的过程中,逐步理解并掌握这些几何概念。根据布鲁姆(Bloom)的教育目标分类学,教师可以将目标细分为知识、理解、应用、分析、综合和评价六个层次,确保学生在认知层面的全面发展。此外,通过先行组织活动,教师可以收集学生对概念的初步理解,从而调整教学策略,确保教学活动能够有效地促进学生达到预期的学习成果。

2.与学生先前知识的关联

在课堂教学中,先行组织的设计与实施是建立在对学生先前知识的深入理解之上的。例如,在数学课的先行组织设计中,教师可以利用学生已有的算术基础来引入代数概念。通过分析学生在先前学习中掌握的加减乘除运算,教师可以设计问题情境,如“如果一个水果篮里有苹果和香蕉,苹果的数量是香蕉的两倍,那么如果香蕉有x个,苹果有多少个?”这样的问题不仅能够激发学生对新知识的兴趣,而且能够帮助他们将新旧知识联系起来,从而更有效地构建新的数学概念。建构主义学习理论强调学习是学生主动建构知识的过程,先行组织正是通过与学生先前知识的关联,为学生提供了一个构建新知识的坚实基础。

四、先行组织的实施策略

1.创设情境,激发学生兴趣

在课堂教学中,创设情境是激发学生兴趣的关键策略之一。例如,在数学课上,教师可以利用学生对日常生活中的问题的好奇心,设计一个与购物相关的数学问题情境。通过提出“如何在有限的预算内购买最多数量的物品”这样的问题,学生不仅能够将抽象的数学概念与现实生活联系起来,还能激发他们解决问题的兴趣。根据建构主义学习理论,学生通过这种情境中的互动和探索,能够构建自己的知识体系。

2.使用问题引导,促进思考

在课堂教学中,运用问题引导策略是激发学生思考、促进深入理解的有效手段。例如,在数学课的先行组织设计中,教师可以提出一个与学生日常生活紧密相关的问题,如“为什么超市的打折促销活动通常会设置‘满10020’而不是‘满10025’?”这样的问题不仅能够引起学生的好奇心,还能引导他们运用数学知识去分析和解决问题。通过这种方式,学生在解决问题的过程中,能够自然而然地建立起新旧知识之间的联系,从而加深对数学概念的理解。根据布鲁姆的认知领域分类,这种问题引导策略能够促进学生从记忆、理解到应用、分析、评价乃至创造的高层次思维发展。

五、先行组织的案例分析

案例一:问题解决类

在课堂教学中,先行组织的设计对于学生理解数学概念至关重要。例如,在学习百分数时,教师可以利用先行组织策略,通过引入一个与学生日常生活紧密相关的实际问题来激发学生的兴趣。例如,教师可以提出一个关于购物打折的问题:“如果原价100元的商品现在打八折,那么最终的售价是多少?”通过这样的问题,学生能够直观地感受到数学在现实生活中的应用,从而激发他们对即将学习的代数知识的好奇心和探索欲。

先行组织的设计还应考虑与学生先前知识的关联。在数学教学中,教师可以利用学生已有的数学知识作为桥梁,引导他们进入新的学习领域。例如,在引入二次方程的概念之前,教师可以先回顾一次方程的知识,然后通过一个案例来展示二次方程的实际应用,如“一个球从一定高度自由落体,其落地时间与高度之间存在怎样的数学关系?”通过这样的问题,学生能够将新旧知识联系起来,构建起对二次方程概念的初步理解。

在设计先行组织时,教师还可以运用认知心理学的原理,如通过构建认知冲突来促进学生的深层次思考。例如,在教授几何图形的性质时,教师可以展示一个看似违反直觉的几何图形,如“一个三角形的内角和是否总是等于180度?”这个问题挑战了学生的直觉,促使他们通过实际操作和逻辑推理来验证答案,从而加深对几何概念的理解。

先行组织在数学课堂教学中的设计需要教师精心策划,通过创设情境、关联先前知识、构建认知冲突等策略,来激发学生的学习兴趣,促进他们的深入思考。通过这些方法,学生不仅能够更好地理解数学概念,还能在实际问题解决中应用所学知识,从而达到教学目标。

案例二:几何图形的认识

在小学数学课堂中,引入几何图形的概念是培养学生空间想象力和逻辑思维能力的重要环节。通过先行组织的设计,教师可以有效地激发学生对几何图形学习的兴趣。例如,在案例二中,教师可以利用学生日常生活中常见的物品,如书本、窗户、篮球等,作为引入几何图形的媒介。这些物品的形状与几何图形紧密相关,能够帮助学生在实际情境中感知和理解几何图形的基本特征。

先行组织策略在几何图形教学中的应用,不仅限于激发兴趣,还包括将新知识与学生已有的知识结构相连接。例如,教师可以引导学生回顾他们已经熟悉的圆形、正方形等图形,然后逐步介绍更复杂的图形,如椭圆、梯形等。通过这种由浅入深、循序渐进的教学方法,学生能够更好地构建知识体系,理解几何图形之间的联系和区别。

在具体案例分析中,我们可以看到,通过先行组织设计,学生在学习几何图形时,能够更加主动地参与到课堂活动中。例如,在引入“三角形”这一概念时,教师可以先让学生观察和描述他们周围的三角形物体,如三脚架、路标等。然后,教师可以引导学生通过动手操作,如拼接三角形,来加深对三角形属性的理解。这种互动式的学习方式,不仅提高了学生的参与度,也促进了他们对几何图形本质特征的深入理解。

先行组织在不同年级的应用也有所不同。对于低年级学生,教师可以更多地使用直观的教具和游戏来引入几何图形,如通过拼图游戏来认识不同的几何图形。而对于高年级学生,教师则可以引入更抽象的概念,如几何图形的对称性、面积和体积的计算等。在案例二中,高年级学生可以通过设计简单的几何图形拼图,来探索图形的对称性和面积计算,从而在实践中深化对几何图形的认识。

尽管先行组织在几何图形教学中具有显著效果,但教师在设计先行组织时也面临着挑战。例如,如何平衡新旧知识的衔接,如何确保每个学生都能跟上课程的进度等。对此,教师可以采取分层次教学、小组合作学习等策略,以适应不同学生的学习需求。同时,教师还应不断反思和调整教学方法,以确保先行组织设计能够有效地促进学生对几何图形的深入理解。

六、先行组织设计的挑战与对策

1.面临的挑战

首先,如何准确把握学生的先验知识水平,以便设计出既不超出学生理解范围又能够有效激发兴趣的教学活动,是一个难题。例如,在引入分数概念时,教师需要了解学生对整数的理解程度,以避免学生因概念混淆而产生挫败感。其次,先行组织设计需要教师具备创新和灵活性,以适应不同学生的学习需求。在几何图形的认识教学中,教师可能需要设计多样化的教学活动,如使用实物模型、互动软件或故事叙述,来帮助学生建立空间感和形状认知。此外,先行组织设计还要求教师能够有效地评估和调整教学策略,以应对学生在学习过程中出现的意外问题。例如,当学生在学习过程中表现出对数学概念的误解时,教师需要及时调整教学方法,采用更直观或更具互动性的教学手段来纠正错误概念。最后,先行组织设计在不同年级的应用也存在挑战,低年级学生可能需要更多具体和感性的材料来建立数学概念,而高年级学生则需要更抽象和逻辑性的引导。因此,教师在设计先行组织时,必须考虑到不同年级学生的认知发展水平和学习特点,以确保教学活动的有效性。

2.应对策略

在设计小学数学课堂中的“先行组织”时,教师面临的挑战之一是如何有效地激发学生的学习兴趣。例如,在引入分数概念时,教师可以利用学生日常生活中的实例,如切蛋糕或分水果,来建立分数的直观感受。根据皮亚杰的认知发展理论,学生在具体操作阶段对具体事物的理解要优于抽象概念,因此,通过实际操作和互动活动,可以更好地帮助学生理解分数的含义。一项针对五年级学生的教学实验显示,通过游戏化学习分数的学生,在后续的测试中平均得分比传统教学方法高出15%。这表明,通过激发学生兴趣的策略,不仅能够提高学生的学习动力,还能显著提升教学效果。

在连接新旧知识的方法上,先行组织策略要求教师在引入新概念之前,先回顾与之相关的旧知识,以帮助学生构建知识框架。例如,在教授几何图形的认识时,教师可以先复习学生已经熟悉的平面图形,如圆形、正方形等,然后逐步引入新的图形概念,如椭圆和长方形。通过这种渐进式的学习方法,学生能够更容易地将新知识与已有知识相联系。一项研究发现,当学生能够将新知识与旧知识建立联系时,他们对新知识的记忆保持率提高了30%。因此,教师在设计先行组织时,应注重知识的连贯性,以促进学生的深度学习。

面对先行组织设计的挑战,教师需要采取一系列应对策略。首先,教师应进行充分的课前准备,包括对学生的先验知识进行评估,以及设计能够激发学生兴趣的教学活动。其次,教师应灵活运用多种教学方法,如合作学习、问题解决等,以适应不同学生的学习风格。此外,教师还应利用现代教育技术,如教育软件和互动白板,来丰富教学手段。因此,教师在设计先行组织时,应积极寻求创新和多元化的教学方法,以提高教学质量和学生的学习成效。

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