如何在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知腦動力

廣東省深圳市南山實驗教育集團(tuán)前海港灣學(xué)校 劉 暢

美國著名神經(jīng)科學(xué)家保羅·麥克萊恩曾說過：“無情感，不認(rèn)知?！闭J(rèn)知和情感的連接是教學(xué)藝術(shù)的核心。如何讓小學(xué)生在數(shù)學(xué)課堂上激發(fā)出認(rèn)知的情感動力，學(xué)得更輕松、更快樂、更期待、更有成就感？筆者將用多個例子針對“創(chuàng)建微妙連接”“設(shè)置懸念”“引發(fā)認(rèn)知沖突”這三種策略進(jìn)行闡述。

一、創(chuàng)建微妙連接

大腦喜歡自行從信息中發(fā)現(xiàn)關(guān)聯(lián)，抽取信息中的模式，從而產(chǎn)生成就感。連接越微妙，關(guān)系越突顯，理解越深刻，大腦越自賞。所以教師就要設(shè)法讓新知識與別的有趣的事物之間創(chuàng)建微妙連接，從而讓學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知的情感動力。

例如，用《數(shù)對確定位置》一課，筆者改變傳統(tǒng)的從座位入手來認(rèn)識數(shù)對，而選擇讓學(xué)生親歷笛卡爾發(fā)現(xiàn)直角坐標(biāo)系的過程。當(dāng)學(xué)生經(jīng)歷了這個從無到有的過程后，逐步建立起蜘蛛網(wǎng)與直角坐標(biāo)系之間的微妙連接，就能形象具體地理解為什么平面上的任意一點都可以用數(shù)對表示它的位置。

又如，曹培英老師在《跨越斷層，走出誤區(qū)》一書中，推薦了山東淄博一位老師教學(xué)《1000 以內(nèi)數(shù)的認(rèn)識》的方法。出示一篇古文（下面為該文的一部分）。讓學(xué)生數(shù)一數(shù)，一共有多少個字。

天地玄黃 宇宙洪荒 日月盈昃 辰宿列張 寒來暑往

秋收冬藏 閏余成歲 律呂調(diào)陽 云騰致雨 露結(jié)為霜

金生麗水 玉出昆岡 劍號巨闕 珠稱夜光 果珍李柰

菜重芥姜 海咸河淡 鱗潛羽翔 龍師火帝 鳥官人皇

始制文字 乃服衣裳 推位讓國 有虞陶唐 吊民伐罪

周發(fā)殷湯 坐朝問道 垂拱平章 愛育黎首 臣伏戎羌

遐邇一體 率賓歸王 鳴鳳在竹 白駒食場 化被草木

學(xué)生看到4 字一句，5 句一行，發(fā)現(xiàn)一行20 字，就會20，40，60…往下數(shù)，數(shù)到100 正好一段，接著繼續(xù)整段數(shù)，200，300，400…，數(shù)完，正好是一千個字。此時，教師夸獎大家數(shù)得真準(zhǔn)，這就是我國古代著名的《千字文》。學(xué)生借助千字文，數(shù)出1000，感受到1000 個字的量感，在千字文與1000 中建立了微妙聯(lián)系，數(shù)感的培養(yǎng)水到渠成。

二、設(shè)置懸念

懸念是一種心理現(xiàn)象，能喚起人的注意，激發(fā)人的興趣，使人產(chǎn)生牽掛焦慮的情感和強烈而迫切的求知欲望。它作為一種情感方面的催化劑，作為一種學(xué)習(xí)的心理機制，對學(xué)習(xí)具有不可低估的積極作用。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，適時地創(chuàng)設(shè)“懸念”，引起學(xué)生興趣，激發(fā)學(xué)生認(rèn)知的情感動力，營造渴望探索、愉悅興奮的學(xué)習(xí)心境，就能很好地促進(jìn)教學(xué)任務(wù)順利完成。

例如：筆者教學(xué)《有余數(shù)的除法》時，一開課就讓全班同學(xué)一齊做游戲：請大家伸出左手，從大拇指起，輪番數(shù)指頭計數(shù)，數(shù)到任意一個數(shù)時，只要報出自己數(shù)到的數(shù)字，老師就能猜出你已數(shù)到哪個指頭了。學(xué)生躍躍欲試，紛紛報數(shù)，筆者逐一作答，核對后均毫無差錯，學(xué)生感到非常神奇有趣。筆者說：“同學(xué)們想知道老師的秘密嗎？上好這一節(jié)課，你們一定會明白！”接著教學(xué)新課，全班學(xué)生帶著強烈的求知欲望，專心致志地投入學(xué)習(xí)活動之中。實踐證明：“懸念”在學(xué)生的學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的心理需求具有巨大的潛在能量，它能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機和興趣，豐富想象力，吸引注意力，增強記憶力，開拓思維。因此，在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中巧妙地設(shè)置懸念，常可以表現(xiàn)出數(shù)學(xué)的魅力和藝術(shù)感。

三、引發(fā)認(rèn)知沖突

認(rèn)知沖突是一個人已建立的認(rèn)知結(jié)構(gòu)與當(dāng)前面臨的學(xué)習(xí)情境之間暫時的矛盾與沖突，是已有的知識和經(jīng)驗與新知識之間存在某種差距而導(dǎo)致的心理失衡。其教學(xué)價值在于能夠喚起學(xué)生強烈的學(xué)習(xí)需要，為學(xué)生構(gòu)建起一個思維不斷演進(jìn)的積極生態(tài)場，以實現(xiàn)學(xué)生情感、思維的高投入。此外，認(rèn)知沖突的深刻性還會促進(jìn)學(xué)生理解和再現(xiàn)學(xué)習(xí)的內(nèi)容與結(jié)果。因此，在課堂教學(xué)中，教師應(yīng)依據(jù)教材內(nèi)容，抓住學(xué)生好奇心強的心理特點，創(chuàng)設(shè)矛盾情境，激發(fā)認(rèn)知沖突。

例如：曹培英老師在《跨越斷層，走出誤區(qū)》一書中，推薦了一節(jié)教學(xué)綜合實踐活動課《擲一擲》。為了強化認(rèn)知沖突，使學(xué)生獲得較為豐富的類比推理經(jīng)歷，采用了如下設(shè)計：

1.擲一個骰子的游戲。

師問：下面的游戲規(guī)則公平嗎？為什么？

擲到1、2、5、6 朝上，甲贏；擲到3、4 朝上，乙贏。

小結(jié)：點數(shù)種數(shù)多，贏的可能性大。

師問：怎樣修改規(guī)則，使游戲公平？

由學(xué)生完成填空：點數(shù)（）朝上，甲贏；點數(shù)（）朝上，乙贏。

交流不同方案，小結(jié)共同點：6 種點數(shù)平分，游戲公平。

2.討論：擲兩個骰子的情況。

師問：如果同時擲兩個骰子，朝上點數(shù)的和有哪幾個？（點數(shù)和是2～12，共11 種）為什么不可能是1 或13？3.擲兩個骰子的游戲。

師問：根據(jù)擲一個骰子的經(jīng)驗，下面的游戲規(guī)則，你選甲還是乙？在□里打“√”。

游戲規(guī)則：和是5、6、7、8、9，甲贏?！?/p>

和是2、3、4、10、11、12，乙贏?！?/p>

絕大多數(shù)學(xué)生根據(jù)經(jīng)驗都會選乙。

師問：大家的經(jīng)驗可靠嗎？

小組游戲檢驗猜想，要求做好記錄，結(jié)果自然是多數(shù)小組認(rèn)為甲贏。根據(jù)以往的經(jīng)驗類比在這里出現(xiàn)了問題，產(chǎn)生了認(rèn)知沖突。

通過游戲?qū)嶒?，學(xué)生往往已能發(fā)現(xiàn)：點數(shù)和是2、12 的可能性很小，點數(shù)和是7、8 的可能性比較大。之后研究為什么點數(shù)和是7出現(xiàn)的可能性最大。上述游戲（實驗）活動，使學(xué)生獲得了類比推理可能出錯的真實體驗，同時形成新的猜想，進(jìn)而通過分析證明猜想。這對小學(xué)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)來說，已是一個相當(dāng)完整的研究過程了：類比猜想→實驗否定猜想（認(rèn)知沖突）→生成新的猜想→分析確認(rèn)結(jié)論。

綜上所述，教師在日常教學(xué)中，每上一課都自主地關(guān)聯(lián)以上三種策略，久而久之，不僅教師自身的教學(xué)水平大有長進(jìn)，學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣亦會愈發(fā)濃厚。整個教與學(xué)的過程就能浸潤在美好的良性循環(huán)中。