腦科學(xué)為導(dǎo)向的“三四六”數(shù)學(xué)教學(xué)

楊芳

摘? ?要：數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)是師生積極參與、交往互動(dòng)，共同發(fā)展的過程，“三四六”教學(xué)改革充分體現(xiàn)了這一思想。采用“三讓”“四本”“六環(huán)節(jié)”教學(xué)模式，能打破傳統(tǒng)教學(xué)模式，使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，教師轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)的組織者、引導(dǎo)者與合作者?！叭牧苯虒W(xué)改革能夠提高課堂效率，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。腦科學(xué)的研究成果也告訴我們，學(xué)習(xí)的本質(zhì)就是學(xué)習(xí)者必須是積極主動(dòng)的，如果學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)沒有自主性，就不可能有真正的學(xué)習(xí)。結(jié)合實(shí)例，就腦科學(xué)為導(dǎo)向的“三四六”數(shù)學(xué)課堂教學(xué)提出意見及建議。

關(guān)鍵詞：“三四六”教學(xué);腦科學(xué)

中圖分類號(hào)：G633.6? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ?文章編號(hào)：1009-010X（2021）20/23-0076-03

義務(wù)教育階段的數(shù)學(xué)具有基礎(chǔ)性、普及性和發(fā)展性等特點(diǎn)，重在培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維、推理能力、創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，使學(xué)生具備一定的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能。然而，數(shù)學(xué)對數(shù)量關(guān)系和空間形式的研究，對客觀現(xiàn)象的高度抽象概括，使初中學(xué)生倍感困難，不能輕而易舉地習(xí)得。這就迫使教育者思考：如何利用好每節(jié)課，高效地、巧妙地將學(xué)生培養(yǎng)成有一定數(shù)學(xué)素養(yǎng)的公民。

近年來，腦科學(xué)對教育產(chǎn)生了巨大的影響，科學(xué)家和教育者們一直致力于研究如何利用大腦的特點(diǎn)，使學(xué)習(xí)越來越容易被學(xué)生接受;如何使學(xué)生學(xué)習(xí)效率越來越高;如何讓教育者更好地利用腦科學(xué)的知識(shí)指導(dǎo)課堂教學(xué)……

課堂是師生交流的主要渠道，傳統(tǒng)課堂上主要采用老師講、學(xué)生聽;教師教、學(xué)生被教的形式，學(xué)生處于被動(dòng)接受狀態(tài)，缺乏學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和探索的熱情，更不用說創(chuàng)新了。石家莊市第81中學(xué)采用“三讓”“四本”“六環(huán)節(jié)”教學(xué)模式，打破了傳統(tǒng)教學(xué)?！叭尅?，即：讓學(xué)生動(dòng)起來，讓課堂活起來，讓效率高起來。“四本”，即：以學(xué)生為本，以人為本，以學(xué)為本，以課堂為本。“三讓”和“四本”體現(xiàn)了“以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”的現(xiàn)代課改理念，它注重課堂的實(shí)效性。腦科學(xué)的研究成果也告訴我們，學(xué)習(xí)的本質(zhì)就是學(xué)習(xí)者必須是積極主動(dòng)的。如果學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)沒有自主性，就不可能有真正的學(xué)習(xí)，所以教師要千方百計(jì)地落實(shí)學(xué)生的主體地位?！叭牧苯虒W(xué)，能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為主體的教學(xué)。

下面具體介紹以腦科學(xué)為導(dǎo)向的“六環(huán)節(jié)”教學(xué)。

“六環(huán)節(jié)”教學(xué)，首先要向?qū)W生展示“目標(biāo)導(dǎo)學(xué)”。在課堂之初向?qū)W生展示本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)，包括知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)、情感目標(biāo)以及本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)。要求三維目標(biāo)清晰，重點(diǎn)、難點(diǎn)突出。在目標(biāo)指引下，除了能讓學(xué)生有目的地聽講，還能讓學(xué)習(xí)做到有的放矢，不盲目。當(dāng)學(xué)生們看到課堂目標(biāo)時(shí)，會(huì)與之前所學(xué)知識(shí)產(chǎn)生聯(lián)系，但又因有新目的，從而產(chǎn)生探索的欲望。

“自主學(xué)習(xí)”環(huán)節(jié)主張明確任務(wù)促獨(dú)學(xué)，質(zhì)疑自探深思考。腦科學(xué)建議教師不能一上來就把新知識(shí)教給學(xué)生，而是要先了解學(xué)生先前已經(jīng)掌握的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。這就要求教師在備課時(shí)，不僅要注重課堂知識(shí)的準(zhǔn)備，更要關(guān)注學(xué)生已有的知識(shí)儲(chǔ)備和學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的最近發(fā)展區(qū)。而大腦工作時(shí)，也會(huì)秉承“腦選擇意義”，即大腦要在它原有的經(jīng)驗(yàn)中搜索，若所接觸的新知識(shí)與大腦里的原有的基礎(chǔ)相關(guān)，那么它就以為學(xué)習(xí)是有意義的，否則就會(huì)排斥新知。所以在學(xué)生自主學(xué)習(xí)前，教師的課堂引入既要能激發(fā)學(xué)生的探知欲，又要顧及學(xué)生大腦中原有的知識(shí)儲(chǔ)備，只有將大腦里原有的知識(shí)與新知識(shí)建立起聯(lián)系，才能產(chǎn)生真正的自主學(xué)習(xí)。

腦科學(xué)研究表明，腦是“社交腦”，不喜歡寂寞，需要交流，教學(xué)中“合作探究”這個(gè)環(huán)節(jié)正符合大腦的社交需求。在各層各類學(xué)校的課程改革中，也特別強(qiáng)調(diào)了這個(gè)環(huán)節(jié)。只有在小組討論合作學(xué)習(xí)的過程中，大腦才能完成知識(shí)的建構(gòu)。但是這對教師的課堂問題設(shè)置、課堂掌控能力、對學(xué)生的了解等都要求極高！在這個(gè)環(huán)節(jié)中不能使討論合作流于形式，只有做到真正的討論，才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生與學(xué)生之間產(chǎn)生思維的碰撞。只有把學(xué)生本人學(xué)到的信息或知識(shí)傳授給別人，才能達(dá)到腦保存信息的目的。美國國家訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)室研究證實(shí)，不同的學(xué)習(xí)方式，學(xué)習(xí)者對知識(shí)的吸收率也不同。教師講、學(xué)生聽，學(xué)生只能記住5%的信息;在老師帶領(lǐng)下，學(xué)生念重點(diǎn)知識(shí)時(shí)，只記得10%;如果利用視聽媒體，學(xué)生就能記住20%的信息;在老師示范展示后，學(xué)生也只是記住了30%?？梢姡谶@些被動(dòng)的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)效率是十分低下的。然而，通過小組討論探究后，學(xué)生就會(huì)記得50%了;當(dāng)學(xué)生親自操作時(shí)，對知識(shí)的吸收率會(huì)上升到75%;如果能讓學(xué)生當(dāng)小老師，把學(xué)到的知識(shí)教給同學(xué)，學(xué)生不但能記住90%的知識(shí)，而且知識(shí)的建構(gòu)也已基本完成。同時(shí)在當(dāng)小老師的這個(gè)過程中，學(xué)生更易品嘗到成功的喜悅，為今后的學(xué)習(xí)奠定積極、自主、上進(jìn)、快樂的基礎(chǔ)。

在講授“一次函數(shù)的實(shí)際應(yīng)用”一節(jié)時(shí)，小組合作探究讓筆者感觸頗深。

題目內(nèi)容： “十一”期間，小華約同學(xué)一起開車到距家100千米的景點(diǎn)旅游，出發(fā)前，汽車油箱內(nèi)儲(chǔ)油35升，當(dāng)行駛80千米時(shí)，發(fā)現(xiàn)油箱余油量為25升（假設(shè)行駛過程中汽車的耗油量是均勻的）.

（1）求該車平均每千米的耗油量，并寫出行駛路程x（千米）與剩余油量Q（升）的關(guān)系式;

（2）當(dāng)x=60（千米）時(shí)，求剩余油量Q的值;

（3）當(dāng)油箱中剩余油量低于3升時(shí)，汽車將自動(dòng)報(bào)警，如果往返途中不加油，他們能否在汽車報(bào)警前回到家？請說明理由.

解：（3）方法一：

∵（35-3）÷0.125=256km>200km

∴能在汽車報(bào)警前回到家

方法二：

∵200×0.125= 25L<35L

∴能在汽車報(bào)警前回到家

多數(shù)學(xué)生能利用小學(xué)已有知識(shí)，通過上述兩種方法比較行駛里程和余油量來判斷，得到能在汽車報(bào)警前回到家的結(jié)論。

方法三：令x=200時(shí)，

∵Q=35-0.125x

Q=35-25=10L>3L

∴能在汽車報(bào)警前回到家

方法四：令Q=3時(shí)，

∵Q=35-0.125x=3

則x=256km>200km

∴能在汽車報(bào)警前回到家

在上述兩種方法中，學(xué)生能夠意識(shí)到自變量和函數(shù)值的意義，并利用它來構(gòu)建模型做出判斷。這著實(shí)令筆者驚訝：經(jīng)過小組合作探討，學(xué)生竟能在初次接觸函數(shù)應(yīng)用時(shí)就能利用函數(shù)思想。

方法五：令Q≥3時(shí)，

∵Q=35-0.125x≥3? ? ?則x≤256km

又∵200<256

∴能在汽車報(bào)警前回到家

這種方法除了注意到函數(shù)變量的意義，更是將函數(shù)與不等式建立了聯(lián)系，為下節(jié)課“一次函數(shù)和方程及不等式的關(guān)系”做了鋪墊。由此可見，只要給學(xué)生足夠的空間，他們定能“闖出一片天。

在合作探究過程后，課堂力爭做到問題聚焦都亮相，點(diǎn)評與講解者都要面帶微笑，且聲音洪亮。在“展示點(diǎn)評”環(huán)節(jié)中，因需各抒己見，難免會(huì)影響到情緒。但腦科學(xué)告訴我們，大腦在環(huán)境或情緒不安全時(shí)，就會(huì)不認(rèn)知。那么，教師會(huì)不會(huì)識(shí)別和管理自己或者學(xué)生的情緒就非常重要了。華盛頓大學(xué)的研究人員通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，整天受驚嚇的小老鼠的海馬會(huì)變小，腦就停止發(fā)育。因此，展示點(diǎn)評環(huán)節(jié)中保持愉悅的氛圍非常必要，要營造一個(gè)充滿關(guān)愛，不挖苦，支持與被支持的環(huán)境，保證同學(xué)們的大腦處于認(rèn)知狀態(tài)。同時(shí)評價(jià)時(shí)除了要關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)的成果，更要注重學(xué)習(xí)的過程，尤其是要重視學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中所表現(xiàn)出來的品質(zhì)、態(tài)度、情感。對于這些表現(xiàn)，教師要及時(shí)給予鼓勵(lì)，肯定或糾偏，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)自我。這個(gè)過程也是老師自我成長，改進(jìn)教學(xué)及反思的過程。

“達(dá)標(biāo)檢測”是課堂效果的“檢察官”。這個(gè)環(huán)節(jié)力求所設(shè)題目有梯度，滿足不同程度的學(xué)生，使每位學(xué)生都有所收獲。為了調(diào)動(dòng)學(xué)生自主性和積極性，教師在設(shè)置題目時(shí)，不妨給學(xué)生留有選擇的空間。比如，老師要求學(xué)生可以在不同梯度的問題中分別挑選兩道題來進(jìn)行測試。這樣，學(xué)生們既學(xué)會(huì)了選擇，也會(huì)對自己的選擇負(fù)責(zé)任，不會(huì)盲目地應(yīng)付，把被動(dòng)學(xué)習(xí)變成主動(dòng)學(xué)習(xí)，既保留了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，也達(dá)到了老師檢測的目的。

最后一個(gè)環(huán)節(jié)是“總結(jié)歸納”?？偨Y(jié)歸納不僅是對學(xué)生學(xué)習(xí)成果的檢測手段，更是培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)能力的方法。總結(jié)歸納可以幫助學(xué)生理清知識(shí)的層次結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確地抓住知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)在本質(zhì)和外在的完整性，使學(xué)生所學(xué)知識(shí)更系統(tǒng)化。學(xué)生對課堂重點(diǎn)、難點(diǎn)、易錯(cuò)點(diǎn)、技巧和方法進(jìn)行總結(jié)反思，有助于學(xué)生強(qiáng)化考查內(nèi)容、找出致錯(cuò)根源、明晰解題技巧和方法、提高做題水平。腦科學(xué)的研究也表明：“主動(dòng)從記憶中提取信息，比單純學(xué)習(xí)更有助于長時(shí)記憶的保持。而且，主動(dòng)地提取練習(xí)，甚至能夠比精細(xì)加工學(xué)習(xí)更有效地鞏固學(xué)習(xí)成果。Karpicke和Blant斷定，提取學(xué)習(xí)應(yīng)當(dāng)被視作學(xué)習(xí)過程中的關(guān)鍵，因?yàn)樘崛⌒袨楸旧硪砸环N獨(dú)特的方式加強(qiáng)了記憶?！薄翱偨Y(jié)歸納”環(huán)節(jié)，除了應(yīng)有對知識(shí)和方法的反思，還應(yīng)重視對情感和態(tài)度方面的思考。我們可以設(shè)置類似下面的問題：1.當(dāng)? ? ? ? ? ? 時(shí)，我發(fā)現(xiàn)解決問題更容易。2.當(dāng)? ? ? ? ? ? ? 時(shí)，我對自己感到驚訝。這兩個(gè)問題可以引導(dǎo)學(xué)生對教學(xué)六個(gè)環(huán)節(jié)中的自己進(jìn)行反思，可以深化學(xué)生對本人的認(rèn)知，并進(jìn)行肯定或改進(jìn)，增強(qiáng)成就感，使學(xué)生逐步完善自己。

大腦是我們身體上最神秘的器官，利用大腦的工作特點(diǎn)來指引教育者的教學(xué)，是一件極具意義的事情?！叭牧苯虒W(xué)模式促進(jìn)了腦科學(xué)與教學(xué)的統(tǒng)一，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提升了老師的教學(xué)效果。精心設(shè)計(jì)“三四六”教學(xué)的每個(gè)環(huán)節(jié)，定會(huì)使課堂變得高效！