例談挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù)在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的運用

山東省威海市第二實驗小學(xué) 夏建華

《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn) (2011 年版)》中提出:學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)是現(xiàn)實的、有意義的、富有挑戰(zhàn)性的，這些內(nèi)容要有利于學(xué)生主動地進行觀察、實驗、猜測、驗證、推理與交流等數(shù)學(xué)活動。因此，教師要努力去創(chuàng)設(shè)挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù)，在把握好挑戰(zhàn)性任務(wù)難度的同時，讓挑戰(zhàn)性任務(wù)具有探究性、綜合性、開放性，讓學(xué)生在認知沖突、認知遇阻、認知失衡中體驗學(xué)習(xí)，提升學(xué)生的認知能力和學(xué)習(xí)能力。挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù)，可以是一個（或幾個）具有較大思維空間的問題，也可以是一項（或幾項）具有挑戰(zhàn)性的活動，還可以是一道（或一組）綜合性的習(xí)題等。這些挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù)，往往具有“非常規(guī)性、非即時性、非單一性、非安然性”等特點。那么，教師在教學(xué)中如何設(shè)計驅(qū)動性問題、運用挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù)進行有效教學(xué)呢？筆者以單元整體教學(xué)理念引領(lǐng)下的四年級上冊第四單元《探秘多邊形》為例，談自身教學(xué)實踐的嘗試與思考。

一、創(chuàng)設(shè)探究性任務(wù)鏈，提升思維結(jié)構(gòu)

任務(wù)鏈，是將一個大挑戰(zhàn)性任務(wù)分解成若干個小挑戰(zhàn)性任務(wù)，這些小挑戰(zhàn)性任務(wù)之間具有內(nèi)在的邏輯關(guān)聯(lián)，像鏈條一樣彼此銜接、勾連。在這一探究過程中，學(xué)生的思維會不斷進階，結(jié)構(gòu)逐步趨于完善。

四年級上冊第四單元《探秘多邊形》中關(guān)于“高”的教學(xué)，一直都是難點，教師教得辛苦，學(xué)生學(xué)得迷糊。教材原來的編排是分散在不同課時進行學(xué)習(xí)：信息窗1中先認識三角形的底和高；信息窗3 中再認識平行四邊形和梯形的底和高。我認為這樣的結(jié)構(gòu)編排并不利于學(xué)生對高的本質(zhì)把握，依據(jù)單元整體教學(xué)理念，我創(chuàng)造性地將這三種平面圖形的高融合在一課時進行探究，并設(shè)計如下遞進性問題學(xué)習(xí)任務(wù)鏈，引領(lǐng)學(xué)生在解決“問題串”的過程中，讓探究逐漸走向深入，接近數(shù)學(xué)的本質(zhì)。

《認識底和高》任務(wù)鏈

第一鏈：由“樹高”引入到“三角形的高”

①這里有一棵小樹，你認為從哪里到哪里才算是樹的高？

②現(xiàn)在刮臺風(fēng)樹歪了，跟原來相比，此時的樹變高了還是變矮了？這時的樹高，指的是從哪里到哪里的高度？

③小樹有高度，那三角形有高嗎？（出示三種三角形：銳角三角形、直角三角形、鈍角三角形）請你嘗試在圖中畫出來。

④你覺得給三角形畫高，你可以聯(lián)想到以前學(xué)過的什么類似的知識？

第二鏈：由“橋高”引入到“梯形、平行四邊形的高”

①一輛貨車正在公路上行駛，前面有一座橋，限高4.5 米。這里的高4.5 米，指的是從哪里到哪里的距離？只有這一條高嗎？你覺得會有多少條這樣的高？為什么？

②橋有高度，那梯形有高嗎？（出示梯形）請你嘗試在圖中畫出來。梯形的高，只有這一條嗎？你覺得會有多少條這樣的高？為什么？梯形的這兩條腰上也有高嗎？為什么？

③平行四邊形有高嗎？（出示平行四邊形）請你嘗試在圖中畫出來。平行四邊形的高，只有這一條嗎？你覺得會有多少條這樣的高？為什么？平行四邊形的這兩條對邊上也有高嗎？為什么？

④你覺得給梯形和平行四邊形畫高，這讓你聯(lián)想到以前學(xué)過的什么類似的知識？

第三鏈：整合關(guān)聯(lián)，凸現(xiàn)異同——尋找高的本質(zhì)

①對比這3 種平面圖形的高，你有什么發(fā)現(xiàn)？它們的相同點是什么？不同點是什么？

②我們今天學(xué)習(xí)的底和高，對今后的學(xué)習(xí)有什么用呢？

生活經(jīng)驗是學(xué)習(xí)的起點，由真實情境“樹高、橋高”引入三角形的高、梯形的高、平行四邊形的高，符合學(xué)生的認知規(guī)律。通過對比，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)“高”的本質(zhì)就是之前三年級學(xué)習(xí)的“點到直線之間的垂直線段”，此時只是把它放在了圖形中而已，這是這三種高的相同點；不同點是三角形的高是指點到直線的垂直線段，而梯形和平行四邊形的高則是指平行線之間的垂直線段。梯形與平行四邊形的高，共性中也有個性的體現(xiàn)：梯形因為只有一組對邊平行，所以只有一種長度的高，而平行四邊形因為有兩組對邊平行，所以可能會有兩種長度的高。這樣，一節(jié)課中同時呈現(xiàn)三種平面圖形的高，有利于學(xué)生經(jīng)歷完整的問題探究過程，通過對比，發(fā)現(xiàn)異同，歸納本質(zhì)，提升思維結(jié)構(gòu)層級。

二、創(chuàng)設(shè)“三學(xué)”化任務(wù)單，優(yōu)化學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)

學(xué)習(xí)任務(wù)單，是學(xué)習(xí)支架的主要形態(tài)，是教師依據(jù)學(xué)情，為達成學(xué)習(xí)目標(biāo)而設(shè)計的學(xué)習(xí)活動的載體。同一內(nèi)容，在不同的時間段——學(xué)前、學(xué)中、學(xué)后，根據(jù)承載的側(cè)重點不同，可以設(shè)計一系列的學(xué)習(xí)任務(wù)單，以期優(yōu)化學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)。

學(xué)前單，即在課堂學(xué)習(xí)前設(shè)計的學(xué)習(xí)任務(wù)單，重在讀懂學(xué)生，了解學(xué)生已有什么，還需什么，能學(xué)什么，明確學(xué)生認知起點在哪里，認知目標(biāo)到哪里，認知路徑是什么，從而真正實現(xiàn)因材施教和學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)重組。

第四單元《探秘多邊形》中關(guān)于《三角形的內(nèi)角和》一課，教師設(shè)計了這樣一份學(xué)前任務(wù)單：

《三角形的內(nèi)角和》學(xué)前單

同學(xué)們，我們已經(jīng)知道三角形根據(jù)角來分，可以分為銳角三角形、直角三角形、鈍角三角形。

[提出猜想]三角形的內(nèi)角和可能是______度？

[操作驗證]我們用不同類型的三角形來研究一下吧。

你想用什么方法來驗證你的猜想？將你的驗證過程用你喜歡的方式呈現(xiàn)出來。

[得出結(jié)論]__________________。

[反思評價]除了上述這種方法，你還想到了什么方法也可以驗證?

通過你的操作驗證，你還有什么發(fā)現(xiàn)？還有什么困惑？

學(xué)中單，即課堂學(xué)習(xí)中設(shè)計的學(xué)習(xí)任務(wù)單，重在學(xué)法指導(dǎo)，調(diào)控關(guān)聯(lián)活動，培養(yǎng)高階思維。通過設(shè)計挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù)，以核心知識學(xué)習(xí)為原點，學(xué)生通過探究自主發(fā)現(xiàn)相關(guān)、相近的知識元素的關(guān)系，形成“連點成線、由線成面”整體融通的知識體系。

在《三角形的內(nèi)角和》一課中，教師設(shè)計了這樣一份學(xué)中任務(wù)單：

《三角形的內(nèi)角和》學(xué)中單

同學(xué)們，現(xiàn)在我們已經(jīng)知道了三角形的內(nèi)角和是180°。那么，四邊形的內(nèi)角和是多少度？它與三角形的內(nèi)角和有沒有關(guān)系？小組合作，共同探究。

[提出猜想]四邊形的內(nèi)角和可能______度？

[操作驗證]我們用不同類型的四邊形來研究一下吧。

你們想用什么方法來驗證你們的猜想？將你們的驗證過程用喜歡的方式呈現(xiàn)出來。

[得出結(jié)論]___________________。

[反思評價]四邊形的內(nèi)角和與三角形的內(nèi)角和有什么關(guān)系？為什么會有這種關(guān)系？

（長方形、正方形、平行四邊形、梯形……）

學(xué)后單，即課堂學(xué)習(xí)后設(shè)計的學(xué)習(xí)任務(wù)單，重在遷移運用，一是體現(xiàn)內(nèi)容遷移，學(xué)習(xí)的最終目的是運用，在運用中加深理解，促進思考，使思維向廣度與深度兩個方向發(fā)展；二是體現(xiàn)分層選擇，根據(jù)學(xué)生的個性差異，對課后學(xué)習(xí)任務(wù)進行分層設(shè)計，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和能力選擇不同的挑戰(zhàn)性任務(wù)。

在《三角形的內(nèi)角和》一課中，教師設(shè)計了這樣一份學(xué)后任務(wù)單：

《三角形的內(nèi)角和》學(xué)后單

1.回顧：通過今天的學(xué)習(xí)，你都學(xué)會了用哪些方法來驗證“三角形的內(nèi)角和是180°”？請你寫一寫或畫一畫。

2.練習(xí)：

①李明今天過生日，爸爸送給他一個等腰三角形的風(fēng)箏，它的一個底角是70°，它的頂角是多少度？

②畫一畫，算一算，你發(fā)現(xiàn)了什么？

我的發(fā)現(xiàn)：___________________。

3.拓展：（二選一）

①課外閱讀《帕斯卡與“三角形內(nèi)角和”的故事》。

你看明白了嗎? 怎么證明鈍角三角形的內(nèi)角和也是180 呢?趕緊找個三角形試一試吧!

②繪本賞欣《失落的一角》。

通過賞析，你有什么感想？

“三學(xué)”任務(wù)單與學(xué)習(xí)活動的一體化應(yīng)用，充分體現(xiàn)了“學(xué)為中心”的教育理念，不同的生活情境、數(shù)學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)，促使了學(xué)生學(xué)習(xí)的高投入，高認知，促使“真學(xué)習(xí)”的發(fā)生。

三、創(chuàng)設(shè)開放性任務(wù)群，完善認知結(jié)構(gòu)

學(xué)習(xí)任務(wù)群，指以任務(wù)為導(dǎo)向，以學(xué)習(xí)項目為載體，整合學(xué)習(xí)情境、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)資源，通過一定的實踐活動將這些因素建立起聯(lián)系，從而建構(gòu)知識和學(xué)習(xí)體驗，完成相應(yīng)的任務(wù)，提升素養(yǎng)。

第四單元《探秘多邊形》中，按教材的編排全部結(jié)束所有的內(nèi)容之后，為了拓寬學(xué)生的視野，提升思維的靈動性，我增設(shè)了一節(jié)拓展課——《百變多邊形》。通過創(chuàng)設(shè)開放性任務(wù)群，讓學(xué)生在實踐活動中玩轉(zhuǎn)各種圖形，感受圖形的變幻，探尋圖形之間的關(guān)聯(lián)，進而完善認知結(jié)構(gòu)。

活動一：巧板36 變

學(xué)具準(zhǔn)備：每小組提供一套“七巧板”。

任務(wù)1：從七巧板中選取其中的三塊板拼成一個平行四邊形。

任務(wù)2：從七巧板中選取其中的三塊板拼成一個三角形。

任務(wù)3：從七巧板中選取其中的三塊板拼成一個梯形。

任務(wù)4：先利用七巧板的七塊板拼成一個大三角形（如上圖所示），再只能動一步，將這個大三角形變成平行四邊形。

活動二：圖形魔術(shù)

學(xué)具準(zhǔn)備：每小組提供2 張相同的平行四邊形紙片、2 張相同的三角形紙片（銳角三角形、直角三角形、鈍角三角形中的一種）、2 張相同的梯形紙片。

任務(wù)1：將一張平行四邊形紙剪成兩部分，再拼成一個長方形。①說一說你是怎樣剪拼的？有幾種拼法？②拼成的長方形與原來的平行四邊形有什么關(guān)系？

任務(wù)2：選擇一個或兩個完全一樣的三角形，通過怎樣的操作可以將其轉(zhuǎn)化為我們學(xué)過的圖形？轉(zhuǎn)化后的圖形與原來的圖形相比，有什么關(guān)系？

任務(wù)3：選擇一個或兩個完全一樣的梯形，通過怎樣的操作可以將其轉(zhuǎn)化為我們學(xué)過的圖形？轉(zhuǎn)化后的圖形與原來的圖形相比，有什么關(guān)系？

開放性的學(xué)習(xí)任務(wù)群，通過知識的條件化、情境化、結(jié)構(gòu)化，給學(xué)生的思維發(fā)展創(chuàng)設(shè)了更為寬廣的空間，讓不同思維水平的學(xué)生都能獲得探索的機會和成功的愉悅，既豐富了學(xué)生的學(xué)習(xí)活動經(jīng)驗，又實現(xiàn)了學(xué)生對知識的深度理解，進一步完善了認知結(jié)構(gòu)。

數(shù)學(xué)雖注重理性思維培養(yǎng)，但數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)也是有溫度的。在任務(wù)驅(qū)動式小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)為學(xué)生搭建一個以知識結(jié)構(gòu)為載體，情意結(jié)構(gòu)為動力，思維結(jié)構(gòu)為核心，認知結(jié)構(gòu)為發(fā)展的立體式結(jié)構(gòu)，設(shè)計帶有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)任務(wù)，激發(fā)學(xué)生主動探究的欲望，通過自助、互助，引發(fā)學(xué)生自身深度思考，使其知識結(jié)構(gòu)合理轉(zhuǎn)化、情意結(jié)構(gòu)逐步細化、思維結(jié)構(gòu)持續(xù)深化、認知結(jié)構(gòu)完善優(yōu)化，驅(qū)動結(jié)構(gòu)化思維，促使深度學(xué)習(xí)的發(fā)生。