從知識到經驗,具身認知理念下數學活動課實踐

孫麗利

摘要：如何通過課堂將數學核心素養落實， 必須在教學方式和學習方式上破冰前行， 基于學生深度學習的深度教學， 才能有效地培養學生的核心素養。用具身教學的課堂模式讓生經歷數學結構的搭建過程，積累探索數學規律的經驗，感悟數學的思想方法，發展數學思維能力和空間觀念。本文以《染色問題》為例從四點來談如何踐行具身教學，提升核心素養：喚醒數學思考，滿足學生的求知欲;明晰數學結構，解決學生的認知沖突;展開空間想象，順應兒童的學習心理;思維拓展延伸，提高學生的數學素養。

關鍵詞：具身教學;核心素養;數學結構

中圖分類號：G4? 文獻標識碼：A? 文章編號：（2020）-29-264

基礎教育課程改革提出“核心素養”一詞，“核心素養”作為課程育人價值的集中體現，將貫穿于整個課程的實施過程中。落實核心素養，不僅僅停留在選擇和變更教學內容，更是以變革學習方式和教學模式為保障的。

草莓醬問題就是傳統數學中的染色問題一課，用具身教學的課堂模式讓學生經歷把表面涂有顏色的正方體搭建成大正方體的過程，積累探索數學規律的經驗，感悟數學的思想方法，發展數學空間觀念和思維能力。使學生在嘗試探索數學規律的過程中，感受數學的結構美、規律美，獲得成功發現數學規律的愉悅心情與美好體驗，激發學生對數學的學習產生濃厚興趣。使數學課堂教學真正走向以學生為中心，讓數學課堂教學實踐回歸教育本原。

具身認知提出認知是“身體—心理—環境”三者相互作用的結果，把認知視為“一種情景化的、具身的行為”是大腦嵌入身體、身體嵌入環境的有機統一，強調身體在一定程度上可以塑造認知。學生身體參與到接受和理解知識的過程中，多通道整合教學與學習，整個教學是師生互動合作的過程。整堂課讓學生具身參與整個學習過程，建立染色體的數學結構，感受小正方體個數與頂點、棱、面之間的關系。在具身認知理念引領下，倡導學生在“做中學”，在動手動腦實踐操作活動中積累數學基本活動經驗、培養學生的解題策略，發展學生的能力。

一、喚醒數學思考，滿足學生的求知欲

【片斷一】

老師喜歡吃面包，特別喜歡吃涂上草莓醬的面包。

這里有一個6個面都涂了草莓醬的正方體面包，老師把它切一切，你覺得我會比較喜歡哪一塊？說說你的想法。

我們知道了2×2×2大小的面包3個面涂醬的有8個小正方體，老師來變一變，老師翻轉4次，就變成了沒有涂草莓醬的面在外面了，這是為什么呢？

今天老師和同學們就一起來研究：草莓醬中的數學問題。

情境教學是學生數學核心素養培育的有效途徑和重要方法，是實現核心素養培養的現實基礎。如果脫離情境教學，知識就只剩下符號，是機械的練習與掌握，就無從談起知識的應用和知識蘊含的文化精神。

枯燥的數學圖形題與生活中的草莓醬問題聯系起來，喚醒已有的生活經驗，激起學生的數學思考。用面包涂草莓醬來導入，學生對這樣的數學課堂產生深厚的興趣，他們驚奇地發現組成大正方體的8個小正方體都是三面涂醬的，選哪一塊都一樣。老師變一變把涂醬的面翻轉到了里面，這正是因為8個小正方體都是三面涂醬的，也就有三個面不涂醬，所以可以這樣變，方便拿取食用。

這樣的引入激發了學生探究染色問題的興趣，課堂輕松活躍，學生暢談自己的想法，為進一步的學習創設了良好的氛圍。

二、展開空間想象，順應兒童的學習心理

【片斷三】

1.5×5×5涂色情況是怎么樣的？你是怎么想的？

2.我們已經知道了2×2×2、3×3×3、4×4×4、5×5×5大小的面包3面涂醬、2面涂醬、1面涂醬、0面涂醬的情況，現在你是否對正方體面包涂醬情況都已經了解了？誰來說一說？

3.4×4×4變3×4×5，你準備怎么調整？（乘法分配率的引導）

學生通過具身參與搭建過程，已經模糊地有了涂色塊的結構，讓學生展開空間想象，說說5×5×5大小的面包3面涂醬、2面涂醬、1面涂醬、0面涂醬的小正方體情況，進一步明確3面涂色、2面涂色、1面涂色、0面涂色各色塊的位置分布，明白三面涂色的小正方體都在頂點，二面涂色的小正方體在棱上，一面涂色的小正方體在面上，0面涂色的小正方體在大正方體的中心。通過想象、分解立體圖形，進一步明晰各種色塊的分布情況。

當學生完全建立大正方體涂色面分布結構后，來了一個翻轉，打破了原來的大正方體涂色面分布結構，把4×4×4變3×4×5，你們小組準備怎么調整？四人小組通過合作調整，動手操作后匯報各種情況的小正方體塊數，明白大正方體與長方體之間結構的相同之外與不同之處。

學生在動手操作中經歷整個數學學習的過程，動手動腦，這個過程中大腦是飛速運轉的。思維是從活動中得到發展的，割裂開活動與思維之間的聯系，思維是不可能得到發展的。動手操作、小組活動是學生學習數學的重要學習方式，數學離開了動手操作就無從談核心素養的培養。

三、思維拓展延伸，提高學生的數學素養

【片斷四】

師：今天我們研究了草莓醬問題，知道想要吃3面涂醬的面包塊就去大正方體的（頂點）拿，想要吃2面涂醬的面包塊就去大正方體的（棱上）拿，想要吃1面涂醬的面包塊就去大正方體的（面上）拿，不想吃草莓醬的面包塊就去大正方體面包的（中心）拿，其實草莓醬問題就是數學中的染色問題，你還能想到生活中的哪些染色問題？

學生展開想象，聯系生活，發現生活中與染色問題相關的例子，大廈外墻的粉刷，花型園藝的布置等等，都與染色問題相關。從數學課堂走向生活實際，體會數學與現實生活的緊密聯系。培養學生的核心素養不是一朝一夕能完成的，需一個逐步、緩慢的過程，教師必須要有高瞻遠矚眼界，并且要明確數學核心素養的培養不僅僅停留在課內，也要想方設法延伸拓展到課外，擴寬學生的數學視眼。

數學課堂具身教學，從導入開始就注重激發學生學習數學的興趣，在學生動手動腦，合作學習中積累探索數學規律的經驗，感悟數學的思想方法，具身參與體驗成功，明確染色塊的數學構造。在數學課堂教學中，大力倡導并精心設計數學活動，讓學生全員具身參與，浸潤學習。學生的數學能力和核心素養在數學活動中逐步形成并均衡發展。開展數學活動的目的是讓學生的親身經歷與數學知識建立聯系。數學活動要體現經驗性，讓學生通過獲得經驗來重構知識;要體現學生的主體性，尊重學生的主動學習精神，讓學生成為數學活動的主體，而不是“被活動”的個體，數學的學習不再枯燥，而變得靈動。