如何在小學數學課堂中激發學生的認知腦動力

廣東省深圳市南山實驗教育集團前海港灣學校 劉 暢

美國著名神經科學家保羅·麥克萊恩曾說過：“無情感，不認知。”認知和情感的連接是教學藝術的核心。如何讓小學生在數學課堂上激發出認知的情感動力，學得更輕松、更快樂、更期待、更有成就感？筆者將用多個例子針對“創建微妙連接”“設置懸念”“引發認知沖突”這三種策略進行闡述。

一、創建微妙連接

大腦喜歡自行從信息中發現關聯，抽取信息中的模式，從而產生成就感。連接越微妙，關系越突顯，理解越深刻，大腦越自賞。所以教師就要設法讓新知識與別的有趣的事物之間創建微妙連接，從而讓學生產生認知的情感動力。

例如，用《數對確定位置》一課，筆者改變傳統的從座位入手來認識數對，而選擇讓學生親歷笛卡爾發現直角坐標系的過程。當學生經歷了這個從無到有的過程后，逐步建立起蜘蛛網與直角坐標系之間的微妙連接，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對表示它的位置。

又如，曹培英老師在《跨越斷層，走出誤區》一書中，推薦了山東淄博一位老師教學《1000 以內數的認識》的方法。出示一篇古文（下面為該文的一部分）。讓學生數一數，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 律呂調陽 云騰致雨 露結為霜

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

學生看到4 字一句，5 句一行，發現一行20 字，就會20，40，60…往下數，數到100 正好一段，接著繼續整段數，200，300，400…，數完，正好是一千個字。此時，教師夸獎大家數得真準，這就是我國古代著名的《千字文》。學生借助千字文，數出1000，感受到1000 個字的量感，在千字文與1000 中建立了微妙聯系，數感的培養水到渠成。

二、設置懸念

懸念是一種心理現象，能喚起人的注意，激發人的興趣，使人產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，作為一種學習的心理機制，對學習具有不可低估的積極作用。在小學數學教學中，適時地創設“懸念”，引起學生興趣，激發學生認知的情感動力，營造渴望探索、愉悅興奮的學習心境，就能很好地促進教學任務順利完成。

例如：筆者教學《有余數的除法》時，一開課就讓全班同學一齊做游戲：請大家伸出左手，從大拇指起，輪番數指頭計數，數到任意一個數時，只要報出自己數到的數字，老師就能猜出你已數到哪個指頭了。學生躍躍欲試，紛紛報數，筆者逐一作答，核對后均毫無差錯，學生感到非常神奇有趣。筆者說：“同學們想知道老師的秘密嗎？上好這一節課，你們一定會明白！”接著教學新課，全班學生帶著強烈的求知欲望，專心致志地投入學習活動之中。實踐證明：“懸念”在學生的學習中產生的心理需求具有巨大的潛在能量，它能激發學生的學習動機和興趣，豐富想象力，吸引注意力，增強記憶力，開拓思維。因此，在小學數學教學中巧妙地設置懸念，常可以表現出數學的魅力和藝術感。

三、引發認知沖突

認知沖突是一個人已建立的認知結構與當前面臨的學習情境之間暫時的矛盾與沖突，是已有的知識和經驗與新知識之間存在某種差距而導致的心理失衡。其教學價值在于能夠喚起學生強烈的學習需要，為學生構建起一個思維不斷演進的積極生態場，以實現學生情感、思維的高投入。此外，認知沖突的深刻性還會促進學生理解和再現學習的內容與結果。因此，在課堂教學中，教師應依據教材內容，抓住學生好奇心強的心理特點，創設矛盾情境，激發認知沖突。

例如：曹培英老師在《跨越斷層，走出誤區》一書中，推薦了一節教學綜合實踐活動課《擲一擲》。為了強化認知沖突，使學生獲得較為豐富的類比推理經歷，采用了如下設計：

1.擲一個骰子的游戲。

師問：下面的游戲規則公平嗎？為什么？

擲到1、2、5、6 朝上，甲贏；擲到3、4 朝上，乙贏。

小結：點數種數多，贏的可能性大。

師問：怎樣修改規則，使游戲公平？

由學生完成填空：點數（）朝上，甲贏；點數（）朝上，乙贏。

交流不同方案，小結共同點：6 種點數平分，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，朝上點數的和有哪幾個？（點數和是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：根據擲一個骰子的經驗，下面的游戲規則，你選甲還是乙？在□里打“√”。

游戲規則：和是5、6、7、8、9，甲贏。□

和是2、3、4、10、11、12，乙贏。□

絕大多數學生根據經驗都會選乙。

師問：大家的經驗可靠嗎？

小組游戲檢驗猜想，要求做好記錄，結果自然是多數小組認為甲贏。根據以往的經驗類比在這里出現了問題，產生了認知沖突。

通過游戲實驗，學生往往已能發現：點數和是2、12 的可能性很小，點數和是7、8 的可能性比較大。之后研究為什么點數和是7出現的可能性最大。上述游戲（實驗）活動，使學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，進而通過分析證明猜想。這對小學數學的學習來說，已是一個相當完整的研究過程了：類比猜想→實驗否定猜想（認知沖突）→生成新的猜想→分析確認結論。

綜上所述，教師在日常教學中，每上一課都自主地關聯以上三種策略，久而久之，不僅教師自身的教學水平大有長進，學生對數學學習的興趣亦會愈發濃厚。整個教與學的過程就能浸潤在美好的良性循環中。