别把练习题当探究任务:贯通小学高段到初中的数学任务设计,要踩对哪些真实的坑

上周在南京鼓楼区的一所小学跟岗,听六年级老师上”圆的周长”。

课上老师抛了个所谓的”探究任务”:请大家用三个不同大小的圆片,量出周长和直径,算比值。

底下小孩坐得笔直。

前排的小男生量完直接抄了同桌的数,往表格里填3.14,连算都没算。

我当时坐在后排,差点笑出声。

这哪是探究任务啊,这就是换了个壳的计算题——把课本上印好的公式,拆成三步让你填数而已。

散课后跟老师聊,她也委屈:我这不是按照新课标要求设计任务了吗?怎么小孩根本不买账?

对吧,这就是现在绝大多数数学任务设计的通病:我们总觉得把知识点拆成小步骤,给个实物操作的环节,就算是”好任务”了,从来没停下来想过——这个任务,到底是给老师的教学流程搭架子,还是真的给学生的思考留空间?

先把最核心的误区掰清楚:大多数人对”数学任务”的理解,从根上就偏了

很多老师一提到数学任务设计,第一反应就是”要让学生动手,要课堂热闹,不能满堂灌”。于是掏出彩纸、剪刀、圆片、软尺,整节课学生忙得脚不沾地,下课问他刚才想了什么数学问题,他支支吾吾说不出来——只记得刚才剪圆片的时候剪歪了,跟同桌抢软尺的时候差点把尺子掰断。

数学任务的核心不是”让学生动起来”,而是”让学生的思维动起来”。按照认知负荷理论的逻辑,人在处理信息的时候,总的认知资源是有限的,如果把大部分精力都耗在跟任务目标无关的操作上,根本没有多余的精力去思考核心的数学关系。

就拿刚才的圆周长探究课来说,学生拿软尺绕圆片的时候,要费很大力气把软尺贴紧圆的边缘,要防止软尺滑下来,要对着刻度读准数字——这些操作带来的外在认知负荷,跟”理解圆的周长和直径的固定比值”这个核心学习目标半毛钱关系都没有。等他好不容易把三个圆的周长、直径都量完,已经累得不想动脑子了,算比值的时候直接抄课本上的3.14,应付完表格就算交差。

我见过太多这样的公开课了。整节课热热闹闹,学生又是剪又是拼又是算,看着完全符合”探究式学习”的所有标准,但是仔细捋一遍就会发现,所有的步骤都是老师提前定好的,所有的结论都是课本上印好的,学生从头到尾就是个执行操作的工具,根本没有自主思考的空间。

小学六年级课堂圆周长测量探究活动实拍
小学六年级课堂圆周长测量探究活动实拍

换个角度想,如果这个任务从根上换个设计逻辑,效果会完全不一样。不要让学生拿着老师发的固定大小的圆片去量,直接抛一个真的需要解决的问题:”咱们学校的圆形景观池,直径是4米,现在要沿着池边装一圈防护栏,你总不能把池子拆了拿尺子量总长度吧?怎么才能在不破坏池子的前提下,算出需要买多长的防护栏材料?”

这个问题一抛出来,学生的思路就活了。有人说可以量一下绕池子一圈的绳子长度,有人说可以先量一步的长度,绕着池子走一圈数步数,还有人说之前学过正方形、长方形的周长,都是跟边长有关的,那圆的周长是不是也跟直径有关?

这时候再让学生去测量不同大小的圆的周长和直径,他的目的就完全不一样了——不是为了验证老师说的”比值是3.14″,是为了找到那个能帮他算防护栏长度的规律。这里面的内在动机,是靠自我决定理论里的自主感撑起来的:他不是在完成老师布置的作业,是在解决一个真的跟自己学校有关的问题。

说实话,很多老师设计任务的时候,总喜欢把自己放在”知识传递者”的位置上,觉得我把步骤安排好了,学生跟着走,就能把知识学会。但是从来没问过学生:你对这个问题好奇吗?你愿意花精力去解决它吗?

之前跟一个刚入职的年轻老师聊,她设计了个初中的”超市预算”任务,让学生算买文具的总花费,结果底下学生根本不买账,说”我家买文具从来不算钱,我妈直接买一整套”。你看,你设计的任务连学生的真实生活经验都接不上,就算步骤设计得再精巧,学生也只会觉得这是又一道换了皮的数学题。

跨学段的衔接断层,全藏在数学任务设计的细节里

很多人提到小学到初中的数学学习断层,第一反应是”初中的知识点难了,从算术变成代数了,学生不适应”。其实根本不是。我跟过十几个刚上初一的班,发现真正让学生懵的,根本不是知识点的难度,是任务要求的突然转变。

小学高段的数学任务,绝大多数都是”给定明确条件,求解唯一标准答案”的类型:比如已知长方形的长和宽,求面积;已知三角形的两个内角,求第三个角;已知速度和时间,求路程。学生做了六年这样的任务,早就形成了条件反射:看到题目就找已知数,套公式,算出一个确定的数,就算完成任务。

结果到了初一,老师突然抛出来一个没有明确条件、没有唯一标准答案的探究任务:”给你三根长度分别是3cm、4cm、5cm的小棒,你能拼出什么图形?有什么性质?”

底下一半学生拿着小棒坐那不动,举着手问老师:”这个题要算什么?最后答案是多少?”

跨学段的任务衔接,本质上是思维台阶的衔接,不是知识点的堆砌。我们总想着把小学的知识点提前教给初中学生,把初中的知识点提前放到小学课堂里,但是从来没想着,要把任务的思维难度,按照学生的最近发展区,一点点往上抬。

初中数学课堂学生自主绘制三角形几何探究图
初中数学课堂学生自主绘制三角形几何探究图

怎么抬?很简单。在小学高段的任务设计里,不要全是”必须算出一个确定数字”的题,适当加一点没有唯一标准答案、但是有合理思考路径的小任务。比如学完长方形面积之后,不要只出”长5米宽3米的房间要铺多少块边长80cm的地砖”这种有固定答案的题,换个小任务:”你家的卧室要铺边长80cm的正方形地砖,你得怎么算需要买多少块?要考虑哪些实际情况?”

这个任务就没有唯一的标准答案。比如如果卧室的长是5.2米,宽是3.4米,按照面积算的话,需要(5.2*3.4)/(0.8*0.8)≈27.6块,但是实际买的时候,不能买27.6块,得买28块,还要考虑切割的时候的损耗,多买个两三块备用。学生在算这个任务的时候,就不会只想着套公式算数字,会开始考虑”现实里的问题,不是所有的数都能刚好整除的”。

这种小任务做的多了,到了初一再遇到”自己找条件、自己探索结论”的探究题,学生就不会懵了。他知道不是所有的数学题都有一个写在教参上的标准答案,思考的过程本身就是学习的一部分。

这里面其实也藏着认知负荷的设计逻辑:小学阶段的任务,要尽量把无关的外在负荷降下来,比如不要让学生在任务里花太多精力跟工具较劲,省下来的认知资源用来思考核心的数学关系;到了初中阶段,再一点点增加需要自主整合信息的认知负荷,但是不要一下拉满,要给个小小的支架——比如让学生在探究三角形性质的时候,提示他”你可以先量三个不同三角形的边和角,把数据记在表格里,看看有什么规律”。

我之前听过最离谱的一节初一数学课,老师一上来就抛了个大任务:”大家今天自主探究三角形的所有性质,二十分钟之后上台分享。”底下学生面面相觑,根本不知道从哪下手。这种”放羊式”的探究,根本不是培养学生的思维,是浪费学生的时间。

好的数学任务,根本不需要靠”花里胡哨的道具”撑场面

很多老师设计任务的时候,有个特别深的执念:要做探究任务,就得买一大堆教具。彩纸、小棒、几何模型、多媒体动画,恨不得把整个教室都改成手工实验室。结果花了不少钱,整节课下来,学生的注意力全在道具上,根本没聚焦到数学思考上。

我之前见过一个老师上小学的”分数的初步认识”,设计的任务是让学生带自己家的月饼到课堂上分。结果整节课一半的时间在处理各种突发状况:谁的月饼是五仁的,谁的是莲蓉的,谁的月饼被同桌咬了一口,谁的月饼掉地上沾了灰。等大家把矛盾处理完,下课铃都响了,根本没人记得分数是啥。

好的任务从来不需要靠昂贵的道具撑场面。你只要把问题抛到学生的真实经验里,哪怕没有任何道具,学生的思考也能被激活。

同样是讲分数的初步认识,根本不需要让学生带月饼。你就抛个问题:”两个月饼,一个重200克,一个重300克,要分给三个小朋友,每个人分的一样多,怎么分才公平?”

没有道具,没有花哨的动画,但是学生的思路一下就打开了。有人说把两个月饼叠在一起,切三刀,每个人拿一块;有人说把每个月饼都切成三块,每个人拿两个小块;还有人说,按重量分的话,每个人要分500/3克,得算一下每个月饼要切多少下来。整个思考过程,完全围绕着”平均分””分数的意义”这些核心的数学概念转,根本不需要那些花里胡哨的道具。

再举两个跨学段的例子,一个小学的,一个初中的。

小学五年级学完小数四则运算,不要布置十道小数乘法的计算题当作业。换个任务:”你这周的零花钱是20块,列一个下周的零花钱使用计划,把每一笔花费用小数记下来,最后算一下你能剩多少钱,或者会不会超支。”

这个任务啥道具都不需要,就一个练习本。但是学生的参与度会比做十道计算题高太多。为什么?因为这里面刚好满足了自我决定理论里的三个核心需求:他有自主感,买什么、花多少钱,是他自己定的,不是老师安排的;他有胜任感,他学的小数运算,真的能用来解决自己的零花钱问题;他有关联感,甚至可以跟同桌比一下,谁的计划更合理,不会超支。

初中二年级学完一次函数,不要布置十道求一次函数解析式的题当作业。换个任务:”观察一下你家的电动车,充满电后续航里程跟剩余电量有什么关系?能不能画个简单的函数图,算一下如果要去距离家10公里的同学家玩,剩多少电才够?”

这个任务也不需要什么特殊道具,甚至学生都不需要真的骑电动车跑两圈,只要根据自己日常的观察,估个大概的数值就行。但是这个任务,把一次函数”描述两个变量线性变化关系”的本质给抓牢了,不是让他死记硬背y=kx+b的公式,是让他知道,这个公式是用来解释真实世界的变化规律的。

说真的,我见过太多老师,设计任务的时候一门心思追求”视觉效果”,拍出来的课堂照片好看,能发朋友圈,但是根本不管学生到底学进去了多少。那种靠道具堆出来的热闹,跟数学思考一点关系都没有。

别追求”完美任务”:任务设计里的”留白”,比啥都重要

很多老师设计任务的时候,有个特别常见的毛病:把整个任务的流程卡得死死的。第一步做什么,第二步做什么,第三步要得出什么结论,甚至学生可能会说什么话、可能会犯什么错,都提前写在教案里,一点偏差都不能有。

这种所谓的”完美任务”,其实就是个流水线操作手册。学生就是流水线上的工人,按照老师定好的步骤,一步步操作,最后产出老师想要的”标准答案”。整个过程里,学生没有一点自主思考的空间。

好的任务,一定要有留白。不要把所有的路都给学生铺好,要留一点空间,让他自己走,哪怕走点弯路,哪怕拐个弯,都没关系。

我之前听一节初一的几何课,老师设计的任务是”用两个全等的直角三角形,拼出你能想到的所有不同的四边形”。按照老师的预设,学生应该拼出平行四边形、矩形、等腰三角形这些常见的图形。结果有个学生拼了个凹四边形,举着手说”老师我拼出来了”。

换做别的老师,可能会直接说”你这个拼法不对,我们要拼凸四边形”。但是那个老师没有,她让那个学生上台展示,问大家”这个四边形是不是符合我们的任务要求?它跟我们之前学的凸四边形有什么不一样?”

那节课的效果特别好。下课的时候还有学生追着老师问,要是用三个直角三角形能拼出什么图形,要是把直角三角形换成锐角三角形,拼出来的四边形有什么特点。你看,就是因为老师没有把任务的边界卡死,留了一点留白,才激发出了学生真正的探究欲。

按照形成性评价的逻辑,任务设计的目的,从来不是让学生产出一个完美的答案,而是在学生完成任务的过程中,捕捉到他真实的思维状态,然后顺着他的思路,给他搭合适的支架。如果我们把任务设计得太死,学生的所有反应都在预设范围内,那根本就不需要形成性评价了,只要对着标准答案打勾就行。

很多老师会担心,留白会不会让学生跑题?比如讲圆的周长的时候,学生突然扯到”为什么井盖是圆的”,会不会耽误教学进度?

其实根本不会。你想啊,学生能把圆的性质跟井盖的形状联系起来,说明他真的在思考,不是在走流程。你完全可以顺着他的话,抛个小问题:”对哦,为什么井盖要做圆的?如果做方的,会有什么问题?”

这个问题跟圆的周长、直径的关系是紧密联系的:圆的直径是固定的,不管怎么转,井盖都不会掉下去。而方的对角线比边长要长,如果把井盖竖起来转一下,就会掉下去。你顺着学生的思路讲,比你硬把他拉回”测量圆周长”的流程里,效果好太多了。

上次我在学校食堂吃饭,碰到个六年级的小孩,跟我吐槽他的数学作业:”老师让我们设计一个最省材料的花盆,我设计了个圆柱形的,老师说我错了,应该设计成方的,因为方的好摆。”

我当时听完就觉得挺无奈的。省材料的本质是同样的容积下,表面积最小。圆柱形的表面积本来就是最小的,老师说不对,是因为他只考虑了摆放的方便,根本没接住数学本身的逻辑。这种把标准答案看得比学生思考还重要的任务,做了还不如不做。

其实做了这么多年教研,我越来越觉得,好的数学任务设计,根本不需要你背多少高大上的理论,也不需要你花多少钱买教具。

你就站在学生的位置上想三个问题:如果我是个10岁或者13岁的小孩,坐教室里面对这个任务,我会觉得有意思吗?我能靠着自己的努力把它做出来吗?我做完之后,能得到一点不一样的想法吗?

就这三个问题。

想明白了,你的任务就不会差到哪去。

我之前见过一个乡村的数学老师,啥教具都没有,就靠粉笔在黑板上画,给学生设计的任务是”算一下咱们学校的长方形操场,跑一圈要多少步”。学生下课之后真的去量了,有的量了自己的步长,有的算了操场的长和宽,最后出来的结果五花八门,但是每个人都记得,长方形的周长是(长+宽)*2。

你看,这比你花几百块买的圆片、小棒,效果好太多了。

别总想着把任务设计得多么完美。

你只要别把练习题换个壳就当探究任务,别把学生当配合你上课的群演,别把所有的思维空间都占满,留一点给学生瞎想,留一点给学生出错,留一点给学生跳出你预设的轨道。

就够了。

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