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当代教育家,南京赫贤张宏伟老师看全景式数学

当代教育家,南京赫贤张宏伟老师看全景式数学

当代教育家传媒 .

“当代教育家”自诞生之日起,不仅仅办刊,同时还“办学”——她利用自身优势,整合优质教育资源,直接参与学校发展——策划学校文化,推动课程变革,开展高端培训,引进国际教育,报道教育人物和经验。

当代教育家,南京赫贤张宏伟老师看全景式数学

全景式数学教育,是基于国家课程标准和国家教材建设的一种更为鲜活有趣、丰富完整、指向全人的幸福数学教育。

全景式数学曾被誉为“代表了未来小学数学教育的一个方向”“更好的培养学生思考力和创新力的课程”,受到中国教育台、《人民教育》、《小学数学教师》等30多家媒体报道。

全景式数学究竟有怎样的魔力?《当代教育家》聚焦全景式数学的倡导者张宏伟,听他讲述了全景式数学的丰满细节,分享全景式数学团队的精彩案例

全景数学“第一公约”

当代教育家,南京赫贤张宏伟老师看全景式数学

《当代教育家》:张老师,您认为目前小学数学课程和教学存在的问题是什么?

张宏伟:

问题肯定是有的。比如,如何落实2022版新课标理念,就是当下最重要的问题。作为一个一直在一线耕耘的数学老教师,我最关心的、最希望解决的是学生的数学学习情感和心理问题

据教育部《2018年国家义务教育质量监测——数学学习质量监测结果报告》显示,四年级就有超25%的学生为数学焦虑,而且随着年级升高这个比例也大幅度提升,到了初中,竟然超过40%。数学这样一门重要的学科,居然成了许多学生心中的焦虑源,这真的很让人心痛。

《当代教育家》:兴趣是最好的老师,很多孩子对数学缺乏兴趣,的确是个亟待解决的大问题。针对这个综合性的问题,全景式数学如何解决呢?

张宏伟:

学生不爱学数学不仅是兴趣问题,还涉及孩子学习过程的安全感,数学学习尊严感、自信心,对数学价值的体验和认识,对数学本身的理解,还有对数学的社会性心理暗示等等,我把它们综合起来,称为“数学观的问题”。

我称之为“全景式解决”,全景式数学对课程教学各个方面的建设,都会指向这个问题的解决或改善。

我们认为最重要的是,每一位教师都必须“优先捍卫孩子对数学的兴趣、信心和好奇心,让孩子真切地感到学习数学是幸福的。”这是我们课程教学的首要目标,更是我们不可逾越的红线。

我们还把这个“优先捍卫”辐射到对应的家庭教育,建立了一个全景式数学教育第一公约——

每次上课前,每次辅导孩子前,要把自己和孩子的心境调整到极佳状态,给孩子最大程度的安全、自由、鼓励、尊重和信任。不计较孩子一时的对错,鼓励他表达对问题的看法,尊重孩子在学习上所有不逾越底线的想法和行为,珍重孩子跟我们共处的那一段宝贵的生命,努力让每个孩子感觉到自信和愉悦。如果做不到,也绝不让他产生负面情绪。努力让孩子因为数学学习感到幸福,是我必须优先落实的第一要务。

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因此,我们学校绝不牺牲孩子的休息时间、兴趣、信心、自由和尊严去教学。同时,我们还联手家长和搭班教师,想尽各种办法,利用各种资源,采取各种方式,重塑孩子数学学习的“心理场”——只要有充足的时间和机会,找到合适的方法,人人都能学好数学!让“我能学好数学”成为每个孩子的信念。

当教育者心里始终上着这根弦,在环境建设、课程编制、活动设计、教学实施,以至于一言一行、一颦一笑都会自觉朝向,如此,就能更大程度保障孩子的数学学习情绪、数学学习心理、滋养数学情感等,促进孩子心性、精神的健康成长。

数学须“浪漫”

《当代教育家》:您提出了“数学学习的浪漫阶段”,它具体指的是什么?学数学也要足够“浪漫”才行吗?

张宏伟:

全景式数学教育中的“数学学习的浪漫阶段”,源于怀特海提出的“浪漫、精确、综合”三个学习阶段。

“浪漫阶段”是学习的第一阶段,是直接认识事物并开始领悟的阶段。比如儿童在生活世界、在新奇的大自然中,主要通过直接参与的方式学习,观察、接触、经历、感受和认知事实,断续、模糊、零碎地又整体地体验种种可能性。

“浪漫阶段”的学生不受任何成人所谓的“知识”的限制,他们自由探索世界上种种未经探索的可能联系,为未来精细化学习积累了大量、丰富、零散而又有无限联系可能的实际体验。这一切都是随后精确阶段掌握知识的基础。当然,在传统教育,尤其是我国的传统教育中是没有这个阶段的。

数学课程的结构也应该是“浪漫、精确、综合”的有机统一;而且,这三部分课程的设计编排也要螺旋循环式上升和阶梯式攀登。

但是,当下小学数学编排的大都是精确课程和综合课程,课程和教学结构还不完整。数学课通常直接从精确阶段开启,教学也常常强调甚至全部聚焦在数学的精确和综合学习上,往往浪漫阶段的课程和教学设计严重不足,更谈不上三种课程之间的真正融合。

“浪漫课程”设计的缺失,致使学生精确学习之前(以下简称“学前”)的浪漫体验、直接感知很不充分、很不系统,这是造成一些孩子学习数学困难,不能完整、全面、深入地认识数学和理解数学的重要原因。

《当代教育家》:全景式数学如何“浪漫”起来呢?

张宏伟:

这个问题很好!全景式数学尝试突破传统的空间、时间和内容,把课前、校外的浪漫知觉活动全部纳入课程和教学范围。同时,我们构建了浪漫阶段、精确阶段和综合阶段三个阶段的“大课程”,系统设计贯通小学各项数学内容的“浪漫课程”,让儿童在现实生活中找到数学的原始生长点,并未学先用,长线浸润,联合后续实施的“边用边学”“学后续”构成一个用中学、学中用、学用合一的完整过程和体系。这样可以让数学更加通俗化、生活化,更有利于儿童利用生活经验去发现数学、研究数学。还原了学生数学学习的丰富性、多样性,让儿童阶段的数学体验有一个更加完整的样貌,养感知、养经验、养积累、养背景、养基础、养实践、养觉悟、养数学眼光、养数学地生活的能力……

《当代教育家》:前面您提到了“数学的结构和线索”也有进一步改善的空间,在我们的印象中,数学知识是“串联”的,它有自己固定的逻辑和学习顺序,这也能改变吗?

张宏伟:

是,数学知识的确有自己的逻辑顺序。但是数学本身的逻辑并不等于数学教育的逻辑,也不等于数学教材的逻辑,更不等于数学学习的逻辑。我们尊重数学本身逻辑的同时,也参照儿童认识世界的一般逻辑更遵从儿童学习心理和认知科学的规律,结合我们自己童年的学习,并基于大量教育实践,对数学课程和教学的结构进行微调和重组,在所有的实验校均取得显著的教学效果。

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比如在学习了长、正方形的特征后,接下来,是长、正方形的周长和长、正方形的面积。目前,国内所有的教材都是在上一学期先学习周长,下一个学期再学习面积,这是按照“点动成线、线动成面”的数学逻辑编排的。但是大家可以回归到儿童真实生活中,去观察:

孩子对周长和面积哪个更敏感?10岁左右的孩子是对物体的面关注、使用更多,还是对周长关注、使用更多?

当然是面积!比如幼儿就会在大小不同的饼干中,抓取更大的那个。孩子经常感受和比较,谁的手大,哪张纸大,哪张桌子大,哪个房间大……但是比较、认知周长的情境却很少。

另外,长方形面积公式也比周长公式简单易懂。

为此,全景式数学颠覆了传统的顺序,先学面积,再学周长,而且是面积周长两部分融合,一起对比,一体推进,取得了非常好的教学效果。

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我们还改变和优化了一年级上册先认识长、正方体,下册再认识长、正方形传统的编排。逻辑也是一样的——你能一节课不提“长方形”,把长方体教了吗?不可能的!我们认为面不离体,体不离面,我们把长方体和长方形的认识合在一起教,让孩子用正方体在纸上印和描出六个面,同时认识和对比正方体和正方形,学生不仅初步认识了正方体和正方形,而且对面与体的区别和联系也认识得更加“全景”!依次类推,我们按照同样的结构和思路教学“长方体和长方形”“圆柱、圆球和圆锥”……

非传统数学

《当代教育家》:透过这些精彩的教育教学改革,我们能感受到您34年一直扎根课堂的力量!我还了解到,全景式数学在实验校开设了“非传统数学”校本课程,并亲自执教南京赫贤学校的非传统数学,我很好奇,您的“非传统数学”指的是什么?为的是什么?

张宏伟:

我们把这个校本课程命名为“全景乐园”,它不仅仅是“非传统数学内容”,还包括一些与教材内容密切相关的数学历史文化课程、数学实验、数学戏剧等。

“非传统”数学是相对于传统小学教材中编排的内容而言的,是传统教材中缺乏的一些数学前沿等内容。最前沿的和新的数学根本没有进入到我们的基础教育领域。我们的孩子看到的都是中世纪的数学,看不到新的数学、前沿的数学啊。但,我们全景式数学早已走在教育的前面。

我从2011年就开始探索从“非欧几何、模糊数学、逻辑初步、运筹初步”四个系列,尝试引进非传统数学内容,到了2014年,我们就完成了1到6年级的非传统数学课程架构,我称之为“数学前沿和数学经典的童化科普”。

以非欧几何为例,我们让一年级的孩子能够浪漫体验拓扑,二年级孩子看见分形,三年级孩子看到“黎曼”,四年级孩子看见“罗氏”,五年级孩子看到莱洛三角形(鲁洛克斯三角形)、莱洛多边形、莱洛多面体……

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比如大多数人认为,车轮只有做成圆的才能走得稳,因为圆的直径处处相等,车体与地面的距离恒定。但全景式数学五年级为孩子介绍了莱洛三角形,他们就会发现,莱洛三角形车轮一样可以让车轮与地面保持等距,且莱洛三角形兼具圆的等距性和三角形的稳定性,所以现在有很多工业零件都是用了莱洛三角形或者是莱洛三面体。很多孩子从此对车轮世界的看法已经发生了根本性的改变。

全景式数学的魅力,就在于用数学打开和丰富了学生看世界的视野:只有见过莱洛三角形,他才能用莱洛三角形看轮子这个世界;只有见过“分形”,才能用“分形”看这个世界;只有了解过模糊数学,才能用模糊数学看这个世界……

《当代教育家》:您衡量、选择小学校本课程内容的标准和依据又是什么?

张宏伟:

首先它的设置要符合国家课程方案规定,契合课标所倡导的课程资源开发要求。

课标规定了我们必须教什么,但它没有规定我们“不许教什么”,而且课标面向的是全国所有地区的孩子。如果有的孩子学习完了课标内容意犹未尽,那么我们就不能为他们提供好玩又有挑战的拓展内容了吗?

小学数学内容、实施方式等选择的最终标准到底是什么?是我们手里拿的那本数学课程标准蓝皮书吗?我们是不是可以进一步追问,这本蓝皮书又是为谁制定的?毫无疑问,是孩子。

其实,最终标准是我们在课堂里每一个活生生的孩子;是他自己想成为的家庭、社会、国家需要的接班人!“这个人的身心健康成长的真切需要”才是我们选择课程内容、教学方式等最终的标准和选择。基于这个思想,我们把选择的基本标准从“聚焦数学的后续学习”中跳出来,细化成三条基本原则:

需要——课程是孩子当下生活、认识世界所需要的(不仅仅是数学);喜欢——内容要有意思、好玩,学生喜欢参与,愿意进一步挑战;能学——符合儿童当下的认知规律,孩子有能力学好、玩好。

《当代教育家》:在不加重孩子身心负担的前提下,引进一些新的学习内容,这一点实施起来是比较难的,全景式数学团队是怎么做到的?

张宏伟:

这个问题非常重要!

引进新内容,首先要高效落实国家课标,为课堂和学生减负。我们基于课标大模块整合了小学教材内容,构建了“大意义的整体教学”,形成了整合后全景式数学课程结构体系,我们称之为“全景式数学地图”。

2021年7月,我们对“数学地图”进行了全面升级,可以让孩子学得轻松快乐又扎实。据调查统计,同样是高质量教授完国家课程,全景式数学实验校可以至少节约20%的课时。这20%的课时就是我们的拓展空间。

我们把拓展内容划定为选修模块,孩子可以根据自己的喜好量力而行。我们还把很多好玩的拓展内容编辑打印成“全景数学悦读库”或者推荐相应的数学绘本等,供学生在课外完全自愿、独立自选阅读,不占课堂时间。不评价、不干涉,无任何任务、要求和约束。

这些学习内容没有约束、完全自由,但孩子们很喜欢,因为它们常常超出学生的“常识”,给他们带来意想不到的惊喜,能有效地激发他们研究数学的好奇心,培养良好的数学情感——这里又指向了“全景式数学公约”和第一要务。

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聚焦思维的教学

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《当代教育家》:大家都说数学教学归根到底是数学思维的教学,除了引进这些开阔数学视野的内容,在数学思维能力培养这一块,全景式数学教育又做了什么?怎么做的?

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张宏伟:

引进拓展内容,不仅仅是为了开阔视野,更是为了培养学生的思维能力。因为“知识储备是思维的物质前提”,学生习得的数学是否丰富和完整,直接影响甚至是决定着数学思维的广度、系统性和灵活性等品质。引进拓展内容就是在向学生的数学思维提供更多的物质,涵养更丰厚的智力背景。

全景式数学首先将学习的重心从数学知识技能的获取,转移、回归、聚焦到数学思考能力的系统培养上,不断丰富学生的智力背景,努力启发心智,开其慧根,变数学知识的教学为启智增慧的数学教育。

同时,全景式数学补上了传统教育教学中忽视的“数学思维的触发和定向”阶段的内容,完整了人的数学思维过程。比如圆锥的体积教学,通常教师会直接提供等底等高的圆柱和圆锥容器,让学生去比较、去推导。但在真实的问题解决中,学生拿到圆锥之后,如何自己一步步想到“等底等高的圆柱”去研究?这才是解决问题的关键和起点,是思维的触发和定向阶段。

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全景式数学重建了这个阶段的学习。让学生自己琢磨和经历,要研究圆锥的体积、用已知研究未知。老师会引导学生回顾已知(长方体、正方体、圆柱体的体积计算),再已知中寻找与圆锥相似(相同)点更多的形体——圆柱体,接着在众多的圆柱体中选择相同点更多的圆柱体(等底等高的)……我们补上了“找门”的阶段和策略,变“从师父领进门”为“学生学会自己找到那扇门”——这种思想和方法是更上位的,且能有效移植到全新领域中,有助于学生独立解决问题,创造性地解决问题。

全景式数学还推出了“思考方法的课程”,让学生觉悟自己的元认知,引导学生习得更上位的能力,这也是培养学生数学思考力特别重要的内容和路径。

《当代教育家》:您在南京赫贤学校设计的全国第一家“全景式数学体验馆”,据说是学生最喜欢的去处之一,能简单介绍一下吗?

当代教育家,南京赫贤张宏伟老师看全景式数学

张宏伟:

全景式数学体验馆是我们全景式数学教育教学方式变革的一部分。体验馆的布局、操作台、学具厨、展示柜、课桌、软环境都是我设计的。配备学具近300种,里面还有几十种我们自制、自创学具,学生成长书系配套书目300余种,而且这些学具、读物对学生全天候开放,孩子要是没玩够,借到家里玩上几天也没问题

当代教育家,南京赫贤张宏伟老师看全景式数学

如此,我就是想给小学生提供一个“做数学”的天堂,最大化地还给孩子用身体全面、完整地感受这个世界的机会和权利,尽力扭转传统的数学学习局限于“脖子以上”的局面。

需要补充说明的是,全景式数学体验馆,不仅仅是学生的数学实验室,还是教具学具室,学生上课教室,学生数学魔法室(含个辅),部分数学教师的办公室和临时研讨室,达成了多功能的全景实现。

《当代教育家》:全景式数学教育在学习方式上还有哪些做法和举措?能具体说一下孩子学习的方式和场景吗?

张宏伟:

全景式数学教育中“全”字的含义除了上述“全身心、全方位、全时空学习”,另一重含义是“好的、科学的、适合的学习方法全纳”——就是数学学习方式的多样、丰富、完整和完善。数学教学面对的是人,每个人都是具有人类共性又独具个性的个体,只有更为丰富多样的学习方式才能适应个性丰富的孩子。我们会在所有可能的学习方式中寻找、评估、匹配当前的孩子、当下的内容、当下的环境等教学场的元素,努力为孩子定制更丰富、更适性的数学学习方式。

我们尝试重构学习时空,把改善后的传统课堂学习方式和离校、离开教师的学习方式结合起来,坚持跨领域学习,坚持在真实的实践中学习,坚持定制化学习,坚持长线浸润式学习,坚持戏剧化学习,并将这五条学习主线贯穿始终。其中,我们基于全课程实验在2011年就开始了跨领域学习的探索,我们在2015年已经构建好一到六年级的数学跨域项目课程架构。又经过六七年的完善,现在有着非常成熟的跨域数学项目课程系统和实操经验。

当代教育家,南京赫贤张宏伟老师看全景式数学

全景式数学教育在坚持上述五条学习主线的同时,不固化于某一种教学模式,而是倡导教学方式“以万变应万变”,探索出了更为丰富的定制化学习方案。我们根据内容、环境、时间来调整和定制适合不同孩子的学习方式,让每个孩子都能适切地学习、个性地学习、如其所是地学习。

在我们南京赫贤学校,以及全国的全景式数学实验校,老师、家长常常会看见如下的学习情形。空旷马路上,一些孩子,有的臂弯缠着测量绳测量,有的昂首正步行走,有的专注地盯着手中的秒表……千米的概念就这样挂在了孩子的脚上,缠在了孩子的手臂上,进入孩子的眼里,融入孩子的身体,刻在了孩子的心里。

教室里靠墙的长柜子上,摆满豆子、食盐、油瓶、口服液、硬币、天平、砝码、台秤……孩子在下课后可以随手掂,随意称,随意摆弄。在经意与不经意间,1克、1两、半斤、1斤、1千克等“质量感”在孩子心中逐渐成形。

五年级的孩子用铁皮盒、橡皮筋做音乐盒,随意弹拨。三年级的孩子不停翻阅英汉字典、汉语词典,研究centi(厘)、milli(毫)、meter(米)、gram(克)等;研究“分毫不差”“咫尺之间”“退避三舍”“不积跬步”……数学和数学的学习完全可以很感性、很具体、很好玩、很火热、很浪漫

《当代教育家》:全景式数学教育,给数学教育加的定语是“全景式”,刚才您谈到了全景式数学教育的一个“全”,您能整体概括地简介一下全景式数学教育的内涵吗?

张宏伟:

“全景育全人”。就是基于国家课程标准,致力于建设更为鲜活、有趣、全面、完整的数学教育,培养全面、完整、幸福发展的人。

《当代教育家》:最后一个问题——全景式数学教育进一步的目标是什么?或者说您认为全景式数学教育还有哪些方面还要继续完善?

张宏伟:

好的教育永无止境。全景式数学教育在数学学习内容的丰富与完整、数学课程的跨域融合、数学系统的学习方法课程建设、捍卫学生数学学习的兴趣、好奇心和信心,实现幸福学习数学等方面须要进一步完善、简易、精致和经济(首先教师和学生投入的时间和精力、其次是财力和物力),同时,我们计划升级和完善自己摸索出学习方法系统、学习自评系统和资源系统(包括导航式学本、相应的环境工具资源系统等),给我们的教师和学生提供更丰富、更好的支撑,更有利于我们的老师幸福自如地教,我们的学生幸福自如地学。

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