新皮亚杰主义在小学数学教学中的应用

1、新皮亚杰主义在小学数学教学中的应用新皮亚杰主义在小学数学教学中的应用新皮亚杰主义是对皮亚杰主义的修正和开展。它吸收了现代认知心理学的研究成果 ,详细描述了儿童智慧 的开展历程 ,特别是儿童在特定领域内的问题解决过程。这种开展理论对儿童心理的研究 ,使我们对不同开展 阶段儿童心理水平有了更为深刻的了解 ,为教学方法的改革提供了理论依据。一、心理开展水平与儿童解决数学问题策略的关系新皮亚杰主义认为：不同心理开展水平的儿童对客观事物及其特征知觉和注意的方式不同。年幼的儿童倾 向于注意事物较为具体的方面 ,并且在同一时刻内只能关注一个方面内有关该事物的情况。相比之下 ,年龄稍 大的儿童由于心理水平有所

2、开展 ,逐渐过渡到能在同一时刻内思考事物某方面内不同特征的关系或者不同方面 间众多特征相互作用的机制 ,因而能从整体的角度思考问题。由于这种差异 ,在向不同开展水平的儿童提出同 一问题时 ,他们解决该问题的方法也有很大差异。心理学家通过一种任务分析的方法 ,首先确定解决某一问题 所有可能的方法以及采用某种方法所必须具备的心理开展水平 ,然后观察儿童在解决该问题上所表现出来的行 为 ,从而确定不同开展水平的儿童分别是采取什么样的策略来解决问题的。其中一个著名的例子是平衡臂问题 如以下图。附图 图将平衡臂的两臂固定 ,并在两侧一定的位置上放置一定的重量 ,然后出示给儿童 ,并提出如下问题：如果 松

3、开两臂 ,将会看到什么现象？是平衡、右边下落还是左边下落呢？在该问题中 ,有两个不同但互相关联的维 度；放置在每臂上的重量和该重量距离支点的长度。有三个独立的结果：左边下落、右边下落、平衡。将两个 维度的各种情况加以组合 ,共可以提出六种可能的平衡臂问题见下表。可以看出 ,随着问题类型的复杂性 不断增加 ,正确解答平衡臂问题所需注意到的变量数目也逐渐增加。正确解答前两个问题只需注意两臂的重量 多少即可 ,但假设想正确解答长度问题 ,仅仅关注重量问题是不够的 ,必须能把重量距离支点的长度考虑在内。 对于含有冲突的问题 ,即某侧重量较多但距离支点的长度短 ,另一侧重量较少但有较长长度的问题 ,正确

4、解答 时必须能同时考虑到左侧的重量、左侧重量距离支点的长度 ,右侧重量、右侧重量距离支点的长度这样个变 量。通过这样的任务分析 ,心理学家确定儿童在解决平衡臂问题上可能会采取的四种策略。每种策略以规那么的 形式表述如下：附图 图规那么 如果两侧重量相等 ,那么答复“平衡；否那么 ,选择“有较多重量的一侧下落。规那么 如果两侧重量相等 ,选择“具有较长距离的一侧下落；否那么同规那么。规那么 如果一侧有较多重量 ,但另一侧重量距离支点的长度较长 ,对结果进行猜测；否那么同规那么。规那么 如果一侧有较多重量 ,另一侧重量距离支点的长度较长 ,使用计算力矩的方法来解答；否那么同规 那么。研究说明 ,岁

5、的儿童使用规那么来解答问题。出示问题时 ,他们认为具有较多重量的一侧将下落； 如果两侧重量相等 ,那么平衡臂处于平衡状态。这种策略只适合于解决重量被放置在支点两侧同样距离的问题 , 即六类问题中的前两类。岁的儿童能够使用规那么。他们预测具有较多重量的一侧将下落 ,但如果两 侧重量相等 ,那么重量距支点较远的一侧将下落。这种策略可解决长度问题。岁的儿童能使用规那么 ,当所 给问题中出现冲突现象时 ,如果一侧有较多重量 ,而另一侧重量较少但距支点较远 ,儿童会猜测哪边将下落。 对于规那么来说 ,它已涉及到有关平衡问题中的力矩计算的方法 ,因此 ,青春期甚至成年人也需要假设干训练才 能自觉地使用规那

6、么来解答平衡臂问题。可以看出 ,随着心理开展水平的提高 ,儿童所能关注的变量也逐渐增 加 ,相应地 ,他们正确解答复杂问题的能力也有明显提高。二、影响儿童问题解决策略的因素什么因素导致不同开展水平的儿童在问题解决上的差异呢？新皮亚杰主义认为 ,这种变化主要是由于儿童 工作记忆容量的限制。工作记忆是认知心理学中的术语 ,是人们对外界的信息或从长时记忆中提取的信息作短 时间的贮存并对其进行某种加工的场所。工作记忆的容量是非常有限的 ,大约只有个单位。如果工作记 忆中贮存的信息过多 ,就将导致对信息的加工无法进行；反过来 ,在对工作记忆中的信息进行加工时 ,相应的 贮存信息量也就减少了。正是工作记忆

7、有限的容量限制了在特定开展水平上儿童所能使用的问题解决策略的复 杂程度。同是工作记忆容量有限 ,为什么年龄较大的儿童可以掌握更为复杂的解题规那么呢？这里涉及到影响儿 童问题解决策略的另一个因素：根本操作或者说根本运算能力的熟练程度。年幼的儿童 ,根本的运算能力尚未 到达熟练程度。如在平衡臂问题中 ,计算两侧各自的重量数、确定每侧重量距离支点的单位数、对重量或长度 进行比较等等根本运算对年幼的儿童来讲是比较困难的任务 ,而对较年长的儿童学龄中期或后期来说 ,这 些根本的运算已经到达熟练甚至自动化的程度 ,不必占用他们过多的心理能量。因此 ,只有当儿童对根本操作 熟悉甚至到达自动化程度之后 ,才有

8、可能在解决问题时使用较为复杂的策略。这种自动化使得儿童能把许多的 根本操作组合成一个组块 ,从而节省工作记忆空间 ,以便能够应用复杂的策略对信息进行加工。否那么 ,即使是 非常简单的问题如平衡或重量问题 ,也会使儿童付出很多的心理能量 ,占用较多的工作记忆空间。三、减轻记忆负担 ,实现有效教学的两种方法从前面的分析我们知道 ,成功解决复杂问题的前提是不能超出工作记忆的容量。心理学家提出 ,有两种教 学方法可以解决上面这个矛盾：在解决复杂问题之前 ,对解决问题所需要的根本技能进行充分练习 ,达 到熟练甚至自动化的程度；在解决复杂问题时 ,对问题所需根本运算是否正确不作严格要求 ,而只要求 能够掌

9、握解决问题的方法。例如 ,如果要求儿童解决下面的应用题：“一个车间要装配台电视机 ,已经 装了天 ,每天装台 ,其余的要天装完 ,平均每天还要装几台？学生需要分析应用题中数量关系 ,已 知条件及所问问题 ,以确定正确的解题步骤；另一方面 ,学生还必须能对列出的算式进行正确的加、减、乘、 除等运算 ,从而得到正确的答案。如果此时儿童对这些根本运算尚未到达自动化的程度 ,那么在解决该应用题时 ,很可能会由于集中较多的注意力去计算这样一个算式 ,而没有足够的记忆空间充分理解问题本身的数量关系 及解答步骤。这里 ,我们可以采取前面提到的两种方法 ,即先训练儿童根本的计算技能 ,在解决该类应用题之 前就

10、要求儿童能够熟练地掌握根本运算；或者允许儿童借助计算器或其他计算工具来解决应用题中所列出的算 式；甚至干脆对算式运算是否正确不作严格要求 ,只要求学生说出解题思路。在这两种方法中 ,先使根本技能 自动化的教学方法的缺点是：单纯要求学生进行大量的根本运算可能会导致学生丧失学习兴趣。而放松对根本 技能的要求的教学方法主要是基于减轻学生同一时刻内所需处理的信息量 ,使其能集中精力理解题意 ,掌握问 题解决方法。这有助于提高儿童的学习兴趣。但这种方法会使儿童长期无法到达根本运算技能的熟练。不过 , 两种教学方法都是为了能减轻学生记忆负担 ,使他们掌握解决复杂问题的策略成为可能。因此 ,在实际的教育 教

11、学中 ,教师可以尽可能地减少影响儿童记忆负担的因素 ,如简化应用题中数值计算难度；选取儿童熟悉的题 材来陈述问题：通过图示的方法使复杂问题具体化；将繁难的问题分成假设干简单问题等。这样儿童能有更多的 记忆空间用于思考问题解决中的关键因素 ,掌握更为复杂、有效的解题策略。我们通过下面的例子来说明如何 将该理论的研究成果直接应用于实际的教学设计之中 ,最大限度简化问题因素 ,使儿童掌握对其心理开展水平 而言比较困难的新皮亚杰主义是对皮亚杰主义的修正和开展。它吸收了现代认知心理学的研究成果 ,详细描述了儿童智慧 的开展历程 ,特别是儿童在特定领域内的问题解决过程。这种开展理论对儿童心理的研究 ,使我

12、们对不同开展 阶段儿童心理水平有了更为深刻的了解 ,为教学方法的改革提供了理论依据。一、心理开展水平与儿童解决数学问题策略的关系新皮亚杰主义认为：不同心理开展水平的儿童对客观事物及其特征知觉和注意的方式不同。年幼的儿童倾 向于注意事物较为具体的方面 ,并且在同一时刻内只能关注一个方面内有关该事物的情况。相比之下 ,年龄稍 大的儿童由于心理水平有所开展 ,逐渐过渡到能在同一时刻内思考事物某方面内不同特征的关系或者不同方面 间众多特征相互作用的机制 ,因而能从整体的角度思考问题。由于这种差异 ,在向不同开展水平的儿童提出同 一问题时 ,他们解决该问题的方法也有很大差异。心理学家通过一种任务分析的方

13、法 ,首先确定解决某一问题 所有可能的方法以及采用某种方法所必须具备的心理开展水平 ,然后观察儿童在解决该问题上所表现出来的行 为 ,从而确定不同开展水平的儿童分别是采取什么样的策略来解决问题的。其中一个著名的例子是平衡臂问题 如以下图。附图 图将平衡臂的两臂固定 ,并在两侧一定的位置上放置一定的重量 ,然后出示给儿童 ,并提出如下问题：如果 松开两臂 ,将会看到什么现象？是平衡、右边下落还是左边下落呢？在该问题中 ,有两个不同但互相关联的维 度；放置在每臂上的重量和该重量距离支点的长度。有三个独立的结果：左边下落、右边下落、平衡。将两个 维度的各种情况加以组合 ,共可以提出六种可能的平衡臂问

14、题见下表。可以看出 ,随着问题类型的复杂性 不断增加 ,正确解答平衡臂问题所需注意到的变量数目也逐渐增加。正确解答前两个问题只需注意两臂的重量 多少即可 ,但假设想正确解答长度问题 ,仅仅关注重量问题是不够的 ,必须能把重量距离支点的长度考虑在内。 对于含有冲突的问题 ,即某侧重量较多但距离支点的长度短 ,另一侧重量较少但有较长长度的问题 ,正确解答 时必须能同时考虑到左侧的重量、左侧重量距离支点的长度 ,右侧重量、右侧重量距离支点的长度这样个变 量。通过这样的任务分析 ,心理学家确定儿童在解决平衡臂问题上可能会采取的四种策略。每种策略以规那么的 形式表述如下：附图 图规那么 如果两侧重量相等

15、 ,那么答复“平衡；否那么 ,选择“有较多重量的一侧下落。规那么 如果两侧重量相等 ,选择“具有较长距离的一侧下落；否那么同规那么。规那么 如果一侧有较多重量 ,但另一侧重量距离支点的长度较长 ,对结果进行猜测；否那么同规那么。规那么 如果一侧有较多重量 ,另一侧重量距离支点的长度较长 ,使用计算力矩的方法来解答；否那么同规 那么。研究说明 ,岁的儿童使用规那么来解答问题。出示问题时 ,他们认为具有较多重量的一侧将下落； 如果两侧重量相等 ,那么平衡臂处于平衡状态。这种策略只适合于解决重量被放置在支点两侧同样距离的问题 , 即六类问题中的前两类。岁的儿童能够使用规那么。他们预测具有较多重量的一

16、侧将下落 ,但如果两 侧重量相等 ,那么重量距支点较远的一侧将下落。这种策略可解决长度问题。岁的儿童能使用规那么 ,当所 给问题中出现冲突现象时 ,如果一侧有较多重量 ,而另一侧重量较少但距支点较远 ,儿童会猜测哪边将下落。 对于规那么来说 ,它已涉及到有关平衡问题中的力矩计算的方法 ,因此 ,青春期甚至成年人也需要假设干训练才 能自觉地使用规那么来解答平衡臂问题。可以看出 ,随着心理开展水平的提高 ,儿童所能关注的变量也逐渐增 加 ,相应地 ,他们正确解答复杂问题的能力也有明显提高。二、影响儿童问题解决策略的因素什么因素导致不同开展水平的儿童在问题解决上的差异呢？新皮亚杰主义认为 ,这种变化

17、主要是由于儿童 工作记忆容量的限制。工作记忆是认知心理学中的术语 ,是人们对外界的信息或从长时记忆中提取的信息作短 时间的贮存并对其进行某种加工的场所。工作记忆的容量是非常有限的 ,大约只有个单位。如果工作记 忆中贮存的信息过多 ,就将导致对信息的加工无法进行；反过来 ,在对工作记忆中的信息进行加工时 ,相应的 贮存信息量也就减少了。正是工作记忆有限的容量限制了在特定开展水平上儿童所能使用的问题解决策略的复 杂程度。同是工作记忆容量有限 ,为什么年龄较大的儿童可以掌握更为复杂的解题规那么呢？这里涉及到影响儿 童问题解决策略的另一个因素：根本操作或者说根本运算能力的熟练程度。年幼的儿童 ,根本的

18、运算能力尚未 到达熟练程度。如在平衡臂问题中 ,计算两侧各自的重量数、确定每侧重量距离支点的单位数、对重量或长度 进行比较等等根本运算对年幼的儿童来讲是比较困难的任务 ,而对较年长的儿童学龄中期或后期来说 ,这 些根本的运算已经到达熟练甚至自动化的程度 ,不必占用他们过多的心理能量。因此 ,只有当儿童对根本操作 熟悉甚至到达自动化程度之后 ,才有可能在解决问题时使用较为复杂的策略。这种自动化使得儿童能把许多的 根本操作组合成一个组块 ,从而节省工作记忆空间 ,以便能够应用复杂的策略对信息进行加工。否那么 ,即使是 非常简单的问题如平衡或重量问题 ,也会使儿童付出很多的心理能量 ,占用较多的工作

19、记忆空间。课本、报刊杂志中的成语、名言警句等俯首皆是,但学生写作文运用到文章中的甚少,即使运用也很难做到恰如其分。为什么?还是没有彻底“记死的缘故。要解决这个问题,方法很简单,每天花3-5分钟左右的时间记一条成语、一那么名言警句即可。可以写在后黑板的“积累专栏上每日一换,可以在每天课前的3分钟让学生轮流讲解,也可让学生个人搜集,每天往笔记本上抄写,教师定期检查等等。这样,一年就可记300多条成语、300多那么名言警句,日积月累,终究会成为一笔不小的财富。这些成语典故“贮藏在学生脑中,自然会出口成章,写作时便会随心所欲地“提取出来,使文章增色添辉。三、减轻记忆负担 ,实现有效教学的两种方法单靠“

20、死记还不行,还得“活用,姑且称之为“先死后活吧。让学生把一周看到或听到的新鲜事记下来,摒弃那些假话套话空话,写出自己的真情实感,篇幅可长可短,并要求运用积累的成语、名言警句等,定期检查点评,选择优秀篇目在班里朗读或展出。这样,即稳固了所学的材料,又锻炼了学生的写作能力,同时还培养了学生的观察能力、思维能力等等,到达“一石多鸟的效果。从前面的分析我们知道 ,成功解决复杂问题的前提是不能超出工作记忆的容量。心理学家提出 ,有两种教 学方法可以解决上面这个矛盾：在解决复杂问题之前 ,对解决问题所需要的根本技能进行充分练习 ,达 到熟练甚至自动化的程度；在解决复杂问题时 ,对问题所需根本运算是否正确不

21、作严格要求 ,而只要求 能够掌握解决问题的方法。例如 ,如果要求儿童解决下面的应用题：“一个车间要装配台电视机 ,已经 装了天 ,每天装台 ,其余的要天装完 ,平均每天还要装几台？学生需要分析应用题中数量关系 ,已 知条件及所问问题 ,以确定正确的解题步骤；另一方面 ,学生还必须能对列出的算式进行正确的加、减、乘、 除等运算 ,从而得到正确的答案。如果此时儿童对这些根本运算尚未到达自动化的程度 ,那么在解决该应用题时 ,很可能会由于集中较多的注意力去计算这样一个算式 ,而没有足够的记忆空间充分理解问题本身的数量关系 及解答步骤。这里 ,我们可以采取前面提到的两种方法 ,即先训练儿童根本的计算技能 ,在解决该类应用题之 前就要求儿童能够熟练地掌握根本运算；或者允许儿童借助计算器或其他计算工具来解决应