文章推荐及简评:支持小学数学游戏化学习的“玩学空间”(来源:《教学月刊·小学版》2024.9)
【推荐理由】
创新思维是培养创新人才的重要内涵,游戏化学习则是培养创新思维的有效途径之一。小学数学游戏化学习以教育性玩具为中介,以“玩学空间”为学生发展的基本场域,以实践活动为学生发展的基本路径。它具有明确的玩学任务与目标,呈现出由低阶思维到高阶思维的金字塔发展形态。在游戏化学习中,搭建适宜的教学支架,采用自由、自主、探究、互动、对弈等学习方式,有助于学生积累丰富的游戏活动体验,做到玩数学、学数学、爱数学,通过“指尖上的智慧”成就“一辈子的智慧”。
【正 文】
创新思维是培养创新人才的重要内涵,游戏化学习则是培养创新思维的有效途径之一。在学习领域中,游戏化学习是指在原本没有游戏元素的学习场景中增加或设计游戏。然而,当前小学数学教育面临游戏中介物与支架式教学不足的困境,这极大地制约了游戏化学习的普及与应用。游戏中介物,作为连接学生与游戏化学习的桥梁,扮演着“直接接触刺激源”的角色。以色列心理学家弗斯坦曾提出中介经验理论,用S-O-R(即刺激—有机体—反应)来描述。这个刺激源就是游戏中介物,称之为“教育性玩具”。支架式教学源于维果茨基的“最近发展区”理论,即学生学习需要有实例、启发式问题、操作、示范等活动。在游戏化学习活动中,教师可通过支架式教学使学生参与游戏体验,以形成一个完整的学习过程。
在小学数学游戏化学习中,教师需设计教育性玩具,分析游戏所蕴含的学习任务或目标,并搭建游戏化教学支架与空间,将其称为“玩学空间”。“玩学空间”不仅为小学数学游戏化学习提供了创新的解决路径,还代表了一种新兴的教育空间模式,它融玩、学、评为一体,旨在促进学生创新思维和学习品质的发展。该教学方式将传统经典思维游戏与学科知识有效整合,通过互动、探究和体验的方式,实现学习与游戏有机结合,强调学习过程的重要性,提倡多元化的评价方式,突破了传统学习模式的局限。目前,“玩学空间”的研制主要集中在小学数学游戏化学习领域,并支持其他学科、跨学科以及综合实践活动,为学生的学习与发展注入新的活力。本文将从小学数学游戏化学习的资源建设、思维能力架构、教学支架与空间支架的搭建三个维度,深入探讨“玩学空间”的构建策略与实施方法。
一、 小学数学游戏化学习的资源建设
随着游戏在人类社会的演化,它出现了较为高级的样式,其中重要特征是人类创造出独特的游戏工具,即“教育性玩具”。这些教育性玩具以其独特的功能,将原来难以通过语言表达的概念、关系和规律等抽象知识具象化,为学生提供了一个可操作的中介物,有效促进了学生对这些抽象知识的学习与理解。
(一)教育性玩具的研制
在“玩学空间”的构建中,游戏玩具设计是基础。研究团队广泛收集了全球 4000 多个经典游戏,通过改编与创新,初步开发了80多种以积木为主要材料,适合中国学生的数学游戏玩具。这些数学游戏玩具以玩学课程为核心,秉承“零起点、高发展”的设计理念,为 0~12 岁儿童构建了一个全面支持其思维发展的课程体系。
这一课程体系围绕学生的思维发展路径,通过想象、联结、逻辑、迁移四大模块,设计了一系列与学生认知特点相匹配的游戏玩具。研究团队将这些游戏玩具融入课程之中,创建了多主体互动的学习情境。这种情境设计不仅激发了学生的学习兴趣,还能促进他们之间的交流与合作。同时,研究团队通过系统有趣的活动安排和适宜的环境设计,为学生打造了一个既有趣又富有挑战性的学习空间。
(二)游戏化活动课程内容的设计
从2022年起,研究团队开发了32个适合小学生的数学游戏,并在杭州 20 多所小学进行实验。这些学校根据教学需求,灵活地将游戏融入一、二年级的数学课程,或设立独立的“玩学空间”(一个教室、一个班级活动角、一条走廊),让学生在课间自由参与。此外,部分学校还利用托管时间或“六一儿童节”等特定时段,在全校范围内开展游戏活动。这些游戏活动的广泛实施得益于游戏玩具的玩学无界特性,即“一种玩具千种玩法”,学生可以选择适合自己的游戏难度,自定游戏规则。这些小学数学游戏活动,有力推进了学校一、二年级学生的数学进阶式教学的开展。
二、 小学数学游戏化学习的思维能力架构
儿童是天生的“创造者”。教师需厘清小学生的数学思维能力,充分利用小学数学游戏化学习的自由性、主体性、创造性等特征,系统地观察学生的认知行为,深入研究分析学生的游戏创作过程,并提供有效的游戏指导,从而实现游戏在学生学习过程中的“零起点、高发展”功能。
在“玩学空间”中,思维的发展与能力的培养是相辅相成的。依据教育心理学家布卢姆从低阶思维到高阶思维的理念,遵循学生由“具象思维”到“抽象思维”的发展规律,以学生游戏化学习认知水平的行为表现为视角,构建了“数学思维”能力架构。该架构涵盖了从理解认知层次的有序思维、对应思维、分类思维,到应用认知层次的推理思维、转化思维、比较思维,再到分析综合认知层次的建模思维,直至批判与创造性思维等的全面培养。这一体系呈现出由低阶思维到高阶思维的金字塔发展形态,为学生提供了一条明确且系统的能力提升路径。
在低阶思维阶段,注重培养学生的有序思维和对应思维。通过设计一些简单的游戏活动,引导学生按照既定的顺序、分类进行操作和思考,从而培养他们的逻辑思维能力。随着学生能力的不断提升,可以逐步引入更高阶的思维训练,如推理、转化、比较和建模等思维训练,直到培养学生的批判与创造性思维能力。这些高阶思维能力的培养要求学生具备更为深刻的抽象思维能力和逻辑思维能力。通过不断挑战和突破,学生能够显著提升自身的思维水平,进而形成优质的思维品质。
三、 小学数学游戏化学习教学支架与空间支架的搭建
实施小学数学游戏化学习,教师需要适度干预学习过程,提供全面的教学支架,包括多层次的学习任务与目标、丰富的探究活动、多角色的互动与对弈等。同时,良好的“玩学空间”是学生游戏化学习得以展开的主要场所,活动空间的布置是构成学习文化的重要内容。
(一) 小学数学游戏化学习的教学支架
小学数学游戏化学习的教学支架主要包括游戏化学习任务与目标、有趣且有意义的任务情境、教师与学生的合作和对学生的学习支持、同伴游戏与独立探索以及动态的活动效果评价等,具体实施措施如下。
1.分解任务与目标
鉴于学生的个体差异和游戏的特点,教师应将游戏活动细化为一系列具体的发展性任务与发展性目标,明确其“是什么”“玩什么”。这些任务与目标的设置应明确具体,难度由低到高,逐步深化学生对任务与问题的理解,并为理解数学概念提供必要的认知框架。
以玩具平衡盘为例,首先,教师应允许学生自由探索与操作(玩),以便他们在实践中感知不同颜色圆柱体之间的等差、相等关系。其次,教师需引导学生深入理解以圆心为中心,对称、等量、等距的平衡关系。这一教学过程不仅为学生提供了游戏化学习的基础,更有助于他们构建扎实的知识基础。
2.创设有趣且有意义的任务情境
教师出示平衡盘时,先放一个红色的圆柱体在平衡盘上,启发学生思考:挑一个什么样的圆柱体,放上去后可以让平衡盘保持平衡?然后用不同的圆柱体或圆柱体的组合进行尝试,观察“平衡盘如何继续保持平衡”,通过不断增加活动难度,维持学生的参与兴趣并确保活动进行的方向性,从而使学生的注意力保持在寻求解决问题的方法上。
3.教师与学生合作游戏
为了帮助学生理解平衡盘中的多种平衡关系,如对称、等量、等距等概念,教师应积极参与学生的游戏过程,细心观察学生在不同玩法中所面临的问题,进而提出具有挑战性的任务或问题,这些问题应能激发学生的新旧知识之间的认知冲突。同时,教师应提供解决问题的必要线索,引导学生主动探索和深入反思。在这一过程中,教师应逐渐撤离教学支架,以鼓励学生自主学习与管理。
4.鼓励同伴游戏和独立探索
教学支架的提供是为了有效促进学生自主学习。自主学习的主要途径包括同伴间的互动游戏与个人的独立探索。学生通过与同伴共同参与游戏,不仅可以体验游戏的乐趣,还能在与同伴的互动中(包括与能力更强的同伴互动,与能力较弱的伙伴互动)深化对问题的理解,逐步学会独立探索和思考。
5.实施动态的活动效果评价
支架式教学的实质是教师对学生学习过程的适度干预。这种干预必须以学生已有的认知经验为依据,只有在活动前、活动中了解学生已有的发展水平,教师才能明确应该在什么时机、采用什么方法帮助学生从一个水平向另一个水平提升。因此,对学生游戏活动的评价应体现动态性和发展性,这是支架式教学不可或缺的一环。评价帮助学生了解“去哪里”“怎么去”“到了吗”等情况。同时,教师也能据此判断中介因素(如教师、玩具和同伴等)的效能,为学生提供适宜的挑战和下一阶段的学习目标。
(二) 游戏化学习的空间支架
“玩学空间”可以是独立的场所,也可以是学校走廊、教室活动角等。“玩学空间”的建设需致力于学习化、游戏化、审美化的空间文化发展,以支持学生在这样的教育空间中玩数学、学数学、爱数学。
学习化指“玩学空间”具备学习的功能。具体而言,“玩学空间”通过精心构思、设计和建设的环境,精准对接学生的学习需要,使学生的学习兴趣在踏入这一空间的瞬间即被点燃,让他们跃跃欲试。“玩学空间”应成为学生学习的“天堂”。
游戏化指要将“玩学空间”打造为集游戏、学习和劳动于一体的多元活动场景。无论是独立游戏、同伴游戏,还是团队游戏,都能在此找到一席之地。游戏内容与形式的丰富多样,打破了传统学习的界限,赋予了学生足够的自由活动的时间与空间。因此,“玩学空间”是一种新兴的教育时空模式。
审美化是空间文化的突出体现。心理学表明,整齐、优雅、宁静的环境能够显著提升人的心情与精神状态,从而促进智力活动呈现最佳状态。
玩具是人类文化历史发展的产物。“玩学空间”不仅是一个游戏和学习的场所,也是游戏文化传承与创新的重要平台。作为小学数学游戏化学习初步探索的研究成果,“玩学空间”仅仅是这一广阔领域中的一朵奇葩。未来,我们将继续深入研究与实践,关注教育性玩具的多样性和交互性、游戏内容的引入和迭代、游戏文化与校园文化的深度融合等议题,以期为学生创造充满乐趣与智慧的成长环境。同时,我们也将充分利用游戏作为人类社会发展镜子的特性,将传统益智游戏与现代教育理念、现代科学技术相结合,推动游戏文化的传承与创新。