学前数学:玩乐中教学

《以5为桥梁的加减法建模》单元以核心数感的建立为目标,通过一系列游戏化、情境化的活动,引导儿童在具体操作中探究数量的组合与分解。设计强调从动作到思维的转化,让儿童通过物理操作、伙伴互动和语言表达,逐步内化“部分-整体”关系以及数量守恒等关键概念。整个学习过程并非追求计算结果,而是重在发展策略性思维和数学建模的初始能力,最终通过嵌入日常生活的综合性评估,检验儿童对数量关系的直观理解与应用。

时长(分钟):215 设计评估:典范(E) 跨学科:否

适用年级: 学前

适用学科: 数学

文件: 01-MATH-gPreK-以5为桥梁的加减法建模.pdf(60页)

具身认知 数感联结 部分整体 游戏化递进 操作建模

¥17.6 / ¥22

详情介绍

单元设计概览

《以5为桥梁的加减法建模》的学前数学单元设计,是一份结构完整、理念先进、高度聚焦于幼儿认知特点的教学方案。其整体关键特征表现为:

首先,以幼儿为中心,采用游戏化和情境化教学。整个单元由14个紧密关联但形式多样的游戏和探索活动构成,如“寻宝游戏”、“课堂商店”、“钓鱼游戏”等。这些活动能够融入幼儿的日常环节,将抽象的数学概念学习转化为幼儿乐于参与、主动探索的具体操作过程。设计强调动手操作、使用具体教具(如数字卡片、计数器、自制道具等),完全符合4-5岁儿童通过感官和互动体验来构建认知的基础。

其次,设计结构清晰,遵循严谨的“逆向设计”框架。方案从“预期成果”(既定目标,理解和基本问题)出发,明确了单元结束后幼儿应达成的知识、技能和深层理解。随后规划了“评估证据”(评估),通过两个课程嵌入式表现性评估(CEPA)——“零食大作战”和“天气报告”——来收集幼儿学习的直接证据。最后才设计“学习计划”,确保每一课时活动都服务于最终的教学目标和评估需求,使教学、学习与评估高度统一。

再者,强调概念的深度理解而非机械记忆。设计稿在前言部分就明确指出,此阶段的儿童尚不理解抽象的数字算式,教学重点是帮助他们建立对“部分与整体”关系的直观理解,以及“增加”和“减少”带来的数量变化。活动设计巧妙地引导幼儿在具体情境中探索“合”与“分”,并鼓励他们使用“向前数”和“向后数”等多种策略,而非强制要求记忆数学事实。

最后,评估方式科学且与教学过程无缝融合。方案采用表现性评估的形式,将评估任务置于真实且有意义的情境中(如零食时间、记录天气)。这种方式不仅能有效考察幼儿对概念的理解和应用能力,还能避免传统测验给幼儿带来的压力。评估工具(如评分标准和检查表)设计细致,关注过程性表现和策略运用,为教师提供了观察和记录幼儿学习进展的实用工具。


高质量教学材料关键特征分析

  • 1 与课程标准的对齐程度(超越知识点的深度对标):高度对齐
    在“单元规划”的“既定目标”部分,明确列出了所对标的数学内容标准(如MA.Math.Content.PK.OA.A.1)、数学实践标准(如CCSS.Math.Practice.MP1, MP4)以及英语语言艺术标准(如MA.ELA-Literacy.SL.PK.5)。单元内的所有学习活动和评估任务都紧密围绕这些标准展开,例如,大量活动要求幼儿使用具体物体进行建模,这直接回应了PK.OA.A.1的要求。

  • 2 以研究为基础的教学设计(源于研究,归于实践):扎实的教育研究基础
    首先,它采用了国际认可的“逆向设计”(UbD)框架。其次,其教学理念深刻契合了学前儿童数学认知发展规律,强调通过具体操作和游戏建立数感,避免过早引入抽象符号,这与皮亚杰等儿童发展心理学家的理论一致。设计稿简介中对幼儿数学策略发展(如从全数计数到向前数)的论述也表明其背后有深入的理论支持。

  • 3 促进深度学习(实现从X到Y的深刻转变):通过多种方式促进深度学习
    单元设置了贯穿单元的“基本问题”,激发幼儿的持续探究和思考。活动设计注重让幼儿在解决真实问题的过程中,自主探索和应用多种策略,并鼓励他们解释自己的思考过程。这不仅培养了幼儿的程序性技能,更构建了他们对加减法背后“聚合”与“分离”等核心概念的深刻理解。

  • 4 内容准确且概念严谨(坚如磐石的专业严谨性):准确严谨
    本单元设计精确地聚焦于学前阶段的核心数学概念:10以内(重点是5以内)的计数、基数、比较、部分-整体关系以及加减法的基础模型。在简介部分,设计者严谨地区分了现实世界中的问题类型(如组合、分离)与抽象的数学运算(加法、减法),并明确指出本阶段应避免使用抽象的数学算式,这体现了对学前数学教育的深刻理解和专业性。


课时简介

第1课:寻找伙伴
孩子们将两部分合并为一个目标数,范围为3到5。(作为后续的变式,孩子们可以进行同样的活动,但从一个较大的数字中减去一些以达到目标数字)。

第2课:跳跃青蛙
孩子们(a)将两个部分结合起来以得到一个五或更小的和,(b)将一个数(2-5)分解成两个部分,以及(c)观察在加上或减去一个给定的数值后,数值变得多大。

第3课:寻宝游戏
孩子们在给定一个起始数字0-5的情况下,确定目标数字2-5的缺失部分。

第4课:课堂商店
孩子们(a)从起始数字2-5中减去1-5,或(b)将两个或更多部分结合起来得到目标数字2-5。

第5课:钓鱼游戏
孩子们(a)配对数量1-5,或(b)将两个或更多部分结合起来得到目标数字2-5。

第6课:妈妈,我可以吗
孩子们在0-5的范围内,通过加上或减去一个给定的数字来调整起始数字。

第7课:建造并改变它
孩子们确定需要加到或从起始数字中减去多少,以使其等于目标数字,同时始终保持在0-5的范围内。

第8课:神秘盒子
孩子们在0-5的范围内,通过加上或减去一个给定的数字来调整起始数字。

CEPA1:零食大作战
孩子们通过加上或减去一个起始数字,达到目标数字(或保持数量不变),同时始终保持在0-5的范围内。

第8课:给薯片小费
孩子们(a)将起始数字分解成两个部分,并(b)比较这些部分以做出“大于/小于/等于”的判断。

第10课:手套配对
孩子们将两个部分结合起来得到一个目标数字,五或更小。(作为后续变化,孩子们可以从起始数字中减去,以得到目标数字)。

第11课:山洞里的熊
孩子们通过在起始数字上加上一个数,以得到一个目标数字,五或更小。

第12课:五瓶保龄球
孩子们将数字五分解成若干部分,并记录这些部分,使其总和等于五。

第13课:瓢虫
孩子们将两个部分组合在一起,等于一个目标数字(5 或更少)。

第14课:多米诺火车
孩子们将两个或更多部分结合起来得到一个目标数字,五或更小。(作为后续变体,孩子们可以从一个起始数字中减去一些数值以得到一个目标数字)。

CEPA2:天气预报
孩子们将各部分组合起来等于 5,确定缺少的部分或 5,对 5 或 5 以下的数字做出多于/少于的判断,并将他们的操作标记为加法或减法。

设计评估

单元设计评估

整体评估情况:

总分:11/12

等级:典范 (E,Exemplar)


各评估维度和评估项评估结果

维度 I – 与CCSS标准的对齐程度

本课程单元与CCSS的精神和条文要求保持一致: 评估结果描述
✓ 课程单元的目标指向了一套与年级水平相适应的CCSS数学标准,并达到了教学和学习所要求的全部深度。 本单元明确对标学前阶段的核心标准(如MA.Math.Content.PK.OA.A.1),要求幼儿使用具体物体为现实世界中的加减法问题(合并与分离)建模,范围在5以内。整个单元的所有活动都围绕这一核心目标展开,达到了学前阶段对此标准的深度要求。
✓ 作为课程单元核心的数学实践标准被明确识别、以与年级相适应的方式处理,并与内容紧密结合。 设计稿明确列出了多个数学实践标准(MP1, MP3, MP4, MP5, MP6, MP7)。这些实践标准被无缝融入到各个游戏活动中,例如,在“神秘盒子”中鼓励幼儿解释推理(MP3),在所有活动中都要求幼儿使用具体物体建模(MP4),体现了实践与内容的深度融合。
✓ 课程单元在数学流程和深层概念理解之间取得了平衡。 设计稿在概念理解方面表现尤为出色。它在前言中明确指出,此阶段的重点是建立幼儿对“部分-整体”关系和数量增减的直观理解,而非记忆数学事实或书写算式。所有活动都旨在通过动手操作来构建深层的概念基础,完全符合学前儿童的认知特点。
评分: 3 – 符合该维度下绝大多数标准

维度 II – 在CCSS中的关键转变

本课程单元体现了CCSS所反映的关键转变的证据: 评估结果描述
聚焦: 针对本年级主要学习任务的课程单元,提供了特别深入的处理方式和极高的期望。 本单元高度聚焦于学前阶段数学学习的核心领域——运算和代数思维的启蒙。内容集中在5以内的加减法建模,这是该年龄段的重点工作。教学内容专注、深入,避免了内容的泛化。
连贯性: 内容通过基于已有理解进行新概念的推理来发展。在适当的地方,为学生提供连接集群、领域和学习进程内部或跨集群、领域和学习进程的知识和技能的机会。 设计稿在“单元概览”中清晰地说明了本单元的学习建立在幼儿已有的“计数与基数”知识之上。单元内各课时(从简单的“寻找伙伴”到复杂的“山洞里的熊”)在难度上循序渐进,逻辑连贯。同时,评估任务“天气报告”也体现了知识在不同情境中的应用,加强了学习的连贯性。
严谨性: 要求学生参与并展示具有挑战性的数学,并在以下方面取得适当的平衡:
  • 应用: ...
  • 概念理解: ...
  • 程序性技能和熟练度: ...
本单元在严谨性的三个方面取得了极佳的平衡:
  • 应用:所有14个课程活动都被设计为有意义的应用场景(如购物、钓鱼、保龄球),让幼儿在解决实际问题的过程中学习数学。
  • 概念理解:这是本单元最突出的优点,通过具体操作帮助幼儿构建对“合并”、“分离”、“部分与整体”等核心概念的深刻理解。
  • 程序性技能:设计巧妙地鼓励幼儿发展初步的解题策略(如“向前数”、“向后数”),为未来的计算流畅性打下基础,同时又避免了不合时宜的机械练习。
评分: 3 – 符合该维度下绝大多数标准

维度 III – 教学支持

本课程单元能响应不同学生的学习需求: 评估结果描述
✓ 包含清晰、充分的指导,以支持目标标准的教与学... 单元为教师提供了清晰的教学流程(教学开始、教学中、教学结束),并附有具体的引导性问题和活动说明,教师友好度高。
✓ 在学科中使用和鼓励精确、准确的数学、学术语言、术语以及具体或抽象的表征... 设计稿鼓励教师在具体操作中引入并使用“多于”、“少于”、“等于”、“加法”、“减法”等关键数学词汇,并将词汇与幼儿的动作和经验联系起来,促进了数学语言的精确使用。
✓ 通过相关的、发人深省的问题、难题和任务,让学生进行富有成效的奋斗... 单元中的任务(如“寻宝游戏”中的缺失部分问题)具有适当的挑战性,能够激发幼儿的思考和探索,引导他们进行富有成效的智力“奋斗”。
✓ 教学期望清晰,易于理解和使用。 教学流程和目标都非常清晰。
✓ 为广泛的学习者提供适当水平和类型的脚手架、差异化、干预和支持... 该项有待改进。虽然设计稿在多个课程中提到了“差异化建议”(例如,为高水平学生增加目标数,为有困难的学生提供帮助),但这些建议较为笼统和零散,未能为教师提供一个系统的、支持广泛学习者(如语言学习者、有特殊需要的幼儿)差异化教学的框架和具体策略。
评分: 2 – 符合该维度下的许多标准,但对其他标准进行修订后会受益

维度 IV – 评估

本课程单元定期评估学生是否掌握了基于标准的内容和技能: 评估结果描述
✓ 旨在引出关于学生能在多大程度上独立展示目标CCSS的直接、可观察的证据。 两个课程嵌入式表现性评估(CEPA)——“零食大作战”和“天气报告”——的设计非常出色。它们能在真实情境中直接、有效地观察幼儿对核心概念的理解和应用能力。
✓ 使用易于理解且无偏见的方法评估学生的熟练程度... 评估方式以操作和口头解释为主,避免了对读写能力的依赖,对学前儿童来说是无偏见且高度适宜的。
✓ 包含一致的评分规则、答案要点和评分指南,为解释学生的表现提供充分的指导。 每个CEPA都附有详细的评分标准和观察检查表,为教师如何评估幼儿的表现提供了清晰、具体的指导。
✓ 使用多种模式的课程嵌入式评估,可包括前测、形成性、总结性和自我评估措施。 评估与教学过程紧密结合,属于典型的形成性评估。教师通过在真实活动中的观察来收集学习证据,这种课程嵌入式的评估方式非常有效。
评分: 3 – 符合该维度下绝大多数标准

整体优点和改进建议

  • 整体优点:

    1. 设计理念先进:严格遵循“逆向设计”(UbD)框架,确保了目标、评估和教学活动的高度一致性,结构科学严谨。
    2. 高度契合幼儿认知:以游戏和动手操作为核心,将抽象的数学概念学习转变为幼儿喜爱的情境化活动,完全遵循了“做中学”的原则。
    3. 强调深度概念理解:课程的核心目标是帮助幼儿建立对加减法背后“部分-整体”关系的直观理解,而非机械记忆,有助于培养长期的数学思维。
    4. 评估方式科学有效:课程嵌入式的表现性评估任务设计巧妙,既能真实反映幼儿的学习水平,又贴近幼儿生活,评估工具详尽实用。
  • 待改进的方面:

    1. 缺乏系统的差异化教学支持:尽管提及了差异化教学,但设计稿未能提供一个清晰的框架和足够具体、多样化的策略来支持教师满足班级中所有幼儿(包括发展超前、发展迟缓、语言学习者等)的个性化需求。
  • 改进建议:

    1. 充实差异化教学策略:在每个课程计划中,可以增设一个“差异化支持”板块。例如:
      • 对需要额外支持的幼儿:提供更具体的脚手架,如“提供一个已完成一半的范例”、“将任务分解为更小的步骤”、“使用‘一句话提示卡’(如:先数一数你有的...)”。
      • 对英语语言学习者:除了使用实物,还可以提供配有图画的核心词汇卡(如“more”, “fewer”),并在小组活动中鼓励使用肢体语言进行表达。
      • 对学有余力的幼儿:除了增加数量,还可以增加任务的复杂度,如在“手套配对”中,要求他们“找出三种不同的组合方式来得到数字5”。
    2. 明确非正式评估节点:在每个课程的“教学中”环节,可以明确标注出一些“教师观察点”(Look Fors),提醒教师在这些关键时刻观察、提问和记录,从而更持续地收集形成性评估数据。例如:“观察点:幼儿是否能够使用‘向前数’的策略,而不是每次都从1开始数?”

注:本单元设计评估基于EQuIP(Educators Evaluating the Quality of Instructional Products,教育工作者教学材料质量评估框架),它主要由 Achieve牵头开发,并联合了教育官员、教师、以及学术团体共同研制,逐渐发展为全美普遍使用的教学设计与材料质量评估框架,旨在识别符合共同核心州立标准(CCSS)或下一代科学标准(NGSS)的高质量教学材料,包括EQuIP Rubric for ELA(英语),EQuIP Rubric for Mathematics(数学),EQuIP Rubric for Science(科学)。


跨学科学习判断与分析

总体结论:该单元并非一个严格意义上的跨学科学习单元。

它是一个设计精良、以活动为基础的单学科(数学)学习单元,其中融入了其他学科(英语语言艺术)的技能作为支持和表达工具,但并未实现跨学科的核心要求——知识的整合与综合。


包含的学科及其相关内容

数学:这是本单元的核心与主导学科

  • 相关内容:单元的全部活动都围绕数学概念展开,包括:计数与基数、建立对10以内整数的理解、一一对应、比较数量(多于/少于/等于)、使用具体物体建模现实世界中的加法(合并)和减法(减少)问题、将数字分解为不同部分(部分与整体关系)、用数学建模等。

英语:这是本单元的辅助与工具性学科

  • 相关内容:引用了两个英语标准:
    • MA.ELA- Literacy.SL.PK.4:描述个人经历;讲述真实或虚构的故事。
    • MA.ELA- Literacy.SL.PK.5:创建经历或故事的表现形式(例如,绘画、使用积木或其他材料的构造、粘土模型),并向他人解释。

跨学科学习要素分析

要素1:学科知识的整合与理解的综合

分析结论不满足。该单元展示了学科知识的“并置”而非“整合”,未能形成综合性的、更高层次的新理解。

分析依据

  • 整合层面:课堂活动(如第4课“课堂商店”、CEPA1“零食大作战”)要求学生使用绘画(英语标准SL.PK.5)来表示数学计算过程。在这里,绘画是一种表达数学思维的工具,而不是将艺术或语言学的概念与数学概念进行有意义的连接和重组。学生并没有被要求去理解“绘画作为一种符号语言与数学符号语言的异同”,或是“叙事结构如何影响一个数学问题的解决”。
  • 综合层面:学习的最终成果是学生能够正确解决5以内的加减法问题,并能用简单的图示或语言进行表达。这个成果可以完全被还原到数学学科的目标中,并未产生一个“大于各部分之和”的、无法被单一学科解释的新见解。例如,在“零食大作战”(第30-31页)中,学生最终的理解是“我有3个点心,目标是5个,所以我还需要2个”,这是一个纯粹的数学理解,通过绘画来记录而已。

要素2:这种综合的主体必须来自多个有界限、可识别的不同知识领域

分析结论基本满足。该单元明确识别了两个公认的学科领域。

分析依据:第4页的“单元规划”中,在“既定目标”一栏下,清晰地列出了“英语”和“数学”两个独立的学科,并引用了各自领域内的具体标准代码。这表明课程设计者识别并尊重了这两个知识领域的边界和专业性。


要素3:几乎所有关于跨学科性的概念定义都包含某种效用的观念——需要明确追求这种综合的理由

分析结论不满足。该单元的设计目的完全可以通过单学科(数学)的教学来完成,缺乏进行跨学科学习的必要性或“效用”。

分析依据:通览整个单元,其核心目标是“以5为桥梁的加减法建模”(第1页标题)。所有活动的设计都是为了帮助学前儿童建立基础的数感和运算思维。无论是“天气报告”(第51页)还是“五瓶保龄球”(第42页),其情境都是为了解决一个数学问题。文件中没有提出任何一个单一数学学科难以独立解决的复杂问题,也没有试图通过学科结合来创造新知识或获得更深刻的洞见。其“效用”完全指向数学学科内部的目标达成。


要素4:从学生的角度来看,跨学科学习必须有一个明确的目的,以构建学生的 "学习空间"

分析结论部分满足,但并非跨学科意义上的满足。单元为学生构建了一个清晰的“数学学习空间”,但没有构建一个“跨学科学习空间”。

分析依据

  • 该单元在构建“数学学习空间”方面是成功的。从一开始,学生就通过各种游戏和情境(如“寻宝游戏”、“钓鱼游戏”)被引导去探索加减法。单元的“基本问题”(第4页),如“什么变化会使集合变大或变小?”,为学生的数学探究提供了明确的目的。
  • 然而,文件中没有证据表明,学生从单元一开始就被告知他们需要结合“数学”和“英语”两种知识来达成一个共同的、综合性的“大目标”。学生的学习路径被清晰地定义在数学领域内,他们知道需要获取数学知识、运用数学策略、最终达成数学理解。他们并未被要求有意识地在两个学科之间穿梭,去构建一个跨学科的理解。

要素5:跨学科教学和学习以单个学科组和学科为基础,但以综合和有目的的方式扩展对学科的理解

分析结论不满足。该单元以数学学科为绝对基础,但未能通过综合来扩展或超越学科的理解。

分析依据

  • 该单元确实“以(数学)学科为基础”。但它并未将两个或两个以上领域的“概念、方法或交流模式”结合起来形成新的视角。例如,学生只是用绘画(一种通用的交流模式,在此被归为ELA技能)来记录数学结果,而不是用历史学的“证据分析法”来探究数学史问题,或是用物理学的“建模思维”来构建一个新的数学模型。

教学评一致性评估

本单元设计在“预期结果(目标)”、“证据(评估)”和“学习计划(教学活动)”三者之间表现出极高的一致性,是“逆向设计”理念的优秀实践。


一致性分析

  1. 预期结果 (目标) 与 证据 (评估) 的一致性:

    • 分析:单元的核心目标(预期结果)是让幼儿理解“增加/减少会改变数量”以及“整体可以被分解为部分但总量不变”,并能用具体物体建模。而评估(证据)中的两个核心任务“零食大作战”和“天气报告”正是对这两个核心目标的直接测量。“零食大作战”要求幼儿通过增加或拿走零食来匹配目标数,完美评估了前者;“天气报告”要求幼儿在已知整体(5天)和一部分(如晴天数)的情况下,推断出另一部分(阴天数),精准地评估了后者。评估任务与核心目标之间存在着清晰、直接的对应关系。
  2. 学习计划 与 预期结果/证据 的一致性:

    • 分析:单元的学习计划(14个课程活动)为幼儿在最终评估中取得成功搭建了系统、连贯的脚手架。每一个活动都服务于最终的目标和评估。例如,第7课“建造并改变它”几乎是“零食大作战”评估任务的直接练习;第11课“山洞里的熊”和第12课“五瓶保龄球”则是“天气报告”中“部分-整体”和“数的分成”概念的绝佳铺垫。整个学习过程层层递进,确保幼儿在进入评估环节时,已经具备了所需的概念理解和技能策略。

改进建议

尽管一致性很高,仍可以基于学习科学的理论,对教学过程的细节进行优化,使其更加强大。

建议1:更加系统地应用“具体-表征-抽象”(CRA/CSA)教学序列,增强幼儿数学建模能力。

  • 理论基础:学习科学研究表明,“具体-表征-抽象”(Concrete-Representational-Abstract)序列是帮助学习者,特别是低龄儿童,建立深刻数学概念理解的有效途径。该模型主张学习应从操作具体实物(Concrete)开始,过渡到使用图片、图表等视觉化表征(Representational),最后才发展到抽象符号(Abstract)。
  • 当前设计分析:本设计稿在“具体”操作层面做得非常出色。评估任务实际上已经要求幼儿使用“表征”方式(在垫子上画圆圈)。然而,从“具体”到“表征”的过渡在学习计划中可以更加明确和系统化。
  • 具体建议:在部分课程活动(如第3课“寻宝游戏”或第11课“山洞里的熊”)的“教学结束”环节,增加一个简短的“记录”步骤。在幼儿用实物解决问题后,教师可以引导并示范如何用画圆圈或画标记的方式将“找到的宝藏”和“还藏着的宝藏”记录下来。这不仅能帮助幼儿将具体操作与视觉表征联系起来,为评估任务做好更充分的准备,还能深化他们对数学建模(MP4)这一核心实践的理解。
  • 参考文献
    • Agrawal, J., & Morin, L. L. (2016). Evidence-Based Practices: Applications of Concrete Representational Abstract Framework across Math Concepts for Students with Mathematics Disabilities. Learning Disabilities Research & Practice, 31(1), 34–44.

建议2:整合“通用学习设计”(UDL)原则,提供更灵活、更具包容性的学习支持。

  • 理论基础:通用学习设计是一个基于脑科学研究的教学设计框架,它主张通过提供多样的“参与方式”、“表征方式”以及“行动与表达方式”,从一开始就为所有学习者(包括不同能力、背景、兴趣的学习者)设计灵活的学习环境,而不是事后进行“补偿”。
  • 当前设计分析:如任务三所述,当前的差异化建议较为零散。UDL提供了一个更系统的框架来强化这一点。
  • 具体建议
    1. 提供多种参与方式 (Engagement):在“课堂商店”或“钓鱼游戏”等活动中,允许幼儿根据自己的信心水平选择不同“难度”(例如,选择目标数为3、4或5的鱼缸进行游戏),赋予幼儿一定的自主选择权,可以有效提升其内部动机。
    2. 提供多种表征方式 (Representation):除了实物和口头讲解,可以为每个游戏制作简单的“游戏规则图示卡”,帮助幼儿随时回顾游戏玩法。在教学中,除了使用零散的计数物,可以引入“五格阵”(Five-Frame)或数字路径(Number Path)作为持续的视觉化工具,帮助幼儿结构化地理解5以内的数量关系。
    3. 提供多种行动与表达方式 (Action & Expression):在评估和日常观察中,明确允许并鼓励幼儿用多种方式来展示他们的思考过程。除了口头解释,幼儿可以通过“重新表演一遍”自己的操作过程,或者“指着画出的图”进行说明。这承认了幼儿表达方式的多样性。
  • 参考文献
    • CAST (2018). Universal Design for Learning Guidelines version 2.2.

相关标准

数学

数学实践

CCSS.Math.Practice.MP1 理解问题并坚持解决问题。

CCSS.Math.Practice.MP3 构建有效的论证并批评他人的推理。

CCSS.Math.Practice.MP4 用数学建模。

CCSS.Math.Practice.MP5 策略性地使用适当的工具。

CCSS.Math.Practice.MP6 注重精确性。

CCSS.Math.Practice.MP7 寻找并利用结构。

数学内容

MA.Math.Content.PK.CC.C.5 使用比较语言,如多于/少于、等于,来比较和描述物品集合。

MA.Math.Content.PK.OA.A.1 使用具体物体建模现实世界中的加法(合并)和减法(减少)问题,范围到五以内。


英语

MA.ELA- Literacy.SL.PK.4 描述个人经历;讲述真实或虚构的故事。

MA.ELA- Literacy.SL.PK.5 创建经历或故事的表现形式(例如,绘画、使用积木或其他材料的构造、粘土模型),并向他人解释。

Q & A

教学实施过程中的困难与建议

一线教师在按照这份优秀的设计稿进行教学时,很可能会因为其高度互动和材料密集型的特点,在实践层面遇到以下困难。

可能遇到的困难或问题:

  1. 资源准备与管理的负担:本单元包含14个不同的游戏活动,几乎每个活动都需要特定的、自制的教具(如钓鱼竿、保龄球瓶、覆膜雪人、各种游戏垫等)。为全班幼儿准备、分类、存储和分发这些材料是一项巨大的后勤挑战。
  2. 课堂管理与活动流程的复杂性:单元以小组和个体游戏为主,这要求教师具备高超的课堂组织能力。在同一时间内,不同的小组可能在进行不同的游戏,如何确保所有幼儿都理解规则、有效参与、控制噪音、顺利转换活动,对教师来说是极大的考验。
  3. 实时评估的认知负荷:设计稿中的形成性评估(如CEPA任务)要求教师在幼儿进行真实活动时,观察并记录他们的策略和理解过程。对于一个需要同时管理20多名幼儿的教师来说,要对每个孩子进行如此细致的观察和记录,认知负荷非常大,容易导致评估流于形式或只覆盖到少数幼儿。
  4. 维持活动的数学核心:这些游戏活动非常有趣,但也存在一个风险:幼儿可能过于沉浸在游戏的“玩乐”层面(如掷骰子、移动棋子),而忽略了其背后的数学思考。教师需要不断地引导,确保活动的焦点始终是数学概念的建构。

教学实施的建议:

建议1:采用“数学中心/学习区”模式进行组织管理。

  • 实施建议:教师不必每天都开展一个全新的全班活动,而是可以将3-4个相关的活动作为“数学中心”的选项,在一周内供幼儿轮流或自由选择探索。例如,将“寻找伙伴”、“手套配对”和“瓢虫”作为一组,都放在“数的分成”学习区。这样做可以极大减少每日的材料准备量,同时让幼儿有更多时间深入体验每个活动。
  • 学习科学基础:这种模式支持建构主义学习理论,即幼儿通过与环境的持续互动主动构建知识。学习中心为幼儿提供了选择权和自主性,能够提升其内部学习动机。同时,它也便于教师进行差异化指导,针对在某个中心遇到困难的小组进行重点支持。
  • 参考文献
    • Clements, D. H., & Sarama, J. (2021). Learning and teaching early math: The learning trajectories approach. Routledge. (该书系统论述了如何通过学习轨迹和适宜的环境创设支持早期数学学习)。

建议2:将“游戏规则和流程”作为明确的教学内容,以降低认知负荷。

  • 实施建议:在引入一个新的数学游戏之前,先用一小段时间专门进行“如何玩这个游戏”的教学。通过示范、角色扮演、让幼儿复述规则等方式,确保他们对游戏流程(如轮流、如何记录等)完全自动化。
  • 学习科学基础:依据认知负荷理论,个体的认知资源是有限的。如果幼儿需要花费大量精力去思考“游戏怎么玩”(即外在认知负荷),那么他们用于思考核心数学概念(即内在和相关认知负荷)的资源就会减少。通过将流程内化为常规,可以最大限度地释放幼儿的认知资源,让他们专注于数学本身。
  • 参考文献
    • Sweller, J., van Merriënboer, J. J. G., & Paas, F. (2019). Cognitive Architecture and Instructional Design: 20 Years Later. Educational Psychology Review, 31(2), 261-292.

建议3:采用“目标观察法”并借助简单的技术工具进行评估。

  • 实施建议:教师不需要在一次活动中评估所有幼儿的所有方面。可以设定一个“今日观察目标”,例如:“今天在‘山洞里的熊’活动中,我只重点观察5名目标幼儿,并且只关注他们是否能使用‘向前数’的策略来解决问题”。同时,可以使用平板电脑或手机进行简短的视频录制或拍照,并附上语音笔记,这比手写记录更高效,也更能捕捉到幼儿真实的策略使用过程。
  • 学习科学基础:这种方法是形成性评估实践的关键。它强调评估的目的是为了获取具体、可操作的信息以改进后续教学,而非对学生进行全面的评判。选择性、有焦点的观察比泛泛的观察更有效。使用技术工具可以帮助克服人类工作记忆的局限,更可靠地捕捉和存储证据。
  • 参考文献
    • Wiliam, D. (2011). Embedded formative assessment. Solution Tree Press.

教学实施中的5个关键问题与建议

关键问题1:“我如何才能‘看见’幼儿的数学思维,而不仅仅是他们的答案?”

  • 建议:系统地使用“数学交流”和“追问”策略。教师的核心任务是引导幼儿将内在的思考过程外化。例如,当一个孩子说出答案“3”时,不要停止,而是追问:“你是怎么知道是3的?能指给我看看你是怎么算的吗?”或者“你能告诉你的小伙伴你的好办法吗?”。
  • 理论基础社会文化理论 强调,学习是在社会互动和对话中共同建构的。通过精心设计的提问和组织同伴讨论,教师可以创建一个“学习共同体”,在这个共同体中,幼儿的思维过程被分享、检验和深化。这种实践被称为“让思维可见”(Making Thinking Visible)。
  • 参考文献
    • Chapin, S. H., O'Connor, C., & Anderson, N. C. (2009). Classroom discussions: Using math talk to help students learn, Grades K-6. Math Solutions.

关键问题2:“在这个以幼儿为中心的单元中,我的‘教’体现在哪里?如何平衡‘引导’与‘探索’?”

  • 建议:采纳“意图性教学”的理念。这意味着教师的每一个行为——从环境的创设、材料的选择,到提问的方式和时机——都是有意识且服务于明确学习目标的。教师需要在幼儿自由探索和在关键时刻介入进行“脚手架”式指导之间找到平衡。例如,在幼儿玩“五瓶保龄球”时,教师观察到他们只是随意地数数,这时就需要介入,明确提出问题:“我们来看看,站着的瓶子和倒下的瓶子加起来,是不是总是等于5呢?”
  • 理论基础:意图性教学是高质量早期教育的核心。它反对纯粹的“放任式”游戏,也反对脱离情境的“灌输式”教学。它强调教师是学习的积极促进者,在游戏中与幼儿共同构建理解。
  • 参考文献
    • Epstein, A. S. (2014). The intentional teacher: Choosing the best strategies for young children's learning. National Association for the Education of Young Children (NAEYC).

关键问题3:“我如何确保幼儿真正理解‘多于’、‘减法’这些数学词汇,而不是仅仅在重复?”

  • 建议:始终将数学语言与具体操作和身体经验紧密结合。在引入一个新词汇时,要求幼儿用身体动作来表示它。例如,在教“加法”时,可以将两堆积木“合在一起”,同时大声说“加法”,并让幼儿模仿这个动作。
  • 理论基础具身认知理论认为,抽象概念的理解根植于我们的身体和感官经验。对于幼儿来说,数学概念不是凭空产生的,而是从他们与物理世界的互动中生长出来的。当“减法”这个词与“拿走”、“吃掉”、“飞走”这些具体动作联系在一起时,它的意义才会变得深刻和牢固。
  • 参考文献
    • Lakoff, G., & Núñez, R. E. (2000). Where mathematics comes from: How the embodied mind brings mathematics into being. Basic Books.

关键问题4:“我如何确保这些独立的‘游戏’能够串联起来,最终形成幼儿连贯的‘数感’?”

  • 建议:教师心中必须有一张清晰的“学习发展轨迹”地图。教师需要理解幼儿对“数”的理解是如何一步步发展的(例如,从能够数数,到理解基数,再到能够进行部分-整体的推理)。在每次活动后,进行简短的总结,帮助幼儿建立联系:“还记得昨天我们玩的手套配对吗?我们把2和3合起来等于5。今天在保龄球游戏里,我们发现倒下的2个和站着的3个合起来也等于5!真有趣!”
  • 理论基础:学习发展轨迹理论由Clements和Sarama提出,是早期数学教育领域影响最深远的理论之一。它包含三个部分:一个明确的数学目标,一个可预测的发展路径,以及一系列能够帮助儿童沿着该路径前进的教学活动。理解这个轨迹,教师就能知道每个幼儿“现在在哪里”以及“下一步要去哪里”。
  • 参考文献
    • Sarama, J., & Clements, D. H. (2009). Early childhood mathematics education research: Learning trajectories for young children. Routledge.

关键问题5:“除了数学技能,我如何通过这个单元培养幼儿积极的‘数学思维品质’,如不怕困难、乐于尝试?”

  • 建议:在与幼儿的互动中,持续地赞美过程、努力和策略,而不是仅仅赞美“聪明”或“正确”。当幼儿遇到困难时,教师可以说:“这个问题有点难,我看到你正在想办法,这个办法真不错!”;当幼儿犯错时,可以说:“没关系,错误能帮助我们学习,我们来看看问题出在哪里?”。
  • 理论基础成长型思维 理论指出,相信能力可以通过努力和学习来提升的个体,比相信能力是固定不变的个体,表现出更强的韧性和更高的成就。在数学学习的启蒙阶段,培养幼儿“我可以通过努力学会数学”的信念,远比教会他们几个具体的知识点更为重要。
  • 参考文献
    • Dweck, C. S. (2006). Mindset: The new psychology of success. Random House.
    • Boaler, J. (2015). Mathematical mindsets: Unleashing students' potential through creative math, inspiring messages and innovative teaching. Jossey-Bass.

学生学习建议

关键或最困难的内容1:数的守恒与数的可分解性

  • 内容描述:对于学前儿童来说,一个核心的认知飞跃是理解一个集合的数量不会因为其成员的排列方式改变而改变。例如,在“瓢虫”活动中,他们需要理解,把4个点分成“1和3”与分成“2和2”,点的总数仍然是4。这对于处于“前运算阶段”的幼儿来说,是反直觉的。
  • 给学生的学习建议:“动手试一试,自己去发现!” 当你不确定把积木排成一条长线和堆成一座高塔是不是一样多的时候,最好的办法就是亲手去数一遍。一次、两次、很多次之后,你就会发现一个神奇的秘密:只要没有增加或拿走,不管它们怎么“变队形”,数量都不会变!
  • 学习科学基础皮亚杰的认知发展理论指出,前运算阶段的儿童主要依赖直觉和感知而非逻辑。他们需要通过大量的、重复的具体操作来与物理世界互动,从中亲身体验和构建“数守恒”这样的逻辑概念。只有通过亲手操作的“不变量”体验,才能克服感知上的“错觉”。
  • 参考文献
    • Piaget, J. (1965). The child's conception of number. W. W. Norton & Company.

关键或最困难的内容2:部分-整体关系推理(特别是“缺失部分”问题)

  • 内容描述:在“山洞里的熊”或“寻宝游戏”这类活动中,幼儿需要根据“整体”和“可见的部分”来推断“隐藏的部分”。例如,“一共有5只熊,我看到外面有2只,那山洞里藏着几只?” 这要求幼儿在工作记忆中同时保持并处理多个数量信息,认知负荷很高,是加减法逆向思维的萌芽,也是本单元最具挑战性的内容。
  • 给学生的学习建议:“画个图来帮助你的大脑思考!” 当你想知道山洞里有几只熊时,我们可以找一张纸,先画5个圈圈代表全部的熊。然后,把外面能看到的2只熊的圈圈涂上颜色。现在看看,还有几个圈圈没有颜色?那些就是藏在山洞里的熊!
  • 学习科学基础工作记忆理论表明,幼儿处理多重信息的能力有限。将抽象的、需要在大脑中保持的数量信息,转化为外部的、可见的视觉表征(如画图、使用计数垫),可以极大地降低工作记忆的负荷。像“部分-部分-整体”图这样的视觉工具,为幼儿的思考提供了一个“外置硬盘”,帮助他们组织信息,从而更清晰地看到数量之间的关系。
  • 参考文献
    • Baddeley, A. D. (2003). Working memory: Looking back and looking forward. Nature Reviews Neuroscience, 4(10), 829-839.
    • Van de Walle, J. A., Karp, K. S., & Bay-Williams, J. M. (2018). Elementary and middle school mathematics: Teaching developmentally. Pearson. (书中详细介绍了“部分-部分-整体”模型在教学中的应用)。

关键或最困难的内容3:从“逐一计数”策略到更有效策略(如“向前数”)的过渡

  • 内容描述:当解决“3+2”这样的问题时,幼儿最初级的策略是把所有东西放在一起,然后从1开始数“1, 2, 3, 4, 5”。更高级的策略是“向前数”,即从一个加数(较大的那个)开始接着数,如“3... 4, 5”。这个过渡需要幼儿对基数原则有非常牢固的理解,并能够在计数序列中灵活地开始和停止。
  • 给学生的学习建议:“把第一个数字‘锁在’你的脑袋里,然后接着数!” 当我们要计算3块饼干再加2块时,你不需要再从1开始数了。试着指着第一堆(3块),大声说“3!”,把它记在心里,然后指着第二堆的饼干接着往后数:“4,5”。这样是不是更快一些?
  • 学习科学基础:数感的发展遵循着可预测的学习发展轨迹。从“逐一计数”到“向前数”是其中一个关键的飞跃,它标志着儿童对数的理解从过程(计数动作)转向了概念(数代表的集合)。这个过程不会自动发生,需要通过明确的示范和有意识的练习来促进。教师的引导和脚手架是帮助儿童完成这一认知重构的关键。
  • 参考文献
    • Fuson, K. C. (1988). Children's counting and concepts of number. Springer-Verlag. (该书是关于儿童计数发展的经典著作)。

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