數(shù)學(xué)概念本身有著嚴(yán)密的體系,且總是隨著客觀事物的發(fā)展變化和研究的深入而不斷發(fā)展演變。學(xué)生對數(shù)學(xué)概念的認(rèn)識,也需要隨著數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)程度的提高,由淺入深,逐步深化。因此,教師必須處理好概念自身的連續(xù)性和學(xué)生學(xué)習(xí)的階段性之間的矛盾,隨著數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的深入,關(guān)注學(xué)生對同系概念含義的更新與重構(gòu),使概念趨于完善。然而在現(xiàn)實中,教師往往比較注重概念的階段性學(xué)習(xí),而忽視了在后續(xù)教學(xué)中的關(guān)聯(lián)、更新與重構(gòu),造成概念順應(yīng)上的“脫節(jié)”,使學(xué)習(xí)效果大打折扣。下面筆者以“乘除法意義的發(fā)展”為例,通過列舉學(xué)生在解決小數(shù)、分?jǐn)?shù)乘除法問題時出現(xiàn)的常見錯誤,分析學(xué)生在學(xué)習(xí)乘除法意義時的思維過程,進而提出改進策略。
一、問卷引發(fā)的思考
筆者曾對五、六年級學(xué)生作過一項問卷調(diào)查,了解學(xué)生對乘除法意義的掌握及相應(yīng)的解決問題能力的情況。為了便于比較,問卷以題組形式呈現(xiàn)。
題組1:
一種餅干的售價為每千克15元,3千克這樣的餅干售價是多少?
一種餅干的售價為每千克15元,0.3千克這樣的餅干售價是多少?
題組2:
2升橘汁的售價為8元,每升橘汁的售價是多少?
升橘汁的售價為4元,每升橘汁的售價是多少?
題組3:
某種農(nóng)藥2千克加水稀釋后可噴灑1公頃麥地,噴灑6公頃麥地需要多少千克農(nóng)藥?
某種農(nóng)藥千克加水稀釋后可噴灑1公頃麥地,噴灑公頃麥地需要多少千克農(nóng)藥?
應(yīng)該說,這種以相同的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的問題是很有暗示性的,且題目也是一些基礎(chǔ)題,然而問卷結(jié)果卻表現(xiàn)出了明顯的差異:40位被測學(xué)生中,每項題組中的第一題綜合正確率高達98.3%,而第二題的綜合正確率僅為67.5%。這說明,學(xué)生對第一學(xué)段學(xué)習(xí)的乘除法問題掌握得較好,進入第二學(xué)段卻暴露出了問題。具體看學(xué)生的錯誤類型,都是不知道該選擇乘法還是除法來解決相應(yīng)的問題,或是選擇了除法,但不知哪個數(shù)是被除數(shù)(如題組2第二題,很多學(xué)生用4×或÷4來解決)。筆者以為,此類問題的存在固然可以從數(shù)量關(guān)系教學(xué)這一角度去分析,但這不應(yīng)被等同于學(xué)生的實際思維過程,只有立足于學(xué)生已有的知識經(jīng)驗,探求已有經(jīng)驗對學(xué)生產(chǎn)生的影響及數(shù)域擴展后給學(xué)生帶來的乘除法學(xué)習(xí)障礙,才能真正厘清學(xué)生的思維走向,進而對癥下藥。
二、分析與詮釋
毫無疑問,在乘除法教學(xué)中,意義的教學(xué)是首要的。縱觀整個小學(xué)階段,乘除法意義實際上呈現(xiàn)了不斷發(fā)展的特點,這同時又可看成一個更為漫長的發(fā)展過程中的一個環(huán)節(jié)(如負(fù)數(shù)、無理數(shù)等概念引進后的擴展)。從宏觀的角度看,二年級的乘除法意義學(xué)習(xí)階段性十分明顯,教師無疑會限于并強調(diào)“同數(shù)連加”的意義,這時學(xué)生所形成的內(nèi)在表征就會有較大的局限性。特別是由于學(xué)生在開始學(xué)習(xí)乘除法時所接觸到的都是比較簡單的情況,也即主要局限于正整數(shù)的乘除,從而就很容易形成以下觀念:“乘法總是使數(shù)變大,除法則總是使數(shù)變?。怀顺ㄖ懈鞑糠侄际钦麛?shù)?!钡搅说诙W(xué)段,數(shù)概念得到了進一步擴展,此時教師更多關(guān)注的是計算本身,對乘除法運算意義一般都只是寥寥數(shù)語帶過,或簡單地以“與整數(shù)乘除法意義相同”走過場,而恰恰忽視了乘除法運算意義在新數(shù)域的推廣過程及所獲得的新的含義。以乘法為例,增加了“已知整體求部分”,如“6的是多少”,相應(yīng)的除法則是“求整體”,如“已知一個數(shù)的是4,求這個數(shù)”。
顯然,從這樣的角度去分析,前面所提及的錯誤的發(fā)生也就不足為奇了,因為這在很大程度上反映了這樣的現(xiàn)實:題組1中,學(xué)生依據(jù)直覺意識到第二個問題的答案應(yīng)小于15,進而,按照他們已建立的觀念,乘法總是使數(shù)變大,而只有除法才能使數(shù)變小,因此,選擇了除法;題組2中出現(xiàn)了分?jǐn)?shù),而學(xué)生頭腦中的乘除法各部分應(yīng)是整數(shù),所以一下子就變得茫然,即便正確選擇了除法,也不知該將哪個數(shù)放在前面;題組3第二題則是與學(xué)生之前建立的“同數(shù)連加”的乘法意義相沖突,因為這時分?jǐn)?shù)的乘法顯然已不能看成“重復(fù)的加法”,而是“求一個數(shù)的幾分之幾是多少”,因此就容易出錯。
事實上,盡管通過分析找到了學(xué)生思維出錯的根源,但也應(yīng)看到這種錯的“合理性”,站在學(xué)生的角度,他們不過是將僅僅適用于正整數(shù)乘除的某些“規(guī)律”錯誤地推廣到了正有理數(shù)中運用,這當(dāng)然應(yīng)當(dāng)被看成是學(xué)生思維發(fā)展的一個必然過程。關(guān)鍵是,作為教師應(yīng)清楚地認(rèn)識到學(xué)生在乘除法意義學(xué)習(xí)中的局限性和遇到的困難,采取適當(dāng)?shù)拇胧┮龑?dǎo)學(xué)生較為自覺地去實現(xiàn)對乘除法意義的必要的推廣與更新。
三、小學(xué)階段推廣乘除法意義的策略
(一)豐富原型,加深對意義的多角度理解
對于乘除法意義本身而言,其內(nèi)容是很枯燥的,但它植根于現(xiàn)實的沃土,意蘊豐富。在第二學(xué)段的教學(xué)中,教師仍應(yīng)牢牢把握情境這條主線,實現(xiàn)乘除法意義的內(nèi)涵發(fā)展。
在小學(xué)階段,乘除法意義大致有以下幾種。
1.等量組的聚集。即通常所說的“連加”。在這一情境下,兩個因數(shù)的地位并不相同,也就是過去所說的“每份數(shù)”“份數(shù)”,因此,也就有了兩種不同的除法逆運算,即通常所說的“平均分”“包含除”。
2.倍數(shù)問題。
3.配對問題。
4.長方形的面積。
這幾種原型在第一學(xué)段均已出現(xiàn),但在學(xué)生頭腦中的印象是淺顯、零散的,僅限于正整數(shù),且并未形成對乘法意義的階段性完整認(rèn)識。隨著學(xué)生數(shù)概念的發(fā)展,相應(yīng)的乘法意義應(yīng)與其相互促進。在教學(xué)中,教師仍應(yīng)努力豐富學(xué)生頭腦中的乘除法意義原型,提高其對意義的表征能力。
如在五年級上冊“小數(shù)乘法”單元中,筆者設(shè)計了這樣一道題:請用你喜歡的情境表達“1.3×5”的意義。
經(jīng)過充分的思考、討論、交流,學(xué)生中產(chǎn)生了很多想法:有的編制了購物、長度、質(zhì)量、面積等數(shù)學(xué)問題,有的畫實物圖或線段圖,有的用文字或加法算式直接說明。作品很多,但均從不同角度反映了不同個體對乘法意義在小數(shù)領(lǐng)域中的認(rèn)識表征。此時,筆者不失時機地引導(dǎo)學(xué)生對作品進行歸類,尋找異同,理解作品背后所表示的意義。學(xué)生在整理后發(fā)現(xiàn):1.3×5既可以表示5個1.3相加(等量組的聚集),也表示5的1.3倍或1.3的5倍(倍數(shù)問題),還可以用在面積計算中等。也正是在這樣的交流共享中,學(xué)生原先停留在正整數(shù)領(lǐng)域中的乘法意義有了進一步的發(fā)展,在豐富的原型中體會到乘法意義在小數(shù)領(lǐng)域的推廣與延伸。
(二)制造沖突,促進學(xué)生對概念的主動更新
建構(gòu)主義者認(rèn)為,對于學(xué)生在概念學(xué)習(xí)中發(fā)生的錯誤不應(yīng)單純依靠正面的示范或反復(fù)練習(xí)去糾正,而應(yīng)以引發(fā)主體內(nèi)在的“觀念沖突”為必要前提,使其經(jīng)歷“自我否定”的過程。高年級學(xué)生正處于形象思維向抽象思維發(fā)展的過渡階段,已經(jīng)具備一定的思考能力,如果教師只是簡單地將乘除法意義“教”給學(xué)生,缺少學(xué)習(xí)主體的自我內(nèi)化過程,那么概念的發(fā)展就如浮光掠影。因此,教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)能引發(fā)學(xué)生概念沖突的情境,引燃學(xué)生思維的火花,引導(dǎo)學(xué)生主動對先前的乘除法意義的認(rèn)識作出必要的調(diào)整,將新的含義引入到已有的知識體系中。
以分?jǐn)?shù)乘法的教學(xué)為例,一位教師在教學(xué)中展示這樣一組情境:
(1)我的繩子長米,小明的繩長是我的3倍,小明的繩子有多長?
(2)我的繩子長3米,小明的繩長是我的,小明的繩子有多長?
引導(dǎo)學(xué)生通過畫圖、討論得出算式,反饋時,教師適時追問:都是×3,表示的意義相同嗎?這就引發(fā)了學(xué)生的思維沖突:如果說第一題可用“3個”解釋,那么后一題顯然不能,這題的意義又該怎樣表述?這樣,在對同一算式不同含義的挖掘中,學(xué)生很直接地感受到只用以前的“同數(shù)連加”的乘法意義已不足以解釋分?jǐn)?shù)乘法中出現(xiàn)的新問題,產(chǎn)生了認(rèn)知沖突,有了擴展新含義的需要。
在此基礎(chǔ)上,教師及時引導(dǎo)學(xué)生對第二題的算式意義進行研究,注意其發(fā)展變化,并指出在引入分?jǐn)?shù)以后,“倍”的概念發(fā)展了,既包含了原來的“整數(shù)倍”“小數(shù)倍”,也包括了這節(jié)課所學(xué)的“一個數(shù)的幾分之幾是多少”。這樣,學(xué)生經(jīng)歷了“沖突—建構(gòu)—順應(yīng)”的學(xué)習(xí)過程,新概念的融入便不再是教師強加,而是主動的更新與順應(yīng)。
(三)提取本質(zhì),引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)換關(guān)注視角
前文的分析中曾提及,學(xué)生在數(shù)域擴展后,容易將在整數(shù)乘除法意義學(xué)習(xí)中的一些“規(guī)律”錯誤地推廣到小數(shù)、分?jǐn)?shù)乘除法學(xué)習(xí)中,繁雜的數(shù)據(jù)構(gòu)成了學(xué)生在學(xué)習(xí)小數(shù)、分?jǐn)?shù)乘除法中的一大障礙。面對新題目,學(xué)生往往更多地關(guān)注情境中所包含的數(shù)量,而不注意其中的文字內(nèi)容,以及內(nèi)容背后的運算意義。對此,教師不妨立足學(xué)生的思維方式,化繁為簡,抓住本質(zhì),以此修正認(rèn)識誤區(qū)。
基于這樣的思考,筆者在實踐中進行了嘗試。以分?jǐn)?shù)的除法意義教學(xué)為例,教材在編排中已經(jīng)考慮到了學(xué)生的學(xué)習(xí)困難,采用由整數(shù)乘除法改編數(shù)據(jù)后過渡到分?jǐn)?shù)乘除法的方式,幫助學(xué)生理解“分?jǐn)?shù)除法的意義與整數(shù)除法的意義相同”,即“分?jǐn)?shù)除法是分?jǐn)?shù)乘法的逆運算”。從表面上看,學(xué)生通過已有知識已經(jīng)促成了對新知的理解,而事實上,學(xué)生此時的理解僅僅是在特定題組中,脫離了題組這根“拐杖”,學(xué)生又會受到數(shù)據(jù)的干擾。因此,筆者緊接著出示了一組題,要求學(xué)生只列式不計算。
(1)把平均分成2份,每份是多少?
(2)里面有幾個?
(3)10是的幾倍?
(4)一個數(shù)的是8,這個數(shù)是多少?
(5)兩個因數(shù)的積是,其中一個因數(shù)是,另一個因數(shù)是幾?
可以發(fā)現(xiàn),這組題雖然脫離了具體的情境,但都直指除法意義本身。在學(xué)生列式后,筆者追問:你是憑什么選擇用除法計算的?是否用除法計算,與題目中的數(shù)據(jù)有關(guān)嗎?這時,學(xué)生就會走出情境,思考題目背后的意義,思考自己選擇的初衷?!胺?jǐn)?shù)除法的意義與整數(shù)除法相同”,但具體表現(xiàn)在哪些地方呢?“平均分”“包含除”“倍數(shù)問題逆運算”“已知部分求整體”等,這些都是除法意義在具體問題中的結(jié)構(gòu)本原。學(xué)生知道了這一點,也就能避開數(shù)據(jù)產(chǎn)生的干擾,而更關(guān)注于問題本身的含義,將視角從“關(guān)注數(shù)據(jù)”轉(zhuǎn)換到“關(guān)注意義”中來,進而,在面對復(fù)雜的情境、復(fù)雜的數(shù)據(jù)時,能以運算意義為依托,將問題簡化。
綜上所述,小學(xué)階段乘除法意義的教學(xué)應(yīng)著力在階段性與發(fā)展性之間尋求平衡。換言之,對于任何數(shù)學(xué)概念的教學(xué),教師都要立足于學(xué)生的思維狀態(tài),關(guān)注其對概念的不斷更新、發(fā)展、重構(gòu),及時排除概念發(fā)展中的障礙,從而達成概念教學(xué)效果的最大化。