甘肅蘭州市城關(guān)區(qū)東崗小學(xué)(730030) 郭 靖
《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(簡稱“課程標(biāo)準(zhǔn)”)中闡述了數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)運算、直觀想象、數(shù)據(jù)分析六種數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。那么,小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)如何將數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)落到實處?對教師來說,落實核心素養(yǎng)就必須大力踐行基于課程標(biāo)準(zhǔn)的課堂教學(xué)。下面筆者以四年級下冊第四單元“小數(shù)的意義”一課為例,闡述相關(guān)的教學(xué)設(shè)計與教學(xué)立意。
學(xué)生在三年級已經(jīng)通過具體情境學(xué)習(xí)了“分數(shù)的初步認識”和“小數(shù)的初步認識”,在四年級上冊又系統(tǒng)學(xué)習(xí)了“整數(shù)的計數(shù)單位”及“單位間的進率”。
1.使學(xué)生在探究活動中了解小數(shù)的產(chǎn)生;借助米尺等模型理解小數(shù)與分數(shù)之間的關(guān)系,并理解小數(shù)的計數(shù)單位是0.1、0.01、0.001。
2.明確一位小數(shù)表示十分之幾,兩位小數(shù)表示百分之幾,三位小數(shù)表示千分之幾……知道相鄰兩個計數(shù)單位間的進率是10。
3.培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)感、遷移類推能力和建模能力。
【環(huán)節(jié)一】情境導(dǎo)入,感受小數(shù)產(chǎn)生的必要性。
師:這節(jié)課,我們一起來研究“數(shù)”(shù),“數(shù)”的另一種讀音是什么?
生(齊):數(shù)(shǔ)。
師:對,是讀數(shù)(shǔ),其實,數(shù)(shù)是數(shù)(shǔ)出來的,如我們在數(shù)(shǔ)數(shù)(shù)的時候,可以一個一個地數(shù),當(dāng)數(shù)量較多時,還可以十個十個、一百個一百個、一千個一千個地數(shù)……個、十、百、千……都是我們以前學(xué)過的用來數(shù)數(shù)的單位,我們把它叫作什么?
生1:計數(shù)單位。
師:我們一個一個地數(shù),數(shù)10個一就是1個十,10個十就是1 個百,10 個百就是1 個千……繼續(xù)這樣,滿十進一,不斷數(shù)下去,能數(shù)到最大的計數(shù)單位嗎?
生2:不能。
師:你們覺得有沒有最小的計數(shù)單位呢?
生3:有,最小的計數(shù)單位是“個”。
生4:沒有,因為還有小數(shù)。
師:意見不一致了,究竟有沒有呢?帶著這個疑問,我們繼續(xù)來數(shù)數(shù),說不定數(shù)著數(shù)著就會有新發(fā)現(xiàn)了。
【評析:以“數(shù)數(shù)”開啟整節(jié)課的教學(xué),在以“1”為計數(shù)單位的基礎(chǔ)上,不斷滿十進一,喚醒學(xué)生原有認知中整數(shù)計數(shù)的相關(guān)經(jīng)驗,同時引發(fā)學(xué)生的認知沖突,為學(xué)生進一步學(xué)習(xí)小數(shù)奠定基礎(chǔ)。】
【環(huán)節(jié)二】借助米制,理解小數(shù)的意義。
階段1:理解一位小數(shù)的意義。
師:請觀看視頻,這是一把1 米長的尺子。 1已經(jīng)是我們學(xué)過的最小的計數(shù)單位了,那如果出現(xiàn)一個比1米還小的數(shù),如視頻中的1分米,用米作單位,你覺得它會是幾呢?
生1:0.1米。
師:看,數(shù)著數(shù)著出現(xiàn)小數(shù)了,我們怎樣才能找到這個小數(shù)呢?
生2:把 1 米平均分成 10 份,每一份是 1 分米,也就是十分之一米,即0.1米。
師:把1 米平均分成10 份,其中的一份就是十分之一米,即0.1 米。那這兩個長度用米作單位應(yīng)該如何表示呢?
生3:把 1 米平均分成 10 份,取出其中的 5 份,就是十分之五米,即0.5米。
生4:把 1 米平均分成 10 份,取出其中的 7 份,就是十分之七米,即0.7米。
師:那0.7米中有幾個0.1米呢?
生5:7個。(一起數(shù)一數(shù))
師:那1米中有幾個0.1米呢?
生6:10個。(一起數(shù)一數(shù))
師:這幾個小數(shù)的小數(shù)點后面只有一位,我們把它稱作一位小數(shù)。那你能說出不一樣的一位小數(shù)嗎?
生7:0.9、0.8、0.6……
師:那最大的一位小數(shù)是哪個?最小的呢?
生8:0.9和0.1。
師:這些一位小數(shù)里面哪個最重要?為什么?
生9:0.1,因為每個小數(shù)中都有它。
師:是呀,這些小數(shù)都是由0.1 依次累加而來的,所以0.1是一位小數(shù)的計數(shù)單位,也可以寫成十分之一。
【評析:小數(shù)的產(chǎn)生源于生活的需要,上述教學(xué)中,教師利用視頻引發(fā)學(xué)生思考。借助整數(shù)十進制的經(jīng)驗,學(xué)生自然而然產(chǎn)生把1米平均分成10份的想法,進而找到一個新的計數(shù)單位來數(shù)數(shù)。在數(shù)數(shù)的過程中學(xué)生經(jīng)歷和體驗了知識的形成過程,感悟了數(shù)形結(jié)合思想方法,建立了一位小數(shù)的數(shù)學(xué)模型,深刻理解了一位小數(shù)的計數(shù)單位。】
階段2:理解兩位小數(shù)的意義。
1.在辯論中感悟0.1還可以繼續(xù)分。
師(出示小數(shù)0.01):老師這里還有這樣一個小數(shù),你們覺得它還能用0.1來表示嗎?
生1:不能,因為它比0.1小。
師:它還能用一位小數(shù)來表示嗎?
生2:不能。
師:那你們覺得這個小數(shù)還能不能數(shù)?請小組討論“怎樣找到這個數(shù)”。
生3:能數(shù),把第1 段繼續(xù)平均分成10 份,每一份是百分之一米,也就是0.01米。
2.在數(shù)數(shù)過程中感悟兩位小數(shù)的意義和計數(shù)單位。
師:明明平均分成了10份,100在哪呢?
生4:每一個 0.1 米都能平均分成 10 份,有 10 個0.1米,整個1也就是10個十,也就是100份。
師:要看一小格是幾分之一,不能只看這一段,要看整個1里面有多少小格,有100個小格,所以是百分之一米,那我們用百分之一繼續(xù)來數(shù)數(shù),看看這兩個數(shù)究竟是多少。
生5:把 1 米平均分成 100 份,取其中的 5 份就是5個百分之一米,也就是百分之五米,即0.05米。
生6:把1米平均分成100份,取其中的20份就是20個百分之一米,也就是百分之二十米,即0.20米。
生7:把 1 米平均分成 100 份,取其中的 67 份就是67 個百分之一米,也就是百分之六十七米,即0.67米。
師:你們能不能再說一個大一點的數(shù)?
生8:0.99。
師:這兩個9 長得一模一樣,它們表示的意思一樣嗎?
生9:不一樣。第一個9 表示9 個0.1,第二個9表示9個0.01。
師:那0.1米中有多少個0.01米呢?
生10:10個。(一起數(shù)一數(shù))
師:像這樣,小數(shù)點后面有兩位,我們把它叫作兩位小數(shù)。那你們覺得兩位小數(shù)當(dāng)中哪個最重要?
生11:0.01,因為每個兩位小數(shù)都是由它依次累加而來的。
師:數(shù)到這,讓我們停下來,靜靜地觀察、思考,看一看一位小數(shù)和兩位小數(shù)分別是由什么樣的分數(shù)表示的。
生12:十分之幾,百分之幾。
師:一位小數(shù)表示十分之幾,兩位小數(shù)表示百分之幾。
【評析:當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)把1 平均分成10 份不能滿足計數(shù)需求時,自然會想到把0.1 再次平均分成10份。學(xué)生在平均分的過程中認識兩位小數(shù)的計數(shù)單位,深切體會到小數(shù)的產(chǎn)生源于需求,是不斷細分單位得來的,同時,在數(shù)數(shù)的過程中深入理解計數(shù)單位與數(shù)的產(chǎn)生、數(shù)的組成之間的緊密聯(lián)系,從而理解小數(shù)的意義?!?/p>
階段3:遷移、推理,理解多位小數(shù)的意義。
師:看,數(shù)著數(shù)著就有新發(fā)現(xiàn)了,“個”不是最小的計數(shù)單位,還有更小的計數(shù)單位。百分之一該是最小的計數(shù)單位了吧?
生1:不是。平均分百分之一還可以得到千分之一,再平均分千分之一還可以得到萬分之一……
師:你是說把百分之一米再平均分成10 份就得到千分之一米,寫成小數(shù)就是0.001米。我覺得數(shù)學(xué)是要講道理的,你來說一說,為什么是千分之一。
生2:把 0.01 米繼續(xù)分成 10 份,那 0.1 米就分成了100份,10個100份就是1000份。
師:我們又認識了一個計數(shù)單位,可是它太小了,看不清,怎么辦?
生3:把它放大。
師:我們把它放大,一個格是0.001 米,那5 個格呢?
生4:千分之五米就是0.005米。
師:累加 5 次就是 5 個 0.001 米,就是 0.005 米。那這兩個小數(shù)怎樣表示?(出示0.006和0.013)
生5:6個0.001米就是0.006米。
生6:13個0.001米就是0.013米。
師:你能說一個最大的三位小數(shù)嗎?
生7:0.999。
師:這3個9表示的意思一樣嗎?
生8:不一樣,第一個9表示9個0.1,第二個9表示9個0.01,第三個9表示9個0.001。
師:1往這一“站”,就把3個9“壓”下去了,如果你是1,你會對這3個9說什么?
生9:看吧,三個你們也沒我大,我的輩分在這呢!
師:數(shù)著數(shù)著就數(shù)到了三位小數(shù),那三位小數(shù)又表示什么呢?
生10:千分之幾。
師:千分之一已經(jīng)這么小了,它可不可以繼續(xù)分下去?
生11:可以。還可以分成萬分之一、十萬分之一……
師:太多了,我們就用省略號表示。數(shù)到這,再回到課前的爭論,你們說究竟有沒有最小的計數(shù)單位?
生12:沒有。
【評析:三位小數(shù)以及其他小數(shù)的認識主要通過合情推理由特殊推廣到一般。在前面學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,放手讓學(xué)生自主探究三位小數(shù)的產(chǎn)生,并進一步體會細分單位的過程,推理出四位小數(shù)、五位小數(shù)……完善對小數(shù)模型的建立,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)感,同時解答課始的問題。】
【環(huán)節(jié)三】總結(jié)提升,整體感知小數(shù)的意義。
師:看,數(shù)著數(shù)著就會了,原來沒有最小的計數(shù)單位。通過數(shù)數(shù),你們還有什么收獲嗎?
生1:小數(shù)就是用來表示十分之幾、百分之幾、千分之幾……的數(shù)。
師:這就是我們今天所學(xué)的小數(shù)的意義。什么樣的分數(shù)可以用小數(shù)來表示呢?
生2:分母是10、100、1000……的分數(shù)可以用小數(shù)來表示。
生3:原來小數(shù)也有計數(shù)單位。
師:對呀,小小的1 個一,可以向左邊一而十、十而百、百而千……地長、長、長,也可以向右邊十分之一、百分之一……地分、分、分,累加了多少個計數(shù)單位,就是多少。反過來看,10 個千分之一就是1 個百分之一,10 個百分之一就是1 個十分之一,10 個十分之一就是 1 個一,10 個一就是 1 個十,10 個十就是1 個百……所以每相鄰兩個計數(shù)單位間的進率是多少呢?
生4:每相鄰兩個計數(shù)單位間的進率是10。
【評析:以十進制將整數(shù)和小數(shù)聯(lián)系在一起,對位值計數(shù)法進行拓展。學(xué)生在數(shù)數(shù)過程中深切體會了相鄰兩個計數(shù)單位間的進率是10,在總結(jié)的過程中再次感悟到位值計數(shù)法的深刻內(nèi)涵。】
【環(huán)節(jié)四】練習(xí)鞏固,深化小數(shù)意義的認知。
1.課本第33頁“做一做”。
2.課本第36頁第1、2題。
【評析:通過練習(xí),加深學(xué)生對小數(shù)的意義、小數(shù)與十進制分數(shù)關(guān)系的理解,體現(xiàn)小數(shù)之間的關(guān)系和無限性,滲透了模型思想?!?/p>
【環(huán)節(jié)五】拓展提升,感受數(shù)學(xué)文化的魅力。
師:其實呀,早在1700 多年前,我國數(shù)學(xué)家劉徽就提出了小數(shù),我們一起來看一下。(播放視頻)
師:正因為小數(shù)的計數(shù)方法和整數(shù)一樣,所以在生活中被廣泛應(yīng)用。在我們的教室中也有很多的小數(shù),如剛才視頻中的比1米多1分米,它用小數(shù)如何表示?
生1:1.1米。
師:1.12 米,一位小數(shù)表示十分之一,第一個1的單位是米,第二個1 的單位是分米,繼續(xù)往下,2的單位是厘米,如果繼續(xù)往下,厘米之下是毫米,小數(shù)點后第6 位是微米,第9 位是納米,1 納米相當(dāng)于百萬分之一毫米,雖然小到難以想象,但納米技術(shù)在日常生活中已經(jīng)被廣泛應(yīng)用,如我們熟悉的國產(chǎn)手機品牌華為,它最新的芯片采用的就是納米技術(shù),指甲蓋一般大的芯片上集成了103 億個晶體管,每個晶體管小到只能用納米計量。又如,正因為每年少算了0.2564 天,所以每四年加一天,閏年就是這么來的。剛才我們說一微米相當(dāng)于千分之一毫米,但是病毒的大小還不到一微米,掌握了這個信息,我相信攻克新冠病毒指日可待。有人說,宇宙之大、生物之微、科技之強處處都離不開數(shù)學(xué),數(shù)學(xué)真的是太重要了。希望通過這節(jié)課的學(xué)習(xí),能夠激發(fā)你們學(xué)好數(shù)學(xué)的信心,你們將來能用所學(xué)的知識去改變世界,造福人類。告訴老師,你們有沒有信心?
生(齊):有。
【評析:通過生活中豐富的小數(shù)模型,讓學(xué)生進一步理解小數(shù)的本質(zhì)。數(shù)學(xué)文化的滲透,使數(shù)學(xué)問題的呈現(xiàn)方式更加豐富,拓展了學(xué)生的認知空間,使學(xué)生的思路不斷開闊,同時也使得全課總結(jié)不落俗套。】
“小數(shù)的意義”是“數(shù)與代數(shù)”領(lǐng)域的經(jīng)典課例之一,本節(jié)課,教師以精巧的設(shè)計、嚴謹?shù)倪壿?、開闊的視野,引領(lǐng)學(xué)生通過“問題—建?!忉尅?yīng)用—拓展”的過程,經(jīng)歷了知識形成的過程,感悟了數(shù)學(xué)思想方法。
“小數(shù)的意義”屬于概念教學(xué),而數(shù)學(xué)概念的學(xué)習(xí)離不開核心概念的統(tǒng)領(lǐng)。計數(shù)單位是“小數(shù)的意義”一課的核心概念,所以筆者選用它來統(tǒng)領(lǐng)本節(jié)課的教學(xué)。借助最原始的“數(shù)數(shù)”開啟整節(jié)課的教學(xué),要數(shù)數(shù)就要有數(shù)數(shù)的單位,學(xué)生最早認識的計數(shù)單位是“1”,在以“1”為計數(shù)單位的基礎(chǔ)上,不斷滿十進一,喚醒學(xué)生原有認知中整數(shù)計數(shù)的相關(guān)經(jīng)驗。接下來聚焦0.1 和0.01 表示的意義,使學(xué)生在動手、表達等活動過程中清楚地認識到0.1 和0.01表示細分后的每一份都是0.1 和0.01,理解一位小數(shù)是在0.1 的基礎(chǔ)上累加而來的,兩位小數(shù)是在0.01的基礎(chǔ)上累加而來的,從而自主得出一位小數(shù)和兩位小數(shù)的計數(shù)單位。教師在此基礎(chǔ)上總結(jié)出一位小數(shù)和兩位小數(shù)的本質(zhì)特征,幫助學(xué)生有效理解小數(shù)的意義。
同時,教師運用多種方式對概念進行表征,從多維度比較凸顯核心概念的多元聯(lián)系,讓學(xué)生經(jīng)歷從數(shù)量到數(shù)的抽象過程,從而幫助學(xué)生體會數(shù)形結(jié)合的優(yōu)勢,促進概念應(yīng)用,提升數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
在本節(jié)課的教學(xué)中,無論是復(fù)習(xí)整數(shù)的滿十進一,還是探究小數(shù)的退一當(dāng)十,都緊緊圍繞著十進制。在探究小數(shù)產(chǎn)生的過程中,正是因為有十進制的幫助,學(xué)生才能形成平均分成10 份的思路,同時體會每個數(shù)字所表示的意義和感受位值計數(shù)法的深刻內(nèi)涵。同時,本節(jié)課學(xué)生在自主尋找的過程中親歷了計數(shù)單位產(chǎn)生的過程,在數(shù)數(shù)的過程中深刻體會了相鄰兩個計數(shù)單位間的進率是10 和小數(shù)的產(chǎn)生源于計數(shù)的需求,是不斷細分單位得來的。
“小數(shù)的意義”這節(jié)課顯性的數(shù)學(xué)文化體現(xiàn)在:(1)借助數(shù)學(xué)名言“數(shù)是數(shù)出來的”引入新課,喚醒學(xué)生已有的數(shù)數(shù)經(jīng)驗,并讓學(xué)生將該經(jīng)驗遷移到學(xué)習(xí)小數(shù)中;(2)生活中的小數(shù)涉及數(shù)學(xué)與生活(身高問題)、數(shù)學(xué)與科技(華為電子芯片)、數(shù)學(xué)與生物(病毒顆粒的大?。寣W(xué)生深刻感悟了宇宙之大、生物之微、科技之強處處都離不開數(shù)學(xué)。隱形的數(shù)學(xué)文化主要是指十進制的思想,劉徽《九章算術(shù)注》中提出了十進小數(shù),他說:“開積為方,求其微數(shù),微數(shù)無名者以為分子,其一退以十為母,再退以百為母,退之彌下,其分彌細……”這段話就是說小數(shù)是以十的乘冪為分母的分數(shù),只不過是忽略了分母,把分子依次寫在小數(shù)點的后面??紤]到四年級學(xué)生還沒接觸到開方的知識,教師就借助課前視頻中的長度1.1米,讓學(xué)生體會一退以十為母,再退以百為母,越退越多,越分越細,同時拓展納米和微米的知識。數(shù)學(xué)文化的巧妙融入,拓展了學(xué)生的思維,為學(xué)生開啟了一扇數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的新大門。
數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中核心素養(yǎng)的培養(yǎng)必須與生活情境、數(shù)學(xué)模型和數(shù)學(xué)文化相結(jié)合,要通過探究式活動讓學(xué)生自主學(xué)習(xí),進而使學(xué)生掌握知識和技能,感受和領(lǐng)悟知識的價值和意義。縱觀全課,教師立足學(xué)生的知識起點,以計數(shù)單位為核心,以十進制為主線,以米制系統(tǒng)為載體,帶領(lǐng)學(xué)生在數(shù)數(shù)的過程中充分經(jīng)歷了小數(shù)的形成過程,理解了小數(shù)的意義,感悟了數(shù)學(xué)思想方法,積累了數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗,有效地培養(yǎng)了學(xué)生的數(shù)感,發(fā)展了學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。