齊鐵清
摘要:數(shù)學(xué)源于對現(xiàn)實世界的抽象,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)講究弄懂道理、明白算理、研究推理。小學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的特點是以具體形象思維為主,逐漸向抽象邏輯思維過渡,在小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中如何處理好抽象與形象之間的關(guān)系是解決教與學(xué)之間矛盾的關(guān)鍵?!读x務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》關(guān)注這一矛盾,在考慮學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和接受能力的同時,適時、適度地進(jìn)行滲透、引導(dǎo),從學(xué)生熟悉的情境入手,使學(xué)生在感受具體情境中、在親身參與的動手活動中去感悟數(shù)學(xué)原理。數(shù)學(xué)教師要及時關(guān)注這一變化,探索相應(yīng)教學(xué)策略,在課堂上為學(xué)生營造良好的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)環(huán)境。
關(guān)鍵詞:課程標(biāo)準(zhǔn);課堂教學(xué);數(shù)學(xué)原理
數(shù)學(xué)本身是一門“講理”的學(xué)科。學(xué)生認(rèn)識事物、學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的心理特征決定了小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)以形象思維、具體活動為主,但這不等于就“不講理”。從《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡稱“新課標(biāo)”)的變化中我們可以看到,其在考慮學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、接受能力的同時,盡量讓學(xué)生感悟、理解、表述數(shù)學(xué)道理,真正做到“逐步形成會用數(shù)學(xué)的眼光觀察現(xiàn)實世界,會用數(shù)學(xué)的思維思考現(xiàn)實世界,會用數(shù)學(xué)的語言表達(dá)現(xiàn)實世界”?!爸v理”這一理念貫穿于整個新課標(biāo)之中,在課程內(nèi)容中的實例部分尤為突出,本文僅以認(rèn)數(shù)、計算、推理三個實例來分析這一理念對小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的影響。
一、認(rèn)數(shù)講道理
“數(shù)與代數(shù)”是義務(wù)教育階段學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要領(lǐng)域。數(shù)的認(rèn)識包括對整數(shù)、小數(shù)和分?jǐn)?shù)的認(rèn)識。在這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)中,學(xué)生經(jīng)歷由數(shù)量到數(shù)的形成過程,需要理解和掌握數(shù)的概念。對數(shù)的概念的建立,教師必須從基礎(chǔ)開始,讓學(xué)生明白道理。
(一)整數(shù)比較講對應(yīng)
在學(xué)習(xí)整數(shù)的大小比較時,新課標(biāo)要求了解符號[<]、=、[>]的含義,會比較萬以內(nèi)數(shù)的大小;通過數(shù)的大小比較,感悟相等和不相等關(guān)系;通過數(shù)量多少的比較,理解數(shù)的大小關(guān)系。其設(shè)計了“通過對應(yīng)理解大小關(guān)系”的實例:圖1中第(1)題是小華完成的,你能像他一樣完成其他兩道題嗎?
這樣設(shè)計,意在使學(xué)生通過兩個集合中元素之間一一對應(yīng)的方法判斷集合中元素的多少,這種對應(yīng)的方法是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的基本方法。通過對應(yīng)的方法,學(xué)生可以感受到由數(shù)量抽象到數(shù)、由數(shù)量的多少關(guān)系抽象為數(shù)的大小關(guān)系。在這個實例中,學(xué)生可以通過“連一連”比較兩個集合中元素的多少,進(jìn)一步感知用一一對應(yīng)的方法能夠進(jìn)行數(shù)量多少的比較,建立數(shù)感。
在直觀比較中,學(xué)生建立起的一一對應(yīng)概念是學(xué)生認(rèn)識數(shù)、認(rèn)識數(shù)的大小的最基本的理念,是學(xué)生以后學(xué)習(xí)各種數(shù)學(xué)比較的基礎(chǔ)與起點,在學(xué)生認(rèn)數(shù)的學(xué)習(xí)中起著非常關(guān)鍵的作用。
(二)分?jǐn)?shù)比較講單位
在學(xué)習(xí)分?jǐn)?shù)的認(rèn)識時,新課標(biāo)要求結(jié)合具體情境,初步認(rèn)識分?jǐn)?shù),感悟分?jǐn)?shù)單位,設(shè)計了“比較[12]和[13]大小”的實例。課程標(biāo)準(zhǔn)通過“把兩個同樣大小的圓分別平均分成2份和3份,比較其中1份面積大小”的方法,意在引導(dǎo)學(xué)生直觀理解分?jǐn)?shù)的大小;然后,進(jìn)一步把兩個圓都平均分成6份,通過[12=36],[13=26],[36>26],所以[12>13];幫助學(xué)生理解分?jǐn)?shù)單位之間的關(guān)系,使學(xué)生知道只有在相同的單位下才能比較分?jǐn)?shù)的大小,這個法則與整數(shù)比較大小的法則是一致的。
同樣的單位下才能比較大小,這是“通理”,無論是整數(shù)、小數(shù)還是分?jǐn)?shù)都適用。但在以往的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,有些教師更多的是通過具體情境來讓學(xué)生觀察,很少讓學(xué)生感悟、理解道理。其實,這里的感悟非常重要,因為在學(xué)生打基礎(chǔ)的過程中這種感悟的缺失是導(dǎo)致其后續(xù)學(xué)習(xí)銜接不暢的根本原因。
通過“把兩個同樣大小的圓分別平均分成2份和3份,比較1份面積大小”的方法,可使學(xué)生直觀理解分?jǐn)?shù)的大小。這種直觀感受的方法對于小學(xué)生來說是可以接受的,通過觀察得出“同樣一個圓,分得份數(shù)越多,其中的1份就越小”的結(jié)論,學(xué)生也可以做得到。問題是只憑這種直觀感覺,學(xué)生并沒有真正理解分?jǐn)?shù)單位。如果教師能在此基礎(chǔ)上再深入一步,把兩個圓都平均分成6份,使學(xué)生通過[12=36],[13=26],[36>26],得出[12>13]的結(jié)論,這里比較的是3個[16]和2個[16]之間的關(guān)系,學(xué)生感悟到的就是只有在同樣的單位下才能比較分?jǐn)?shù)的大小。單位相同,個數(shù)多的數(shù)就大,這與學(xué)生對整數(shù)的理解是相通的。教師不必計較這里學(xué)生懂不懂什么是通分,不必計較怎么想到的要分成6份,更不必計較學(xué)生知不知道[36]-[26]怎樣計算。數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)是需要邏輯性和循序漸進(jìn)的,有些內(nèi)容不是學(xué)生見到之后馬上就能完全學(xué)會的。很多內(nèi)容正是這種有計劃地反復(fù)呈現(xiàn),才逐漸內(nèi)化成學(xué)生知識體系中的有機(jī)組成部分。
這樣,通過一一對應(yīng)來比較集合中元素多少的辦法來比較大小,講的是事實;在單位相同的情況下,通過比較單位個數(shù)的方法來比較大小,講的是道理。這些道理是通過看得見、摸得著的事實得出來的,“事”“理”相通,即為講道理。
二、計算講算理
計算是小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容之一。小學(xué)數(shù)學(xué)中的計算主要是整數(shù)、分?jǐn)?shù)、小數(shù)的四則運(yùn)算。新課標(biāo)要求經(jīng)歷算理和算法的探索過程,理解算理,掌握算法。在以往的教學(xué)中,有些教師習(xí)慣以計算方法為主,很少引導(dǎo)學(xué)生去理解算理。從新課標(biāo)的調(diào)整變化中我們可以看出,其對算理的重視,無論是過程的探索還是結(jié)論的理解,在整數(shù)乘法和分?jǐn)?shù)除法教學(xué)的變化上體現(xiàn)得非常典型。
(一)乘法意義講關(guān)系
新課標(biāo)對整數(shù)乘除法的要求是:探索乘法和除法的算理與算法,會簡單的整數(shù)乘除法;在具體情境中了解四則運(yùn)算的意義,感悟運(yùn)算之間的關(guān)系。課程標(biāo)準(zhǔn)在“運(yùn)算與運(yùn)算之間的關(guān)系”的實例中列舉了“二年級(3)班有8個學(xué)習(xí)小組,每組5人,這個班一共有多少人?”的例子(如下頁圖2)。針對問題背景,教師要讓學(xué)生經(jīng)歷用圖形表示數(shù)量關(guān)系的過程,理解乘法運(yùn)算以及乘法與加法的關(guān)系。
這個關(guān)系在課堂教學(xué)中一般不太容易引起教師的注意,大多數(shù)教師只是用來讓學(xué)生看看乘法和加法計算的結(jié)果是相等的。其實,這個關(guān)系的理解能力對于學(xué)生理解乘法算理、感悟運(yùn)算之間的關(guān)系非常重要。圖2中三個雙向箭頭連接的三個方框?qū)嶋H上是對一個事件的三種不同解釋。三種解釋從語言描述到圖形表示再到算式,是一個逐漸抽象的過程,表示的都是“這個班一共有多少人”,特別是通過這種關(guān)系讓學(xué)生明白圖中的乘法算式和加法算式表示的意義完全相同。學(xué)生的感悟能力無論是對算理的理解還是算法的運(yùn)用都是至關(guān)重要的。
(二)除法運(yùn)算講等量
以往的很多教材在教學(xué)分?jǐn)?shù)除法時主要是對“除以一個不為0的數(shù),等于乘這個數(shù)的倒數(shù)”這一算法的掌握,很少探究算理。分?jǐn)?shù)除法的算理一直是小學(xué)數(shù)學(xué)的一個難點,也是學(xué)生理解算理的一個盲點。很多教材在處理一個數(shù)除以整數(shù)、一個整數(shù)除以分?jǐn)?shù)之后就得出“除以一個不為0的數(shù)等于乘這個數(shù)的倒數(shù)”的結(jié)論,然后應(yīng)用這個結(jié)論來計算分?jǐn)?shù)除以分?jǐn)?shù)。這很難讓學(xué)生信服,因為學(xué)生很難理解其中的算理。這樣,雖然不影響學(xué)生計算的正確性,但是影響對算理的理解,影響其以后的學(xué)習(xí)。
新課標(biāo)在描述“整數(shù)除法與分?jǐn)?shù)的關(guān)系”時很好地解決了這一問題,其要求結(jié)合具體情境理解整數(shù)除法與分?jǐn)?shù)的關(guān)系。課程標(biāo)準(zhǔn)在“除法可以寫成分?jǐn)?shù)的形式”這一實例中探討了“為什么4÷2可以寫成[42]”。這里主要是理解除法可以寫成分?jǐn)?shù)形式,這是理解分?jǐn)?shù)運(yùn)算的關(guān)鍵。
新課標(biāo)先是通過除法運(yùn)算的意義和分?jǐn)?shù)的意義理解它們之間的等價關(guān)系:除法運(yùn)算可以表示把4個蘋果平均分給2個人,每人分到2個;分?jǐn)?shù)可以表示4個蘋果的[12],等價于2個蘋果。
然后,新課標(biāo)通過算理進(jìn)行一般性說明。怎樣知道“4÷2=△”中的“△”是多少?由于除法是乘法的逆運(yùn)算,因此“4÷2=△”等價于“4=△×2”。根據(jù)等式的基本性質(zhì),等式兩邊同乘[12]等式不變,得到4×[12]=△。根據(jù)基本事實“等量的等量相等”,得到4÷2=4×[12]成立。因為4×[12]表示4個[12]相加,可以寫成[42],所以4÷2=[42]。4÷2=4×[12]這個結(jié)果表明,除以一個數(shù)等于乘這個數(shù)的倒數(shù)。
有了這個基礎(chǔ),對于像[37]÷[23]這樣一般情況的分?jǐn)?shù)除以分?jǐn)?shù)的題,為什么也適用“除以一個數(shù)等于乘這個數(shù)的倒數(shù)”的結(jié)論,學(xué)生就完全可以理解了。
雖然結(jié)論是一樣的,都是想得出“除以一個不為0的數(shù)等于乘這個數(shù)的倒數(shù)”,都是想說明“加法運(yùn)算與乘法運(yùn)算之間的關(guān)系”,但是過程也非常重要,因為學(xué)生可接受、能信服。這個一般方法是通過理解算理的過程得出的,“法”“理”相通,即為講算理。
三、推導(dǎo)講推理
推理是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的重要組成部分,是學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。在小學(xué)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中特別強(qiáng)調(diào)感悟數(shù)的運(yùn)算以及運(yùn)算之間的關(guān)系,體會數(shù)的運(yùn)算本質(zhì)上的一致性,形成運(yùn)算能力和初步的推理意識,養(yǎng)成良好的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣。推理對于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),既是一種意識,又是一種習(xí)慣。
(一)進(jìn)行推斷講規(guī)律
在研究數(shù)量關(guān)系的部分,新課標(biāo)要求能解決生活中的簡單問題,并對結(jié)果的實際意義作出解釋,經(jīng)歷探索簡單規(guī)律的過程。新課標(biāo)安排了“尋找規(guī)律進(jìn)行判斷”的實例:聯(lián)歡會上,小明按照3個紅氣球、2個黃氣球、1個綠氣球的順序把氣球串起來裝飾教室。你知道第16個氣球是什么顏色嗎?這是在借助符號表示規(guī)律的基礎(chǔ)上,使學(xué)生感知通過規(guī)律可以進(jìn)行推斷。解決這個問題,學(xué)生可以有多種方法,可以用字母來表示,用 A表示紅氣球,B表示黃氣球,C表示綠氣球,排列順序可以表示為:AAABBCAAABBC……從中找出第 16個字母,由此推斷第16個氣球的顏色。
這里設(shè)計的“第16個氣球是什么顏色”這個問題中的“16”很有講究。此前研究的“用不同符號表示變化規(guī)律”(如圖3),要求在橫線上填上合適的數(shù)字、字母或圖形,并說明理由。主要是啟發(fā)學(xué)生在解決問題的過程中探索規(guī)律,引導(dǎo)學(xué)生感悟?qū)哂幸?guī)律性的事物,無論是用數(shù)字還是字母或圖形都可以反映相同的規(guī)律,只是表達(dá)形式不同。
這里要求學(xué)生尋找規(guī)律進(jìn)行判斷,對于第16個氣球顏色的判斷,既不必把前16個符號都寫出來,也不是不能寫出16個符號。這個“尋找規(guī)律進(jìn)行判斷”的尺度把握得非常好,它既不是完全具體形象化地去數(shù),也不是按照成型的公式去算,而是根據(jù)發(fā)現(xiàn)的規(guī)律進(jìn)行判斷。
(二)方法轉(zhuǎn)化講遷移
在數(shù)與運(yùn)算的學(xué)習(xí)中,新課標(biāo)要求在具體情境中認(rèn)識萬以上的數(shù),了解十進(jìn)制計數(shù)法;探索并掌握多位數(shù)的乘除法,感悟從未知到已知的轉(zhuǎn)化。新課標(biāo)通過實例進(jìn)行了具體的闡釋:學(xué)校圖書館為同學(xué)們購買圖書,其中繪本每本14元,如果買12本,需要付多少元?在知道兩位數(shù)乘一位數(shù)的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生探索兩位數(shù)乘兩位數(shù)的方法,感悟從未知到已知的轉(zhuǎn)化。
這里的重點是理解從一位數(shù)乘法到兩位數(shù)乘法算理和算法的遷移。學(xué)生已知14×10的計算方法和14×2的計算方法,在此基礎(chǔ)上去探索14×12的計算方法。教師可引導(dǎo)學(xué)生將12分解成10+2,然后利用橫式體現(xiàn)算理:14×12=14×(10+2)=14×10+14×2,這樣就可以把未知轉(zhuǎn)化為已知。在分析的基礎(chǔ)上建立乘法運(yùn)算豎式,從算理過渡到算法,在這樣的過程中可以發(fā)展學(xué)生的運(yùn)算能力和推理意識。
對于這樣的設(shè)計,以往的教材中是很少看到的。很多教材在處理14×12的豎式時都是在強(qiáng)調(diào)“1與4的乘積為什么要寫在十位上”,很少有讓學(xué)生感受到這一步為什么是14×10的。如果學(xué)生自己能推導(dǎo)出14×12=14×(10+2)=14×10+14×2這一過程,那對于豎式為什么要這樣寫,自然就從道理上弄明白了。
這些是在尋找規(guī)律的基礎(chǔ)上進(jìn)行的判斷,是在分析的基礎(chǔ)上建立乘法運(yùn)算豎式,推導(dǎo)過程步步合情,“情”“理”相通,即為講推理。
認(rèn)數(shù)講道理、計算講算理、推導(dǎo)講推理,步步緊扣,逐層深入。如果按照這個邏輯學(xué)數(shù)學(xué),學(xué)生就會越來越有邏輯性,越來越懂道理。
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的講理不等于教師和學(xué)生在課堂上去“講”,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的“理”不是用來“講”的,是用來感悟、用來分析、用來體驗的。以“理”為前提,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的直觀、形象、圖形、情境才有意義。有“理”做保障,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的推導(dǎo)、遷移、類比、證明才有根基。
參考文獻(xiàn):
[1]史寧中. 《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》的修訂與核心素養(yǎng)[J]. 教師教育學(xué)報,2022 (3).
[2]教育部.義務(wù)教育教學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)[S].北京:北京師范大學(xué)出版社,2022.
(責(zé)任編輯:楊強(qiáng))