蘇英姿 章勤瓊
【摘? ?要】計(jì)數(shù)單位是數(shù)與運(yùn)算的核心概念。借助只有端點(diǎn)和方向的半結(jié)構(gòu)化數(shù)線,讓學(xué)生經(jīng)歷靈活選擇計(jì)數(shù)單位和對計(jì)數(shù)單位進(jìn)行轉(zhuǎn)化來表征不同數(shù)的活動,能幫助學(xué)生自主構(gòu)建計(jì)數(shù)單位,感悟其產(chǎn)生的意義,實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)單位體系的架構(gòu)、十進(jìn)制數(shù)意義的貫通和數(shù)感的提升。
【關(guān)鍵詞】數(shù)線;計(jì)數(shù)單位;十進(jìn)制;數(shù)感;表征
【課前思考】
計(jì)數(shù)單位是數(shù)與運(yùn)算的核心概念[1],數(shù)的讀、寫、表征、運(yùn)算都要借助計(jì)數(shù)單位。計(jì)數(shù)單位對十進(jìn)制數(shù)認(rèn)識的一致性教學(xué)起著統(tǒng)領(lǐng)作用。針對計(jì)數(shù)單位的認(rèn)識,《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》在不同學(xué)段提出了不同的要求。具體要求包括:第一學(xué)段,在實(shí)際情境中感悟并理解萬以內(nèi)數(shù)的意義,理解數(shù)位的含義,了解計(jì)數(shù)單位;第二學(xué)段,通過認(rèn)識萬以上的數(shù),了解十進(jìn)制計(jì)數(shù)法,初步認(rèn)識小數(shù)和分?jǐn)?shù),感悟分?jǐn)?shù)單位,理解計(jì)數(shù)單位的意義;第三學(xué)段,結(jié)合具體情境探索并理解小數(shù)和分?jǐn)?shù)的意義,感悟計(jì)數(shù)單位。認(rèn)識計(jì)數(shù)單位是為了更好地認(rèn)識數(shù),最終實(shí)現(xiàn)對十進(jìn)制數(shù)意義理解的貫通,達(dá)到數(shù)感培養(yǎng)的目的。計(jì)數(shù)單位的認(rèn)識需要達(dá)成以下兩個目的:(1)建構(gòu)計(jì)數(shù)單位并感悟其意義和價值,其中,計(jì)數(shù)單位“十”的建構(gòu)尤為關(guān)鍵,它是建構(gòu)其他計(jì)數(shù)單位并進(jìn)行方法遷移的起點(diǎn)。(2)感悟十進(jìn)制,能運(yùn)用進(jìn)率進(jìn)行單位轉(zhuǎn)化,即將10個低級單位合成1個高級單位,將1個高級單位分成10個低級單位。
如何幫助學(xué)生更好地認(rèn)識計(jì)數(shù)單位?克萊門茨和薩拉馬提出:在任意長度、給定端點(diǎn)的數(shù)線上標(biāo)記數(shù)字的心理結(jié)構(gòu)的能力對年幼兒童尤其重要,這種能力支持著計(jì)算、估計(jì)以及其他數(shù)學(xué)過程的發(fā)展和表現(xiàn)。[2]數(shù)線是學(xué)生認(rèn)識數(shù)的重要載體,在數(shù)的認(rèn)識的各個階段均有數(shù)線的“身影”。很多數(shù)線都是已標(biāo)注好起點(diǎn)、方向和單位長度的結(jié)構(gòu)化數(shù)線(數(shù)軸),且都平均分成10份,這樣的呈現(xiàn)形式不利于幫助學(xué)生真正理解計(jì)數(shù)單位及其轉(zhuǎn)化。以只有端點(diǎn)和方向的半結(jié)構(gòu)化數(shù)線為載體,創(chuàng)設(shè)讓學(xué)生根據(jù)不同要求確定單位長度進(jìn)行表征的活動,能夠促進(jìn)學(xué)生對計(jì)數(shù)單位的理解和轉(zhuǎn)化。為此,筆者以二年級學(xué)生為教學(xué)對象,在他們學(xué)習(xí)了萬以內(nèi)數(shù),會用直觀學(xué)具表征數(shù)之后,以“神奇的數(shù)線”為主題創(chuàng)設(shè)了一次教學(xué)實(shí)踐。
【教學(xué)目標(biāo)】
1.經(jīng)歷根據(jù)不同要求確定單位長度,在數(shù)線上進(jìn)行表征的過程,建構(gòu)計(jì)數(shù)單位十、百、千、萬,體會其產(chǎn)生的意義。
2.借助數(shù)線,進(jìn)行計(jì)數(shù)單位的轉(zhuǎn)化,表征包含多級計(jì)算單位的數(shù),感悟十進(jìn)制。
3.建立計(jì)數(shù)單位間的聯(lián)系,建構(gòu)計(jì)數(shù)單位體系,培養(yǎng)數(shù)感。
教學(xué)重點(diǎn):借助數(shù)線,根據(jù)數(shù)的大小,靈活選擇合適的計(jì)數(shù)單位進(jìn)行表征。
教學(xué)難點(diǎn):通過計(jì)數(shù)單位的轉(zhuǎn)化,在數(shù)線上準(zhǔn)確表征數(shù)。
【教學(xué)過程】
一、多元表征9和76,體會“十”的意義
教師布置學(xué)習(xí)任務(wù):畫圖表示出9和76。要求每名學(xué)生在學(xué)習(xí)單上獨(dú)立完成學(xué)習(xí)任務(wù)。
1.交流9的表征方法
教師呈現(xiàn)一名學(xué)生表征9的作品。
師:向大家介紹一下你是怎么畫的?
生:我是1個1個畫的,畫了9個圓。
師:你畫了9個一。
2.對比、勾連76的表征方法
教師呈現(xiàn)表征76的①號、②號學(xué)生作品(如圖1)。
師:對比這兩種畫法,你覺得有什么不同?
生:①號作品是1個1個畫的,畫了76個一;②號作品先10個10個畫,畫了7個十,再1個1個畫,畫了6個一。
師:②號作品為什么要10個10個圈起來?
生:先每10個圈起來,畫出7個十,再畫6個一來表示,這樣更容易看出76。
教師呈現(xiàn)表征76的③號學(xué)生作品(如圖2)。
師:對比②號和③號作品,哪種方法能更簡潔地表示7個十和6個一,為什么?
生:③號作品更簡潔。因?yàn)棰厶栕髌肥菍?0個看成1份,只要畫7個十和6個一,而②號作品是1個1個畫,到10個再圈起來,畫了70個圓后再畫6個圓,一共畫了76個圓。
師:②號作品中每個圓代表幾?③號作品中每個圓代表幾?
生:②號作品中每個圓代表一。③號作品中,左邊7個圓,每個圓代表十;右邊6個圓,每個圓代表一。
教師呈現(xiàn)表征76的④號、⑤號學(xué)生作品(如圖3)。
師:對比③號、④號和⑤號作品,這三種方法有什么相同的地方?
生:它們都表示出了7個十和6個一,都出現(xiàn)了用一個圖形代表十。
設(shè)計(jì)意圖:通過讓學(xué)生畫圖表征9和76,教師了解了學(xué)生對計(jì)數(shù)單位“十”和計(jì)數(shù)單位“一”關(guān)系的理解水平。教師依次呈現(xiàn)表征76的不同方法,并進(jìn)行了三次比較:第一次對比①號和②號作品,讓學(xué)生體會產(chǎn)生計(jì)數(shù)單位“十”的必要性;第二次對比②號和③號作品,對表征的方法進(jìn)行優(yōu)化;第三次對比③號、④號和⑤號作品,勾連計(jì)數(shù)器、數(shù)位圖與學(xué)生自創(chuàng)表征方法之間的共性,讓學(xué)生進(jìn)一步體會計(jì)數(shù)單位“十”的價值及用計(jì)數(shù)單位“十”來表征76的優(yōu)勢。
二、建構(gòu)計(jì)數(shù)單位“十”,勾連“一”和“十”
1.用數(shù)線表征9,學(xué)會表征方法
教師用課件出示數(shù)線(如圖4)。
師:如果有這樣一條線,你覺得9應(yīng)該畫在哪里,為什么?
生:(學(xué)生用手指著從0往右數(shù)的第9個點(diǎn))在這個點(diǎn)上。
師:你是怎么看出來它是9,而不是其他數(shù)的呢?
生:從0到1為一格,表示1,從1到2為一格,也表示1,從0到2就是兩格,表示2,這樣往下數(shù),一直數(shù)到9。
2.用數(shù)線表征76,建構(gòu)計(jì)數(shù)單位“十”
教師布置學(xué)習(xí)任務(wù):請你在圖4這條線上表示出76。要求每名學(xué)生在學(xué)習(xí)單上獨(dú)立完成學(xué)習(xí)任務(wù)。
教師呈現(xiàn)表征76的①號、②號學(xué)生作品(如圖5),并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行對比。
師:對比這兩種畫法,你覺得哪種方法更好,為什么?
生:②號作品的畫法更好,因?yàn)樗鼫?zhǔn)確地表示出了76,而①號作品中的76是不是真的在這里并不能確定。
師:②號作品是怎么表示出76的?
生:1大格表示10,7大格就是70,1小格表示1,6小格就是6,相加就是76。
師:②號作品中,70~80之間為什么要畫小格,1小格代表幾?
生:76比70大,比80小,這1大格表示10,沒法表示76里面的6,所以將70~80這格分一分,用每小格表示1,就可以表示出6了。
師:這里的每小格是不是一樣大?70~80之間畫了幾小格?
生:每小格是一樣大的,它們之間畫了10小格,表示十里面有10個一。
師:10小格剛好是這里的1大格,也就是十。將這個十分成10個一,從中找到6個一,和7個十合起來就準(zhǔn)確地表示出了76。
設(shè)計(jì)意圖:先讓學(xué)生在數(shù)線上表示9,使學(xué)生易于將數(shù)與形進(jìn)行一一對應(yīng)。接著讓學(xué)生挑戰(zhàn)在同一數(shù)線上表示76,促使學(xué)生確定數(shù)線的單位長度為十。最后在對76的表征方法的對比中,引導(dǎo)學(xué)生通過單位轉(zhuǎn)化,將1個十平均分,得到10個一,進(jìn)而表征出76。由此,學(xué)生對76中6的表征從一個模糊的范圍走向了準(zhǔn)確,且學(xué)生經(jīng)歷了由計(jì)數(shù)單位“十”向計(jì)數(shù)單位“一”轉(zhuǎn)化的過程,對“一”和“十”的十進(jìn)關(guān)系有了深刻的理解。
三、建構(gòu)計(jì)數(shù)單位“百”“千”“萬”,理解相鄰計(jì)數(shù)單位的關(guān)系
1.建構(gòu)計(jì)數(shù)單位“百”,建立“十”和“百”的關(guān)系
教師布置學(xué)習(xí)任務(wù):請你在圖4這條線上表示出300、500、860。要求每名學(xué)生在學(xué)習(xí)單上獨(dú)立完成學(xué)習(xí)任務(wù)。
教師呈現(xiàn)①號學(xué)生作品(如圖6),并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行解釋。
師:像圖6這樣畫可以嗎?怎么知道他畫的是對的?
生:可以這樣畫。因?yàn)?大格表示100,3大格就是300,5大格就是500。畫860時,他在800和900之間平均分了10個十,取了6個十,將8個百和6個十合起來,就是860。
師:(教師用手指著800~900之間的小格)你怎么知道這里的1小格就是10?
生:100里有10個十,10個十就是100。
教師呈現(xiàn)②號學(xué)生作品(如圖7)。
師:你們覺得畫②號作品的同學(xué)是怎么想的?這里的1格表示幾?
生:這幅圖中,前面的幾格表示每格是150,后面1格又表示100。
師:在這樣的數(shù)線上能表示出300、500和860嗎?會遇到什么問題?
生:每格要變得一樣長,后面的數(shù)線每格也要變成150,所以要把550改成600。
生:雖然現(xiàn)在每格都一樣長,都表示150,但要在1格表示150的線上準(zhǔn)確地表示出500比較有難度,要表示出860就更困難了。
師:你們覺得要想在這條線上準(zhǔn)確地表示出300、500、860,需要注意哪些問題?
生:線上每格的長度要一樣,且每大格最好是100,這樣表示起來更準(zhǔn)確、更方便。
2.建構(gòu)計(jì)數(shù)單位“千”和“萬”,勾連相鄰計(jì)數(shù)單位
教師布置學(xué)習(xí)任務(wù):請你在圖4這條線上表示出2000、8700、10000。要求每名學(xué)生在學(xué)習(xí)單上獨(dú)立完成學(xué)習(xí)任務(wù)。
教師呈現(xiàn)③號學(xué)生作品(如圖8),并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行解釋。
師:這樣表示對嗎?誰來說一說。
生:這樣表示是對的。這里1大格是1000,2大格是2000,8大格7小格就是8700,10大格是10000。
教師呈現(xiàn)圖6和圖8,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行比較。
師:觀察這兩條表示數(shù)的線,比較一下有什么不同?
生:圖6這條線上1大格表示100,1小格表示10;圖8這條線上1大格表示1000,1小格表示100。
師:你怎么知道圖8這條線上1小格就是100?
生:10個百是1000,1小格是把1000平均分成了10份。
設(shè)計(jì)意圖:教師通過創(chuàng)設(shè)不同的學(xué)習(xí)任務(wù),讓學(xué)生經(jīng)歷通過表征不同大小的數(shù),靈活選擇計(jì)數(shù)單位的過程,幫助學(xué)生積累用數(shù)線表征數(shù)的經(jīng)驗(yàn),建構(gòu)計(jì)數(shù)單位“百”“千”“萬”,理解相鄰計(jì)數(shù)單位的十進(jìn)關(guān)系,感悟十進(jìn)制。在理解計(jì)數(shù)單位“百”的教學(xué)中,教師通過呈現(xiàn)一個單位長度不是百且單位長度不一致的反例,引導(dǎo)學(xué)生理解數(shù)線的均分特征(單位長度要一致),體會計(jì)數(shù)單位“百”產(chǎn)生的意義,體驗(yàn)用十進(jìn)制計(jì)數(shù)單位來表示十進(jìn)制數(shù)的優(yōu)越性。
四、橫聯(lián)縱拓,建構(gòu)計(jì)數(shù)單位體系
1.在數(shù)線上找9900、9990、9999,提煉轉(zhuǎn)化規(guī)則
教師呈現(xiàn)0~10000的數(shù)線(如圖9)。
師:大家能在這條線上找到9900嗎?要怎么找?
生:先找到9000,再將9000~10000這1大格平均分成10小格,每小格就是100,9小格就是900,這樣就能找到9900了。
師:能找到9990嗎?會在哪里?
生:將9900和10000之間的這格再平均分成10小格,1小格是10,9小格是90。
生:將9990~10000之間的這格再平均分成10小格,1小格是1,9小格是9。
教師用課件動態(tài)演示找9900、9990的過程(如圖10)。
師:回顧一下,我們是怎么找到9990里千位上的9的?這么分的依據(jù)是什么?
生:因?yàn)槿f里面有10個千,將萬平均分成10份,每份是1000,9份是9000。
師:百位上的9呢?十位上的9呢?如果找9999的位置,該怎么找個位上的9在哪里呢?依據(jù)又是什么?
生:都是將1大格平均分成10小格,找9小格。依據(jù)是千里面有10個百,百里面有10個十,十里面有10個一。
2.揭示課題,體會數(shù)線的價值
師:今天我們在這條線上表示出了很多數(shù),其實(shí)大家在一年級時就遇到過它,它叫作數(shù)線。在學(xué)習(xí)用數(shù)線表示數(shù)之前,我們已經(jīng)可以用畫圖、計(jì)數(shù)器、數(shù)位圖等來表示數(shù)了,那為什么還要學(xué)習(xí)用數(shù)線表示數(shù)呢?
生:以前我們表示幾個數(shù)要畫幾幅圖,現(xiàn)在我們在一條數(shù)線上就可以同時表示好多數(shù)。
生:要是數(shù)線很長很長,我就可以找到很多很多數(shù)。
生:只要根據(jù)數(shù)的大小,確定1大格的長度,就可以表示了。
師:是呀,一條數(shù)線上可以同時表示很多數(shù),數(shù)線真神奇。
3.拓寬思考范圍,建構(gòu)計(jì)數(shù)單位體系
師:關(guān)于數(shù)線,你還想研究什么?
生:要是數(shù)很大很大,每格是幾呢?
生:每格是1000的能平均分成10個百,每格是100的能平均分成10個十,每格是10的能平均分成10個一,每格是1的能不能再平均分呢?如果再平均分下去每格是幾呢?
……
師:看來關(guān)于數(shù)線還有很多未知的奧秘等著我們?nèi)ヌ剿鳌?/p>
設(shè)計(jì)意圖:教師先通過計(jì)數(shù)單位之間的相互轉(zhuǎn)化,讓學(xué)生在數(shù)線上找出9900、9990、9999,勾連相鄰計(jì)數(shù)單位“一”“十”“百”“千”,打通計(jì)數(shù)單位層層遞進(jìn)的十進(jìn)關(guān)系,幫助學(xué)生結(jié)構(gòu)化地看待這些計(jì)數(shù)單位。接著用動態(tài)演示和思辨活動,讓學(xué)生體會用數(shù)線表征的意義。最后以數(shù)線的研究為抓手,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)計(jì)數(shù)單位的十進(jìn)關(guān)系,進(jìn)行前延后拓,為更多計(jì)數(shù)單位的學(xué)習(xí)和數(shù)系的貫通奠定基礎(chǔ)。
【教學(xué)反思】
一、以數(shù)線為載體,建構(gòu)理解不同計(jì)數(shù)單位
建構(gòu)計(jì)數(shù)單位,就是要讓學(xué)生在大腦中形成一個個結(jié)構(gòu)為10個一組的計(jì)數(shù)單位,并讓他們感悟不同計(jì)數(shù)單位的意義。只有經(jīng)歷知識產(chǎn)生的必要性,充分感知、體驗(yàn)知識產(chǎn)生的過程,才能抽象概括,把握知識的本質(zhì),把握知識之間的本質(zhì)聯(lián)系。[3] 教師要抓住計(jì)數(shù)單位“十”這個關(guān)鍵點(diǎn),多元表征76,并進(jìn)行方法對比優(yōu)化,在此基礎(chǔ)上用數(shù)線來表征,讓學(xué)生充分經(jīng)歷“十”的建構(gòu)過程,體會計(jì)數(shù)單位“十”產(chǎn)生的意義。再以計(jì)數(shù)單位“十”的建構(gòu)為基點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行方法遷移,讓學(xué)生通過在同樣的數(shù)線模型上表示更大數(shù)的任務(wù),經(jīng)歷計(jì)數(shù)單位“百”“千”“萬”的構(gòu)建過程,不斷體會用十進(jìn)計(jì)數(shù)單位來表示十進(jìn)制數(shù)的優(yōu)越性,體會十進(jìn)制的價值。
二、借助數(shù)線進(jìn)行計(jì)數(shù)單位轉(zhuǎn)化,建構(gòu)計(jì)數(shù)單位體系
對計(jì)數(shù)單位本質(zhì)的把握不僅要建構(gòu)理解每個計(jì)數(shù)單位,還要找到計(jì)數(shù)單位之間的聯(lián)結(jié)規(guī)則,將已學(xué)的計(jì)數(shù)單位放置于整個計(jì)數(shù)單位體系中,形成計(jì)數(shù)單位系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)以有限的單位表示無限數(shù)的可能。學(xué)生通過借助數(shù)線表征不同的大數(shù)的活動,學(xué)習(xí)運(yùn)用進(jìn)率找到合適的計(jì)數(shù)單位,在數(shù)線上找到9900、9990、9999,從而提煉出計(jì)數(shù)單位轉(zhuǎn)化的規(guī)則。這些活動可幫助學(xué)生對計(jì)數(shù)單位進(jìn)行可視勾連,達(dá)到逐步建構(gòu)計(jì)數(shù)單位體系的目的,實(shí)現(xiàn)十進(jìn)制數(shù)意義理解的貫通和數(shù)感的培養(yǎng)。
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(1.浙江省玉環(huán)市楚門文興小學(xué)
2.福建師范大學(xué)教育學(xué)院)