周琪 沈彩虹 周小芳
【摘?? 要】凸顯數(shù)學課程的整體性和一致性是發(fā)展學生核心素養(yǎng)的基本前提?,F(xiàn)行教材尚未很好地體現(xiàn)數(shù)的概念與運算的一致性。教師在原有單元教學目標的基礎上,抓住“計數(shù)單位”這一核心要素,提煉除法的本質(zhì)就是“計數(shù)單位的細分”這一“理”,并利用乘除法關(guān)系,提煉“做除法想乘法”這一“法”,嘗試用算理統(tǒng)領算法,從而貫通理法,落實運算的一致性。又根據(jù)調(diào)整后的單元教學目標,將整個單元重構(gòu)為“口算除法”“初識算理”“鞏固算理,形成算法”“總結(jié)算法”“優(yōu)化算法”和“實現(xiàn)貫通”6個課時,打通算理和算法之間的壁壘,實現(xiàn)整數(shù)除法算理算法的一致性,促進學生對數(shù)學本質(zhì)的理解,使學生形成結(jié)構(gòu)化思維,為整數(shù)除法的貫通和小數(shù)除法的學習打好基礎,發(fā)展學生的數(shù)學核心素養(yǎng)。
【關(guān)鍵詞】整數(shù)除法;單元整體教學;算理算法的一致性
一、問題提出
《義務教育數(shù)學課程標準(2022年版)》(以下簡稱“2022年版課標”)倡導課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化整合的理念[1]。以整數(shù)除法為例,現(xiàn)行小學數(shù)學教材中,“除數(shù)是兩位數(shù)的除法”是小學階段整數(shù)除法最后學習的內(nèi)容。在此之前,教材已系統(tǒng)地編排了與整數(shù)除法相關(guān)的大部分知識和技能,包括除法的意義、用乘法口訣求商、除法運算(口算與筆算)、豎式的書寫格式、余數(shù)與除數(shù)的關(guān)系等。在此基礎上編排“除數(shù)是兩位數(shù)的除法”的學習內(nèi)容,既承接了多位數(shù)乘兩位數(shù)、除數(shù)是一位數(shù)的除法的學習,又為后續(xù)小數(shù)除法的學習奠定基礎。進一步梳理、分析教材編排可以發(fā)現(xiàn),貫通三個年級的整數(shù)除法學習存在共性:一方面,情境和意義是一致的,均為基于平均分的“計數(shù)單位”細分;另一方面,乘法與除法的關(guān)系也是一致的,即除法是乘法的逆運算,也就是做除法想乘法。這表明整數(shù)除法在算理和算法上都具有一致性。因此,將這一階段的除法進行整體化教學,有助于學生構(gòu)建完整的知識網(wǎng)絡,并幫助學生理解整數(shù)除法的內(nèi)在邏輯關(guān)系,以實現(xiàn)整數(shù)除法運算的一致性。
然而,現(xiàn)行教材在“除數(shù)是兩位數(shù)的除法”單元教學目標的制訂上存在以下問題:一是重法輕理,強調(diào)計算的方法,過于注重繁雜的技能,從而忽略了計算的“道理”;二是理不入法,缺少方法的統(tǒng)領,學習步子較小,用多個課時訓練計算技巧,卻未凸顯除法運算的一致性;三是與原有知識的關(guān)聯(lián)性不足,未能讓整數(shù)除法的算理和算法系統(tǒng)化,缺乏一致性[2]。因此,有必要重新構(gòu)建整體的知識網(wǎng)絡,突出算理,總結(jié)算法,由算理統(tǒng)領算法,運用類比遷移的思想方法,突出知識和結(jié)構(gòu)上的整體性和一致性[3]。
在2022年版課標發(fā)布但新教材尚未出版的過渡階段,教師如何準確把握“除數(shù)是兩位數(shù)的除法”這一單元的內(nèi)容,幫助學生理解算理、鞏固算法,實現(xiàn)理法的貫通,并感悟整數(shù)除法運算的一致性,為后續(xù)小數(shù)除法、分數(shù)除法的學習打好基礎,是落實2022年版課標的課程理念的關(guān)鍵。本研究將基于“數(shù)的運算的一致性”,嘗試對該單元的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)進行整合與優(yōu)化。
二、重構(gòu):單元整體教學再設計
(一)單元教學目標重構(gòu)
在原有單元教學目標的基礎上,抓住“計數(shù)單位”這一核心要素,提煉除法的本質(zhì)就是“計數(shù)單位的細分”這一“理”,并利用乘除法關(guān)系,提煉“做除法想乘法”這一“法”,嘗試用算理統(tǒng)領算法,據(jù)此對單元教學目標進行調(diào)整,具體如表1所示。
重構(gòu)后的單元教學目標,其主要變化體現(xiàn)在以下兩個方面:一是關(guān)于口算與筆算的算法,新目標突出乘法口訣的作用,即統(tǒng)一了“法”;二是在理解算理、探究算法并有效關(guān)聯(lián)舊知的過程中,新目標強調(diào)除法運算是將計數(shù)單位逐步細分的過程,以此感受除法運算的內(nèi)在一致性,即凸顯了“理”。由此,在算理算法的自主探究與溝通中,發(fā)展學生的運算能力和推理意識??梢姡貥?gòu)后的單元教學目標更加精練地強調(diào)了算理算法的一致性,突出了算理在教學中的重要性。
(二)單元教學課時重構(gòu)
根據(jù)調(diào)整后的單元教學目標,將整個單元重構(gòu)為“口算除法”“初識算理”“鞏固算理,形成算法”“總結(jié)算法”“優(yōu)化算法”和“實現(xiàn)貫通”6個課時,每課時的主要內(nèi)容和教學目標如圖1所示。
此單元教學課時的重構(gòu)將算理算法的一致性貫穿始終,強調(diào)除法的算理為“計數(shù)單位細分”,算法為“做除法想乘法”,并基于“先講算理,后識算法,理法貫通,承前啟后”的原則,開展階梯式教學,最終實現(xiàn)算理算法的一致性。
(三)各課時關(guān)鍵任務設計
本次單元教學重構(gòu)旨在幫助學生先理解除法的本質(zhì)是“計數(shù)單位細分”,再優(yōu)化除法運算的方法,最后貫通理法,感受整數(shù)除法運算的一致性。各課時的關(guān)鍵任務如表2所示。
從各課時的關(guān)鍵任務來看,試商等技巧并非筆算教學的重點,幫助學生理解試商的“道理”才是解決筆算難點的“通法”。因此,本次單元教學的重構(gòu)將重點放在理解算理上,讓學生在理解算理的同時掌握算法,從而打通算理和算法之間的壁壘,實現(xiàn)整數(shù)除法算理算法的一致性。在安排課時時,也盡可能地把時間用于教學解決一般問題的“通法”,引導學生理解除法的本質(zhì),為整數(shù)除法的貫通和小數(shù)除法的學習打好基礎。
三、效果:實現(xiàn)算理算法統(tǒng)整
實施單元教學重構(gòu)后,利用后測試卷,從算理和算法兩個方面檢驗學生的掌握情況。
從后測數(shù)據(jù)可知,在僅進行了6課時的學習,且未進行大量練習和技巧訓練的情況下,實驗班與對照班在除數(shù)是兩位數(shù)的除法的算法掌握上并未出現(xiàn)顯著差異。在一些特殊的“障礙點”上,如商的書寫位置、筆算除法的豎式以及商中間或末尾有0的情況,也未出現(xiàn)顯著差異。然而,對于商末尾有0的除法的習題,實驗班在尚未進行例題講解的情況下,其正確率依然略高于對照班。這充分說明,用算理統(tǒng)領算法是可行的。另外,對于算法在除數(shù)是三位數(shù)的除法和小數(shù)除法上的遷移,實驗班的表現(xiàn)也明顯優(yōu)于對照班??梢姡憷淼睦斫鈱λ惴ㄟw移有積極的促進作用。
通過單元教學重構(gòu),學生不僅在算法掌握程度上有所提升,對算理的理解和運用水平也有顯著提高。對后測數(shù)據(jù)進一步分析可知,實驗班學生對除法豎式是記錄“計數(shù)單位細分”過程的理解較為深刻。超過65%的學生能夠用橫式表示豎式中每一步計算的道理(如圖2),并能表示出每一步細分的“計數(shù)單位”。在小數(shù)除法中,約43.48%的學生能夠運用計數(shù)單位的細分來解釋小數(shù)除法的運算過程(如圖3)。這表明掌握除法的本質(zhì),有助于貫通整數(shù)除法和小數(shù)除法。
綜上所述,重構(gòu)后的學習路徑在教學的過程中不斷地進行改善和優(yōu)化,引導學生厘清整數(shù)除法的脈絡,形成完整的、具有邏輯性的除法知識結(jié)構(gòu)。學生通過學習,不僅理解了“計數(shù)單位細分”的含義,體會到整數(shù)除法算理的一致性,還掌握了除法運算的方法,感受到整數(shù)除法算理算法的一致性。
參考文獻:
[1]中華人民共和國教育部.義務教育數(shù)學課程標準(2022年版)[M].北京:北京師范大學出版社,2022.
[2]鞏子坤,張希,金晶,等.程序性知識課程設計的新視角:算理貫通,算法統(tǒng)整[J].課程·教材·教法,2021,41(6):89-95.
[3]閆紅,張仰勇.大觀念下指向?qū)W生核心素養(yǎng)的單元整體設計:“除數(shù)是兩位數(shù)筆算除法”單元整合的思考[J].黑龍江教育(教育與教學),2020(2):55-57.
(浙江省杭州市富陽銀湖實驗小學)
*本文系浙江省哲學社會科學規(guī)劃課題“基于認知發(fā)展模型的義務教育教科書編寫質(zhì)量提升研究(編號:23NDJC265YB)”、浙江省高校重大人文社科攻關(guān)計劃項目“建設高質(zhì)量教育體系背景下義務教育教科書編寫質(zhì)量提升路徑研究(編號:2023GH005)”的研究成果。鞏子坤為本文的通訊作者。