【摘" "要】在情境中,整數(shù)、小數(shù)和分?jǐn)?shù)都具有數(shù)量和關(guān)系兩層意義。在實(shí)際教學(xué)中,可以嘗試在教學(xué)“倍的認(rèn)識(shí)”時(shí)就提前孕伏量率意義,從“整數(shù)倍”開(kāi)始,為不同數(shù)系的數(shù)均能表示量率意義奠定基礎(chǔ)。教師以人教版教材“倍的認(rèn)識(shí)”為例,通過(guò)“分析教學(xué)內(nèi)容,提煉核心概念;精準(zhǔn)把握學(xué)情,確立學(xué)習(xí)起點(diǎn);設(shè)置核心任務(wù),構(gòu)建量率意義”等探索與實(shí)踐,實(shí)現(xiàn)整體性的關(guān)聯(lián)和階段性的滲透,確保教學(xué)的全面性和深度。
【關(guān)鍵詞】量率意義;倍的認(rèn)識(shí);數(shù)的認(rèn)識(shí)
在“倍的認(rèn)識(shí)”的教學(xué)中,教師往往將“倍”與前概念“幾個(gè)幾”或“份”相聯(lián)系,著重分析倍數(shù)關(guān)系的結(jié)構(gòu)和模型的建構(gòu)。量率意義的滲透主要依托“分?jǐn)?shù)”教學(xué),從分?jǐn)?shù)表示一個(gè)量開(kāi)始,逐步擴(kuò)展到分?jǐn)?shù)表示兩個(gè)量的關(guān)系,從而凸顯分?jǐn)?shù)的量率意義。然而在情境中,整數(shù)、小數(shù)和分?jǐn)?shù)都具有數(shù)量和關(guān)系兩層意義。從一致性的視角審視,在數(shù)量層面,無(wú)論是整數(shù)、小數(shù)還是分?jǐn)?shù),它們都表示有幾個(gè)計(jì)數(shù)單位;在關(guān)系層面,這些數(shù)都能表示兩個(gè)量之間的關(guān)系(如圖1)。
基于此,可否嘗試在教學(xué)“倍的認(rèn)識(shí)”時(shí),就提前孕伏數(shù)的量率意義,從“整數(shù)倍”開(kāi)始,為不同數(shù)系的數(shù)均能表示量率意義奠定基礎(chǔ)?下面以人教版教材“倍的認(rèn)識(shí)”為例進(jìn)行深入探究與實(shí)踐。
一、分析教學(xué)內(nèi)容,提煉核心概念
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“2022年版課標(biāo)”)將“數(shù)與代數(shù)”領(lǐng)域劃分為“數(shù)與運(yùn)算”和“數(shù)量關(guān)系”兩個(gè)主題。將“數(shù)量關(guān)系”專(zhuān)門(mén)設(shè)為一個(gè)學(xué)習(xí)主題,為“數(shù)與代數(shù)”領(lǐng)域增設(shè)了新的研究視角。
在現(xiàn)行教材中,相差關(guān)系編排在一年級(jí)下冊(cè)“20以內(nèi)的退位減法”單元中,倍數(shù)關(guān)系編排在三年級(jí)上冊(cè)“倍的認(rèn)識(shí)”單元中。這兩個(gè)單元均通過(guò)解決問(wèn)題的形式進(jìn)行編排,雖強(qiáng)調(diào)了數(shù)量關(guān)系的分析,但并未深入探討一個(gè)數(shù)從“表示具體數(shù)量”到“表示數(shù)量之間關(guān)系”的轉(zhuǎn)變。僅僅是在整數(shù)教學(xué)中強(qiáng)調(diào)數(shù)量意義,在分?jǐn)?shù)教學(xué)中強(qiáng)調(diào)關(guān)系意義。
自2022年版課標(biāo)頒布以來(lái),為了凸顯教學(xué)的一致性,教學(xué)中基本采用計(jì)數(shù)單位作為大概念來(lái)連接整數(shù)與分?jǐn)?shù)。但從本質(zhì)上講,這種關(guān)聯(lián)仍然基于數(shù)量意義。事實(shí)上,在當(dāng)前教學(xué)中,很少會(huì)從數(shù)量之間關(guān)系的角度來(lái)連接整數(shù)、小數(shù)和分?jǐn)?shù)。
小學(xué)階段涉及兩個(gè)基本的數(shù)量關(guān)系模型,即加法模型“總量=分量+分量”和乘法模型“總量=每份量×份數(shù)”。對(duì)于作為學(xué)習(xí)比率起點(diǎn)的“倍的認(rèn)識(shí)”,現(xiàn)行教材的編寫(xiě)有諸多值得商榷的地方(如圖2)。首先,例題素材采用多樣化的蘿卜,對(duì)缺乏生活經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生而言,要準(zhǔn)確辨認(rèn)這些蘿卜并不容易。這導(dǎo)致學(xué)生在表述倍數(shù)關(guān)系時(shí)不知如何表示各種蘿卜,因而說(shuō)不清誰(shuí)是誰(shuí)的幾倍。其次,教材中缺乏核心任務(wù)的明確表述,學(xué)習(xí)目的模糊,難以識(shí)別。最后,對(duì)倍數(shù)關(guān)系中至關(guān)重要的“標(biāo)準(zhǔn)量”,教材中也未進(jìn)行明確標(biāo)注(如圈畫(huà))或強(qiáng)調(diào),這不利于倍數(shù)模型的建構(gòu)。由此可見(jiàn),教學(xué)“倍的認(rèn)識(shí)”時(shí)應(yīng)關(guān)注關(guān)系本身,精心選擇素材和設(shè)計(jì)任務(wù),以促進(jìn)學(xué)生深度理解和構(gòu)建相關(guān)概念。
二、精準(zhǔn)把握學(xué)情,確立學(xué)習(xí)起點(diǎn)
學(xué)生能否在“倍的認(rèn)識(shí)”的學(xué)習(xí)中初步感悟整數(shù)的量率雙層意義,且具體地描述兩者的區(qū)別?為探討這一問(wèn)題,筆者圍繞整數(shù)表示數(shù)量、相差關(guān)系、倍數(shù)關(guān)系三方面,設(shè)計(jì)了三個(gè)問(wèn)題,以問(wèn)卷調(diào)查與訪談相結(jié)合的方式,診斷學(xué)生對(duì)它們的認(rèn)識(shí)。本次診斷以本校二(5)班43名學(xué)生作為診斷對(duì)象。這些學(xué)生剛學(xué)習(xí)完“倍的認(rèn)識(shí)”,尚未進(jìn)行整數(shù)表示量率的相關(guān)辨析。
● 診斷問(wèn)題1:你覺(jué)得“3個(gè)”“多3個(gè)”和“3倍”所表示的意義是否相同?
此診斷問(wèn)題旨在初步判斷學(xué)生是否了解一個(gè)數(shù)在表示數(shù)量、相差關(guān)系和倍數(shù)關(guān)系時(shí)的差異。對(duì)此,42名學(xué)生給出了否定的回答,僅有1名學(xué)生認(rèn)為它們所表示的意義相同。結(jié)果表明,大多數(shù)學(xué)生已經(jīng)意識(shí)到三者在意義上存在差異,這為后續(xù)的深入探究奠定了基礎(chǔ)。
● 診斷問(wèn)題2:請(qǐng)你用寫(xiě)一寫(xiě)、畫(huà)一畫(huà)或舉例子等方式,分別表示“3個(gè)”“多3個(gè)”“3倍”的具體含義。
此診斷問(wèn)題旨在進(jìn)一步檢驗(yàn)學(xué)生能否用文字、圖式或例子等多種形式表征“3個(gè)”“多3個(gè)”“3倍”的不同含義。表1是學(xué)生的具體表征情況,展現(xiàn)了他們對(duì)這三個(gè)概念的理解和應(yīng)用能力。
從上述學(xué)生表征情況可知,學(xué)生能夠運(yùn)用畫(huà)圖、舉例等方式來(lái)表示這三個(gè)概念的含義。然而,在對(duì)“3倍”的表征上,學(xué)生表現(xiàn)出模式化的傾向,表征形式缺乏多樣性和個(gè)性化。
● 診斷問(wèn)題3:“3個(gè)”“多3個(gè)”和“3倍”有什么不同?
此診斷問(wèn)題旨在評(píng)估學(xué)生能否在理解的基礎(chǔ)上,對(duì)“3個(gè)”“多3個(gè)”和“3倍”的差異作出概括性的描述。在訪談中,部分學(xué)生能夠較為準(zhǔn)確地說(shuō)明三者的區(qū)別,如“3個(gè)”僅表示具體數(shù)量,“多3個(gè)”需要通過(guò)比較兩個(gè)數(shù)量的差值得出,“3倍”則指比較量中包含3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)量。然而,仍有部分學(xué)生在描述區(qū)別時(shí)存在困難,教師教學(xué)時(shí)需為他們提供適當(dāng)?shù)闹С?,以幫助他們理解三者的差異?/p>
三、設(shè)置核心任務(wù),構(gòu)建量率意義
基于教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生學(xué)情,教師教學(xué)時(shí)應(yīng)設(shè)置結(jié)構(gòu)化的核心任務(wù),精心選擇學(xué)習(xí)材料,引導(dǎo)學(xué)生依托任務(wù)和材料進(jìn)行深入思辨,從而完成對(duì)數(shù)的量率意義的建構(gòu)。
(一)概念探究:辨析圖式,建構(gòu)概念
學(xué)習(xí)材料對(duì)概念的形成具有至關(guān)重要的作用。教學(xué)中,可通過(guò)梳理知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)進(jìn)階路徑、區(qū)分相近概念的異同等方式,設(shè)計(jì)富有思辨性的學(xué)習(xí)材料,讓學(xué)生通過(guò)思辨真正把握概念的本質(zhì)及其內(nèi)在關(guān)系。例如,在“倍的認(rèn)識(shí)”的教學(xué)中,教師可通過(guò)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化學(xué)習(xí)材料(如圖3),整體呈現(xiàn)這些前概念,并引導(dǎo)學(xué)生對(duì)它們進(jìn)行辨析。
任務(wù)一提供了三幅圖式,這三份材料分別描述了“蘋(píng)果有3個(gè)”(材料①)、“蘋(píng)果的個(gè)數(shù)比梨多3個(gè)”(材料②)、“蘋(píng)果的個(gè)數(shù)是梨的3倍”(材料③),分別指向具體數(shù)量、相差關(guān)系和倍數(shù)關(guān)系。學(xué)生需要仔細(xì)觀察這三份材料,并進(jìn)行深入分析。而為了幫助學(xué)生辨析這三個(gè)概念,教師應(yīng)將理解層級(jí)進(jìn)行細(xì)分,并針對(duì)每個(gè)層級(jí)精心設(shè)計(jì)問(wèn)題鏈,引導(dǎo)學(xué)生逐步深入,初步建構(gòu)倍的概念。具體如下。
層級(jí)1:明確三個(gè)“3”的意義,重點(diǎn)突出對(duì)“3倍”的理解,初步形成對(duì)倍的感知。
問(wèn)題1:三個(gè)“3”分別表示什么含義?
層級(jí)2:感悟具體數(shù)量是數(shù)出來(lái)的、數(shù)量關(guān)系是比出來(lái)的,初步感知數(shù)量的絕對(duì)性和關(guān)系的相對(duì)性。
問(wèn)題2:三個(gè)“3”是怎么得到的?
層級(jí)3:感悟相差關(guān)系比個(gè)數(shù),倍數(shù)關(guān)系比份數(shù)。
問(wèn)題3:材料②和材料③的“3”都是比出來(lái)的,它們?cè)诒容^時(shí)有什么不同?
(二)變式練習(xí):辨析圖式,內(nèi)化概念
變式練習(xí)有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)概念的深度理解。通過(guò)任務(wù)一,學(xué)生已初步建構(gòu)了3倍概念。在此基礎(chǔ)上,教師應(yīng)對(duì)學(xué)習(xí)材料進(jìn)行改造,引導(dǎo)學(xué)生深入探究倍的概念。
1.改變標(biāo)準(zhǔn)量
標(biāo)準(zhǔn)量是倍數(shù)關(guān)系中極其重要的元素,兩個(gè)數(shù)量間存在“幾倍”關(guān)系由標(biāo)準(zhǔn)量的大小決定,是倍數(shù)的度量標(biāo)準(zhǔn)。在倍概念的深度理解階段,教師可通過(guò)改變標(biāo)準(zhǔn)量(如圖4),讓學(xué)生判斷蘋(píng)果數(shù)量和梨數(shù)量間的關(guān)系,從而幫助學(xué)生鞏固對(duì)倍的理解,同時(shí)突出標(biāo)準(zhǔn)量的重要性。
在任務(wù)二中,兩則材料分別描述“蘋(píng)果個(gè)數(shù)是梨的6倍”與“蘋(píng)果個(gè)數(shù)是梨的2倍”?;诖?,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生思考:為什么蘋(píng)果數(shù)量不變的情況下,倍數(shù)關(guān)系也會(huì)發(fā)生變化?經(jīng)過(guò)討論交流,學(xué)生發(fā)現(xiàn)蘋(píng)果個(gè)數(shù)與梨?zhèn)€數(shù)的倍數(shù)關(guān)系,關(guān)鍵在于標(biāo)準(zhǔn)量(梨的個(gè)數(shù))。比較量(蘋(píng)果的個(gè)數(shù))中包含幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)量(梨的個(gè)數(shù)),即表示蘋(píng)果個(gè)數(shù)是梨的幾倍。這種標(biāo)準(zhǔn)量變化后的倍數(shù)判斷,不僅強(qiáng)化了學(xué)生對(duì)倍概念的解釋?zhuān)€突出了倍數(shù)關(guān)系的本質(zhì)屬性。
2.改變比較量
除了改變標(biāo)準(zhǔn)量,還可以通過(guò)改變比較量來(lái)改造學(xué)習(xí)材料。在保持標(biāo)準(zhǔn)量不變的前提下,教師可要求學(xué)生根據(jù)固定的倍數(shù)來(lái)改變比較量(如圖5)。學(xué)生需要依據(jù)倍數(shù)關(guān)系的本質(zhì)屬性,即“比較量中包含幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)量就是幾倍”來(lái)準(zhǔn)確改變比較量。
在任務(wù)三的學(xué)習(xí)中,教師要引導(dǎo)學(xué)生借助3倍的模型進(jìn)行逆推(如圖6)。具體而言,先確定標(biāo)準(zhǔn)量梨的個(gè)數(shù),再根據(jù)3倍關(guān)系計(jì)算出蘋(píng)果的數(shù)量,最后與原來(lái)的蘋(píng)果數(shù)量進(jìn)行比較,決定增減的數(shù)量。由此,在改變比較量的過(guò)程中,促進(jìn)倍的結(jié)構(gòu)模型逐漸形成。
(三)結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié):關(guān)聯(lián)整體,深化概念
結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的“整體性思維”具有重要意義,有助于他們構(gòu)建更為完善的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。
1.關(guān)聯(lián)度量,感悟本質(zhì)
在倍概念的建構(gòu)過(guò)程中,教師需強(qiáng)調(diào)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)量來(lái)刻畫(huà)比較量。在結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)環(huán)節(jié),教師應(yīng)將對(duì)倍概念的理解提升到度量層面,引導(dǎo)學(xué)生深入理解一倍數(shù)和多倍數(shù)之間的內(nèi)在關(guān)系,從而培養(yǎng)學(xué)生的度量思維。
為實(shí)現(xiàn)倍概念與度量之間的一致性,教師可利用前述任務(wù)中的學(xué)習(xí)材料(如圖7),采用遞進(jìn)式追問(wèn)的教學(xué)策略,助推學(xué)生對(duì)概念理解的深化和拓展。具體追問(wèn)如下:(1)蘋(píng)果和梨的數(shù)量各不相同,為什么都能表示蘋(píng)果的數(shù)量是梨的3倍?(2)蘋(píng)果個(gè)數(shù)都是梨的3倍,為什么分別對(duì)應(yīng)3個(gè)、6個(gè)和9個(gè)?(3)3倍還可能表示誰(shuí)和誰(shuí)的倍數(shù)關(guān)系?此時(shí)的3倍對(duì)應(yīng)多少?
2.關(guān)聯(lián)量率,區(qū)分意義
實(shí)際上,倍概念的本質(zhì)是比率(“率”),即對(duì)兩個(gè)數(shù)量份數(shù)的比較,其核心結(jié)構(gòu)為“乘法結(jié)構(gòu)”。在“倍的認(rèn)識(shí)”的學(xué)習(xí)中,學(xué)生開(kāi)始接觸到一個(gè)數(shù)同時(shí)表示量率雙重意義的情境。根據(jù)上述學(xué)情的診斷分析,此時(shí)學(xué)生已具備一定感悟量率意義的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)。教師教學(xué)時(shí)可以借助數(shù)線模型,引導(dǎo)學(xué)生在數(shù)線上尋找“量”與“率”(如圖8),從而感悟量率意義的區(qū)別。
在任務(wù)四的學(xué)習(xí)中,學(xué)生在表征“3個(gè)”和“多3個(gè)”的過(guò)程中,可能出現(xiàn)多種不同的表達(dá)方式。教師應(yīng)借助比較分析,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)線上任意3段都能表示這兩種意義。盡管所選取的3段位置不同,但其段數(shù)卻是相等的,這體現(xiàn)了“3”在表示具體數(shù)量時(shí)的絕對(duì)性。在表征“3倍”時(shí),多數(shù)學(xué)生可能受圖7中三幅“3倍”圖的影響,認(rèn)為3段、6段、9段都能表示“3倍”。然而,這種理解可能會(huì)引發(fā)學(xué)生的思維沖突,即“3段、6段、9段表示的是具體數(shù)量,還是3倍這個(gè)數(shù)量之間的關(guān)系?3倍關(guān)系是否也能用數(shù)段數(shù)的方法表示出來(lái)?”針對(duì)這些疑問(wèn),教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論與交流,明確當(dāng)“3”表示具體數(shù)量時(shí),能在數(shù)線上直接找到確切的段數(shù)。當(dāng)“3”表示數(shù)量之間的倍數(shù)關(guān)系時(shí),這種關(guān)系無(wú)法在數(shù)線上用每個(gè)點(diǎn)直接表示出來(lái)(可以多個(gè)點(diǎn)表示)。但當(dāng)3倍關(guān)系明確時(shí),對(duì)應(yīng)的數(shù)量可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)量的變化而進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整,因此具有相對(duì)性。
數(shù)既是對(duì)數(shù)量的抽象,也是對(duì)數(shù)量關(guān)系的抽象。在教學(xué)中,教師應(yīng)當(dāng)從“計(jì)數(shù)單位”和“數(shù)量關(guān)系”兩個(gè)基本概念出發(fā),構(gòu)建數(shù)概念的長(zhǎng)程教學(xué)。特別要注意的是,數(shù)的關(guān)系意義往往容易被忽視,因此教師需要打破分?jǐn)?shù)才能表示量率意義的固有觀念,從具有基礎(chǔ)意義的“倍”開(kāi)始逐步滲透量率的概念??偟膩?lái)說(shuō),量率意義應(yīng)貫穿教學(xué)始終,循序漸進(jìn),體現(xiàn)整體性的關(guān)聯(lián)和階段性的滲透,確保教學(xué)的全面性和深度。
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