【摘" "要】聚焦“計(jì)數(shù)單位的細(xì)分”這一概念,研究團(tuán)隊(duì)探索并優(yōu)化了一條基于算理一致性的“除數(shù)是整十?dāng)?shù)的除法”的學(xué)習(xí)路徑,引導(dǎo)學(xué)生:通過(guò)承續(xù)已有知識(shí),感受除數(shù)是一位數(shù)的除法中計(jì)數(shù)單位的細(xì)分;借助類比遷移,體會(huì)除數(shù)是整十?dāng)?shù)的除法與除數(shù)是一位數(shù)的除法算理上的一致性;依托鞏固訓(xùn)練,強(qiáng)化對(duì)計(jì)數(shù)單位細(xì)分及算理一致性的理解。該學(xué)習(xí)路徑突出計(jì)數(shù)單位細(xì)分對(duì)整數(shù)除法的作用,促進(jìn)學(xué)生學(xué)會(huì)遷移。
【關(guān)鍵詞】除法;計(jì)數(shù)單位;單位細(xì)分;學(xué)習(xí)路徑
一、問(wèn)題提出
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》明確指出:數(shù)的運(yùn)算重點(diǎn)在于理解算理、掌握算法。學(xué)生經(jīng)歷算理和算法的探索過(guò)程,體會(huì)數(shù)的運(yùn)算本質(zhì)上的一致性,有助于其形成運(yùn)算能力和推理意識(shí)。除數(shù)是兩位數(shù)的除法是小學(xué)階段整數(shù)除法學(xué)習(xí)的最后階段,也為小數(shù)除法的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ),在除法學(xué)習(xí)中起著承上啟下的作用。然而,在現(xiàn)行教材的教學(xué)中,教師尚未貫通“除數(shù)是一位數(shù)的除法”“除數(shù)是整十?dāng)?shù)的除法”以及“除數(shù)是整百數(shù)的除法”的算理,學(xué)生也并未體會(huì)到三者在本質(zhì)上均是對(duì)計(jì)數(shù)單位的細(xì)分,導(dǎo)致知識(shí)的整體性被破壞[1]。盡管已有研究嘗試從計(jì)數(shù)單位的角度解釋除數(shù)是一位數(shù)的除法的算理[2],但仍未打破“除數(shù)是一位數(shù)的除法”“除數(shù)是整十?dāng)?shù)的除法”與“除數(shù)是整百數(shù)的除法”三種除法之間的壁壘,實(shí)現(xiàn)算理的一致性。因此,如何基于現(xiàn)有教材,通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)路徑來(lái)貫通“除數(shù)是一位數(shù)的除法”“除數(shù)是整十?dāng)?shù)的除法”與“除數(shù)是整百數(shù)的除法”算理的一致性,促進(jìn)學(xué)生實(shí)現(xiàn)高通路遷移,是目前亟待解決的問(wèn)題。
本研究將聚焦“計(jì)數(shù)單位的細(xì)分”這一概念,從“除數(shù)是一位數(shù)的除法”出發(fā),借助學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn),探索一條基于算理一致性且學(xué)生易于理解的“除數(shù)是整十?dāng)?shù)的除法”的學(xué)習(xí)路徑,以此實(shí)現(xiàn)“除數(shù)是一位數(shù)的除法”“除數(shù)是整十?dāng)?shù)的除法”與“除數(shù)是整百數(shù)的除法”在算理上的一致性。研究主要圍繞以下兩個(gè)子問(wèn)題展開(kāi)。(1)如何通過(guò)除法的意義(平均分)來(lái)理解除數(shù)是一位數(shù)的除法的算理實(shí)際上是“計(jì)數(shù)單位的細(xì)分”?(2)如何設(shè)計(jì)有效的學(xué)習(xí)遷移路徑,將除數(shù)是一位數(shù)的除法的算理遷移至除數(shù)是整十?dāng)?shù)、整百數(shù)的除法中,從而使學(xué)生能夠深刻感受到算理的一致性?
基于此,筆者選取杭州市YHSY小學(xué)四年級(jí)的兩個(gè)平行班(分別記為甲班和乙班)共58名學(xué)生作為研究對(duì)象,按照研究設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)路徑進(jìn)行教學(xué)。通過(guò)比較兩個(gè)班級(jí)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,檢驗(yàn)優(yōu)化后的學(xué)習(xí)路徑的教學(xué)效果。學(xué)習(xí)路徑優(yōu)化的具體流程如圖1所示。
二、路徑優(yōu)化
根據(jù)學(xué)習(xí)路徑的優(yōu)化流程,結(jié)合“除數(shù)是整十?dāng)?shù)的除法”的教學(xué)內(nèi)容構(gòu)建如圖2所示的優(yōu)化學(xué)習(xí)路徑。
(一)復(fù)習(xí)舊知,感受算理,解決難點(diǎn),體會(huì)除數(shù)是一位數(shù)的除法就是計(jì)數(shù)單位的細(xì)分
教師以“分帳篷”為問(wèn)題情境,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)筆算回顧三年級(jí)學(xué)過(guò)的除數(shù)是一位數(shù)的除法,解釋452÷4的算法。這一任務(wù)旨在喚醒學(xué)生已有的算法經(jīng)驗(yàn),為學(xué)生解釋筆算過(guò)程提供支架。三年級(jí)學(xué)生對(duì)除法的意義——平均分,已經(jīng)有了較深入的理解,但在本節(jié)課中,由于平均分的對(duì)象是計(jì)數(shù)單位,其抽象性增加了學(xué)生理解上的難度。因此,教師在教學(xué)過(guò)程中需要引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合具體情境來(lái)解釋豎式計(jì)算過(guò)程,幫助學(xué)生初步理解用橫式表達(dá)豎式中平均分的過(guò)程。
【教學(xué)片段1】
師:誰(shuí)能來(lái)說(shuō)說(shuō)豎式452÷4(如圖3)每一步分別表示什么意思?
生:第一步是將400個(gè)帳篷平均分給4個(gè)社區(qū),每個(gè)社區(qū)分到100個(gè)帳篷。
師:400個(gè)帳篷也可以看成4個(gè)幾除以4?
生:4個(gè)百。
師:用算式表示的話就是——
生:4個(gè)百除以4。
師:它的結(jié)果表示什么?
生:每個(gè)社區(qū)分到1個(gè)百。
(師生合作板書,一步步解釋完整的計(jì)數(shù)單位細(xì)分過(guò)程,如圖4)
隨后,教師引導(dǎo)學(xué)生思考“先分什么,后分什么”,并要求學(xué)生將大捆、小捆和幾根小棒平均分到4個(gè)框中(如圖5)。教師再次總結(jié),將直觀分小棒圖的過(guò)程與橫式聯(lián)系起來(lái),強(qiáng)化學(xué)生對(duì)計(jì)數(shù)單位細(xì)分的理解。
綜上所述,通過(guò)任務(wù)1,學(xué)生利用數(shù)形結(jié)合的方式,對(duì)除法意義的理解從平均分過(guò)渡到計(jì)數(shù)單位的細(xì)分,逐步感受到除數(shù)是一位數(shù)的除法的算理是計(jì)數(shù)單位的細(xì)分。
(二)遷移算理,學(xué)習(xí)新知,聚焦重點(diǎn),從除數(shù)是一位數(shù)走向除數(shù)是整十?dāng)?shù)
在任務(wù)2-1中,教師首先鼓勵(lì)學(xué)生嘗試筆算255÷20,隨后要求學(xué)生參照除數(shù)是一位數(shù)的除法的筆算過(guò)程,通過(guò)物體的均分初步判斷他們筆算過(guò)程的正確性,從而增強(qiáng)對(duì)計(jì)數(shù)單位細(xì)分過(guò)程的理解。考慮到算理理解的難度,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生類比除數(shù)是一位數(shù)的除法分小棒圖的過(guò)程,再次運(yùn)用小棒圖解釋除數(shù)是整十?dāng)?shù)的除法筆算過(guò)程每一步的含義,思考先分什么小棒,對(duì)應(yīng)分什么單位,從而建立起小棒、橫式和豎式之間的聯(lián)系,進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)算理的理解。
【教學(xué)片段2】
師:我看到有好幾個(gè)同學(xué)是這樣寫的(如圖6),你們看懂了嗎?
生:25個(gè)十平均分成20份,每份可以分到1個(gè)十,還余5個(gè)十。
師:下一步他在分什么呢?
生:他在分55個(gè)一,因?yàn)榍耙淮渭?xì)分還剩50個(gè)帳篷,再加上還沒(méi)分的5個(gè)帳篷,一共有55個(gè)帳篷沒(méi)有分。將這55個(gè)帳篷平均分給20個(gè)防疫站,每個(gè)防疫站能分到2個(gè)帳篷,還剩下15個(gè)帳篷。
師:先分25個(gè)十,平均分成20份,每份可以分到1個(gè)十,還余5個(gè)十。接著,將5個(gè)十拆分為50個(gè)一,和5個(gè)一合起來(lái)是55個(gè)一。然后,將55個(gè)一平均分成20份,每份分到2個(gè)一,還剩下15個(gè)一。
師:我們也可以通過(guò)分小棒的方法來(lái)梳理255÷20的計(jì)算過(guò)程。
生:先分2大捆,平均每份0大捆,還余2大捆。
師:這2大捆就是2個(gè)百,它們?cè)撛趺捶帜兀?/p>
生:把這2大捆拆成20個(gè)小捆,共有25個(gè)小捆,每份分到1小捆,還剩下5小捆。
師:這25個(gè)小捆就是25個(gè)十,那剩下來(lái)的5個(gè)十又該怎么分呢?
生:再拆,拆成50個(gè)一,共55個(gè)一,也就是55根小棒。
(教師板書,將橫式與分小棒的過(guò)程一一對(duì)應(yīng),如圖7所示)
接下來(lái),教師引導(dǎo)學(xué)生比較筆算255÷20與452÷4計(jì)數(shù)單位細(xì)分的過(guò)程(如圖8),以完善學(xué)生對(duì)從最高位開(kāi)始細(xì)分計(jì)數(shù)單位的理解,從而明白無(wú)論除數(shù)是一位數(shù)還是整十?dāng)?shù)的除法,都是從最高位開(kāi)始細(xì)分計(jì)數(shù)單位的。
【教學(xué)片段3】
師:同學(xué)們,我們?cè)诮鉀Q255÷20這個(gè)問(wèn)題時(shí),是不是借鑒原來(lái)452÷4的經(jīng)驗(yàn)?請(qǐng)你們觀察一下左右兩邊的板書(如圖8),你有什么發(fā)現(xiàn)?它們有什么相同的地方?
生:它們都是從最多的那個(gè)開(kāi)始分的。
師:最多是什么意思?
生:都是先分大捆,再分小捆,最后分根。
師:你們所說(shuō)的大捆其實(shí)就是1個(gè)百,小捆就是1個(gè)十,小根就是1個(gè)一。
師:這是我們數(shù)學(xué)里原來(lái)學(xué)過(guò)的什么?
生:計(jì)數(shù)單位。
師:那么,我們剛剛從大到小分小棒的過(guò)程,其實(shí)也是一步步分計(jì)數(shù)單位的過(guò)程,而像這樣分的過(guò)程就叫作計(jì)數(shù)單位的細(xì)分。
由此,從除數(shù)是一位數(shù)的除法過(guò)渡到除數(shù)是整十?dāng)?shù)的除法,對(duì)算理進(jìn)行了總結(jié),但學(xué)生在算理的理解上仍然存在困難。因此,教師需要通過(guò)布置兩道選擇題(如圖9),引導(dǎo)學(xué)生辨析豎式中的橫式,并布置相應(yīng)的計(jì)算題來(lái)鞏固學(xué)生對(duì)算理的理解,為他們?cè)诤罄m(xù)學(xué)習(xí)中應(yīng)用算理奠定基礎(chǔ)。
綜上所述,通過(guò)任務(wù)2的層層推進(jìn),學(xué)生首先從算法入手,初步感受計(jì)數(shù)單位細(xì)分在豎式中的應(yīng)用;然后轉(zhuǎn)向橫式,對(duì)算理有初步的理解;最后通過(guò)擺小棒,與橫式、豎式互譯,鞏固對(duì)計(jì)數(shù)單位細(xì)分的理解,從而加深對(duì)算理的理解。接下來(lái),任務(wù)3將幫助學(xué)生應(yīng)用算理提升運(yùn)算能力,并通過(guò)變式練習(xí)來(lái)完善對(duì)算理的理解。
(三)拓展應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)貫通,打通堵點(diǎn),從除數(shù)是整十?dāng)?shù)走向除數(shù)是整百數(shù)
為了加深學(xué)生對(duì)算理的理解,教師設(shè)計(jì)了任務(wù)3-1。在這一任務(wù)中,學(xué)生將面對(duì)除數(shù)是整十?dāng)?shù),被除數(shù)是四位數(shù)和五位數(shù)的除法問(wèn)題(如圖10)。教師先向?qū)W生介紹編題的要求,即先編一編,再算一算,待學(xué)生完成后,隨機(jī)抽取學(xué)生解釋計(jì)算每一步的含義。通過(guò)這樣的練習(xí),學(xué)生不僅能夠應(yīng)用除法算理進(jìn)行計(jì)算,還能提升除法的運(yùn)算能力。
隨著學(xué)生對(duì)算理的進(jìn)一步鞏固,教師設(shè)計(jì)了任務(wù)3-2,以強(qiáng)化學(xué)生對(duì)算理一致性的認(rèn)識(shí)。在這一任務(wù)中,學(xué)生將類比除數(shù)是一位數(shù)以及兩位數(shù)除法的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),自主探究并筆算除數(shù)是整百數(shù)的除法(如圖11第②組),促進(jìn)學(xué)生在計(jì)算過(guò)程中再次感受算理的一致性。最后,教師引導(dǎo)學(xué)生觀察這兩組編題的計(jì)算過(guò)程(如圖11),并總結(jié)升華整數(shù)除法的算理。通過(guò)這一系列的練習(xí),學(xué)生將深刻理解到無(wú)論除數(shù)是一位數(shù)、整十?dāng)?shù)還是整百數(shù),其除法算理都是對(duì)計(jì)數(shù)單位的細(xì)分,從而幫助學(xué)生全面理解各種除法算理的一致性。
綜上所述,學(xué)生通過(guò)除數(shù)是一位數(shù)的除法,喚醒了算法上的經(jīng)驗(yàn),初步體驗(yàn)了計(jì)數(shù)單位的細(xì)分過(guò)程;隨后通過(guò)遷移新知,感受到除數(shù)是整十?dāng)?shù)的除法在算理上的一致性;最終通過(guò)鞏固訓(xùn)練,強(qiáng)化了對(duì)計(jì)數(shù)單位細(xì)分及算理一致性的理解。
三、效果檢驗(yàn)
為了檢驗(yàn)優(yōu)化后的學(xué)習(xí)路徑的實(shí)施效果,本研究設(shè)計(jì)了三種類型的后測(cè)題,共包括七個(gè)具體問(wèn)題,以檢測(cè)學(xué)生對(duì)算理一致性的理解水平[4]。后測(cè)問(wèn)卷的Cronbach's α系數(shù)為0.93,顯示出較高的信度。后測(cè)主要從“算理理解、算理遷移、創(chuàng)新應(yīng)用”三水平進(jìn)行檢測(cè)。各水平任務(wù)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如下:學(xué)生能正確回答被除數(shù)由哪些計(jì)數(shù)單位構(gòu)成,說(shuō)明達(dá)到“算理理解”水平,得1分,回答錯(cuò)誤或者沒(méi)有回答計(jì)0分,共2題。學(xué)生能使用橫式記錄筆算過(guò)程,并得出正確結(jié)果,說(shuō)明達(dá)到“算理遷移”水平,得2分,僅能列出橫式或采用包含除計(jì)算正確結(jié)果計(jì)1分,計(jì)算錯(cuò)誤或未作答計(jì)0分,共1題。學(xué)生能將除數(shù)是整十除法的算理遷移至除數(shù)是非整十?dāng)?shù)的除法,使用橫式記錄筆算過(guò)程,并得出正確結(jié)果,說(shuō)明達(dá)到“創(chuàng)新應(yīng)用”水平,得2分,僅列出豎式計(jì)1分,計(jì)算錯(cuò)誤或未作答計(jì)0分,共4題。
基于此,對(duì)甲、乙兩個(gè)班學(xué)生的后測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行定量分析,得出他們?cè)诟魉饺蝿?wù)上的平均得分情況(如表1)。后測(cè)結(jié)果顯示,乙班學(xué)生在三個(gè)水平上的得分率均高于甲班學(xué)生,且在“算理理解”的表現(xiàn)上,兩個(gè)班的學(xué)生之間存在顯著差異。
乙班學(xué)生的問(wèn)卷答題情況如表2所示。從表中可以看出,學(xué)生不僅能夠理解算理,還能清晰地表述除數(shù)是整十?dāng)?shù)的除法計(jì)數(shù)單位細(xì)分的過(guò)程(如25號(hào)學(xué)生)。同時(shí)能夠根據(jù)算理的一致性,在計(jì)算除數(shù)是整百數(shù)的除法的過(guò)程中一步步細(xì)分計(jì)數(shù)單位(如1號(hào)學(xué)生)。此外,還有學(xué)生能遷移估算算法,結(jié)合除數(shù)是整十?dāng)?shù)的除法和除數(shù)是非整十?dāng)?shù)的除法算理的一致性,清晰地解釋除數(shù)是非整十?dāng)?shù)的除法的計(jì)算過(guò)程(如13號(hào)學(xué)生)。
綜上所述,優(yōu)化后的學(xué)習(xí)路徑A2在幫助學(xué)生理解除數(shù)是整十?dāng)?shù)的除法的算理、遷移算理,以及感受整數(shù)除法算理的一致性方面表現(xiàn)出顯著的效果。
參考文獻(xiàn):
[1]馬云鵬.深度學(xué)習(xí)的理解與實(shí)踐模式:以小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科為例[J].課程·教材·教法,2017,37(4):60-67.
[2]章穎.依惑而教:從物的等分到計(jì)數(shù)單位的等分:“兩位數(shù)除以一位數(shù)”筆算教學(xué)的思考與實(shí)踐[J].教學(xué)月刊·小學(xué)版(數(shù)學(xué)),2023(12):57-60.
[3]喻平.《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》學(xué)業(yè)質(zhì)量解讀及教學(xué)思考[J].課程·教材·教法,2023,43(1):123-130.
*本文系浙江省哲學(xué)社會(huì)科學(xué)規(guī)劃課題“基于認(rèn)知發(fā)展模型的義務(wù)教育教科書編寫質(zhì)量提升研究”(課題編號(hào):23NDJC265YB)、浙江省高校重大人文社科攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目“建設(shè)高質(zhì)量教育體系背景下義務(wù)教育教科書編寫質(zhì)量提升路徑研究”(項(xiàng)目編號(hào):2023GH005)的研究成果。鞏子坤為本文通訊作者。