摘 要:廓清分?jǐn)?shù)概念的發(fā)展脈絡(luò),分析知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系,聚焦核心內(nèi)容“一個(gè)整體的幾分之一”開(kāi)展結(jié)構(gòu)化教學(xué),幫助學(xué)生聯(lián)結(jié)零散的知識(shí)碎片,實(shí)現(xiàn)分?jǐn)?shù)概念的整體建構(gòu)。首先,設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化問(wèn)題,解構(gòu)分?jǐn)?shù)概念的要點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上,組織結(jié)構(gòu)化活動(dòng),如多元化協(xié)商活動(dòng)、層次化練習(xí)活動(dòng),建構(gòu)分?jǐn)?shù)概念圖式。
關(guān)鍵詞:小學(xué)數(shù)學(xué);結(jié)構(gòu)化;分?jǐn)?shù)概念;《認(rèn)識(shí)一個(gè)整體的幾分之一》
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“新課標(biāo)”)指出:在教學(xué)中要重視對(duì)教學(xué)內(nèi)容的整體分析,幫助學(xué)生建立能體現(xiàn)數(shù)學(xué)學(xué)科本質(zhì)、對(duì)未來(lái)學(xué)習(xí)有支撐意義的結(jié)構(gòu)化的數(shù)學(xué)知識(shí)體系。[1]因此,我們應(yīng)以課堂教學(xué)的結(jié)構(gòu)化推動(dòng)學(xué)生知識(shí)理解的結(jié)構(gòu)化,實(shí)現(xiàn)彼此雙向成長(zhǎng)。為了達(dá)成分?jǐn)?shù)概念教學(xué)的結(jié)構(gòu)化,我們主張,應(yīng)廓清分?jǐn)?shù)概念的發(fā)展脈絡(luò),引導(dǎo)學(xué)生理解內(nèi)容之間的內(nèi)在聯(lián)系,同時(shí)聚焦核心內(nèi)容“一個(gè)整體的幾分之一”結(jié)構(gòu)化地開(kāi)展教學(xué),幫助學(xué)生聯(lián)結(jié)零散的知識(shí)碎片,最終實(shí)現(xiàn)分?jǐn)?shù)概念的整體建構(gòu)。
一、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化問(wèn)題,解構(gòu)分?jǐn)?shù)概念要點(diǎn)
(一)結(jié)構(gòu)化問(wèn)題是課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)化的集中體現(xiàn)
結(jié)構(gòu)化問(wèn)題的顯著特征是恰到好處地創(chuàng)造學(xué)生直面問(wèn)題挑戰(zhàn)的關(guān)鍵事件,從而衍生出個(gè)人的真實(shí)見(jiàn)解。因此,結(jié)構(gòu)化問(wèn)題設(shè)計(jì)的先決條件是立足整體,以學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),架構(gòu)已學(xué)和未學(xué)知識(shí)之間的橋梁。
關(guān)于“分?jǐn)?shù)”概念,學(xué)生已經(jīng)認(rèn)識(shí)了把一個(gè)物體平均分成幾份,每份就是這個(gè)物體的幾分之一,幾份就是這個(gè)物體的幾分之幾,還學(xué)會(huì)了簡(jiǎn)單的分?jǐn)?shù)大小比較。把一個(gè)整體平均分是分?jǐn)?shù)概念學(xué)習(xí)的“承重墻”,其既是對(duì)一個(gè)物體平均分的拓展延伸,又為后續(xù)進(jìn)一步學(xué)習(xí)將一個(gè)物體、圖形和整體可以統(tǒng)稱(chēng)為單位“1”,理解分?jǐn)?shù)的基本性質(zhì)起鋪墊作用。對(duì)此,我們前置本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)“把由幾個(gè)物體組成的整體平均分”,設(shè)計(jì)了問(wèn)題。問(wèn)題從學(xué)生熟悉的教學(xué)素材(如圖1)入手,先引導(dǎo)學(xué)生回憶把一個(gè)蛋糕平均分成2份,每份是這個(gè)蛋糕的1/2;再把4個(gè)蘋(píng)果平均分成2份,每人分得2個(gè)蘋(píng)果;進(jìn)而,提問(wèn)“每人是否分得這些蘋(píng)果的1/2呢?”
教師對(duì)學(xué)生給出的答案既不急于否定,也不盲目認(rèn)可,而是鼓勵(lì)他們?cè)趯W(xué)習(xí)過(guò)程中主動(dòng)尋找答案,不斷獲得新見(jiàn)解、新成長(zhǎng)。當(dāng)問(wèn)題與學(xué)生的原有認(rèn)知有了沖突,學(xué)習(xí)新的分?jǐn)?shù)知識(shí)便成為一種真實(shí)需求。緊接著,教師引導(dǎo)學(xué)生先后對(duì)“一個(gè)整體”和“整體的幾分之一”開(kāi)展研究,將一盤(pán)桃平均分成2份、3份、4份……學(xué)生發(fā)現(xiàn)這盤(pán)桃是一個(gè)整體,平均分成了幾份,每份就是它的幾分之一。此時(shí),再次面對(duì)原先的問(wèn)題“每人是否分得這些蘋(píng)果的1/2呢”,學(xué)生顯得游刃有余。與此同時(shí),教師通過(guò)板書(shū)和課件,高度凝練結(jié)構(gòu)化問(wèn)題的脈絡(luò)(如圖2所示),便于學(xué)生理解分?jǐn)?shù)知識(shí)的內(nèi)在關(guān)聯(lián),整體理解分?jǐn)?shù)的概念,形成有章可循的體系,同時(shí)掌握數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的方法,沉淀核心素養(yǎng)。
(二)結(jié)構(gòu)化問(wèn)題是學(xué)生認(rèn)知過(guò)程結(jié)構(gòu)化的重要支架
結(jié)構(gòu)化問(wèn)題的核心價(jià)值在于引發(fā)持續(xù)思考,開(kāi)展深度對(duì)話(huà),幫助學(xué)生經(jīng)歷概念建構(gòu)的過(guò)程,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)概念的關(guān)鍵性理解。
教師出示情境圖(如下頁(yè)圖3),并提問(wèn):把一盤(pán)桃平均分給2只小猴,每只小猴分得這盤(pán)桃的幾分之幾?這盤(pán)桃被“蓋”住了,不知道具體數(shù)量。學(xué)生猜測(cè)這盤(pán)桃可能是4個(gè)、5個(gè),還可能是20個(gè)……從而引發(fā)學(xué)生的進(jìn)一步思考,直至產(chǎn)生真實(shí)的感受“這盤(pán)桃的具體個(gè)數(shù)似乎并不重要,而關(guān)鍵在于一盤(pán)桃這個(gè)整體”。
緊接著,教師在課件中呈現(xiàn)這盤(pán)桃有6個(gè)的情況,讓學(xué)生分一分、涂一涂和說(shuō)一說(shuō),發(fā)現(xiàn)每只小猴分得這盤(pán)桃的1/2。教師鼓勵(lì)學(xué)生用這樣的方法繼續(xù)研究這盤(pán)桃有3個(gè)、4個(gè)和8個(gè)的情況,發(fā)現(xiàn)每只小猴仍是分得這盤(pán)桃的1/2,之前的個(gè)人感受變得更加堅(jiān)定。于是,教師順勢(shì)提問(wèn):“這盤(pán)桃有3個(gè)時(shí),每只小猴分得1個(gè)半;有4個(gè)時(shí),每只小猴分得2個(gè);有6個(gè)時(shí),每只小猴分得3個(gè);有8個(gè)時(shí),每只小猴分得4個(gè)。每次分得的桃子數(shù)量不一樣,為什么都能用1/2表示呢?”學(xué)生脫口而出:因?yàn)榘堰@盤(pán)桃看作了“一個(gè)整體”。
教師追問(wèn):這盤(pán)桃還能平均分成幾份,每份是這盤(pán)桃的幾分之一呢?從一盤(pán)桃的1/2,到一盤(pán)桃的1/3,到一盤(pán)桃的1/n,不斷逼近問(wèn)題的本質(zhì)。從把一個(gè)物體平均分成若干份、用分?jǐn)?shù)表示這樣的一份,到把幾個(gè)物體組成的整體平均分成若干份、用分?jǐn)?shù)表示這樣的一份,再到一個(gè)物體、圖形和整體可以統(tǒng)稱(chēng)為什么,這樣的分?jǐn)?shù)又有怎樣的性質(zhì)。通過(guò)結(jié)構(gòu)化的問(wèn)題引導(dǎo)每個(gè)學(xué)生學(xué)會(huì)整體地思考并解決問(wèn)題,建立能體現(xiàn)數(shù)學(xué)學(xué)科本質(zhì)、對(duì)其未來(lái)學(xué)習(xí)有支撐意義的結(jié)構(gòu)化的數(shù)學(xué)知識(shí)體系。
二、組織結(jié)構(gòu)化活動(dòng),建構(gòu)分?jǐn)?shù)概念圖式
(一)多元化協(xié)商活動(dòng),建構(gòu)整體的幾分之一
1.化抽象為直觀(guān),感悟“一個(gè)整體”的意義
師 除了6個(gè)桃,你還看到了什么?用手比畫(huà)一下。
生 (一邊說(shuō),一邊用手比畫(huà))
我還看到一個(gè)紅色的圓圈。
師 這個(gè)圓圈把6個(gè)桃“圈”在了一起,表示一盤(pán)桃。每只小猴分得這盤(pán)桃的幾分之一呢?誰(shuí)能來(lái)分一分、涂一涂。
生 把這一盤(pán)桃平均分成2份,每只小猴分得這盤(pán)桃的1/2。
(學(xué)生上臺(tái)在黑板上板演,用虛線(xiàn)分一分,用陰影涂一涂,如圖4所示。)
師 你也能像這樣繼續(xù)分一分嗎?
(學(xué)生操作,教師收集并呈現(xiàn)學(xué)生資源。)
生 (展示方法,如圖5所示)
我將第1盤(pán)桃平均分成2份,每只小猴分到1個(gè)半桃子,每份是這盤(pán)桃的1/2;將第2盤(pán)桃平均分成2份,每只小猴分到2個(gè)桃子,每份也是這盤(pán)桃的1/2;將第3盤(pán)桃平均分成2份,每份還是這盤(pán)桃的1/2。
師 聽(tīng)明白他的意思了嗎?
生 他每次分桃都是平均分,將一盤(pán)桃平均分成2份,每份都是這盤(pán)桃的1/2。只不過(guò)對(duì)第1盤(pán)桃,他是先給每只小猴分1個(gè)(桃),再把剩下那個(gè)(桃)也平均分成2份,這樣每只小猴就分到了1個(gè)半的桃子,還是分到了這盤(pán)桃的1/2。
師 每次分到的桃子數(shù)量明明不一樣,為什么都可以用1/2表示呢?
生 因?yàn)槎际前岩槐P(pán)桃平均分。
生 他們將這些桃看成了一個(gè)整體,每只小猴分到了這個(gè)整體的1/2,而不是考慮具體的個(gè)數(shù)。
抽象概念的掌握離不開(kāi)直觀(guān)演繹,實(shí)踐操作、多元表征等活動(dòng)方式能幫助學(xué)生更好地理解“一個(gè)整體”,逐步掌握份數(shù)與整體的關(guān)系。把4個(gè)蘋(píng)果平均分成2份,用1/2表示其中“一份”和“整體”之間的關(guān)系具有抽象性,學(xué)生理解起來(lái)有一定的困難。教師注重引導(dǎo)學(xué)生親歷觀(guān)察實(shí)物圖、涂色操作和分享交流,借助直觀(guān)操作開(kāi)展分析與思考,不斷積累對(duì)分?jǐn)?shù)的感性認(rèn)識(shí),并把具體的感知逐步上升為數(shù)學(xué)理解,真正體悟“一個(gè)整體”的意義。
2.化靜態(tài)為動(dòng)態(tài),理解一個(gè)整體的幾分之一
師 (課件演示盤(pán)子變大的過(guò)程)
想象一下,這盤(pán)桃還可以是多少個(gè)?
生 可能是10個(gè)。
生 可能是20個(gè)。
生 只要盤(pán)子足夠大,甚至可能是100個(gè)、1000個(gè)……
師 (出示圖6)
不管多少個(gè)桃,我們都可以用這樣的一盤(pán)桃來(lái)表示,把這盤(pán)桃平均分成2份,每只小猴分得這盤(pán)桃的1/2。
師 還是這盤(pán)中的6個(gè)桃。瞧,又來(lái)了一只小猴。這時(shí)候,猴媽媽怎樣分桃才公平呢?
生 把這盤(pán)桃平均分成3份,每只小猴分得這盤(pán)桃的1/3。
師 想象一下,還可以把一盤(pán)桃平均分成幾份?每份又是這盤(pán)桃的幾分之一呢?
生 還可以把這盤(pán)桃平均分成4份,每份是這盤(pán)桃的1/4。
生 把這盤(pán)桃平均分成10份,每份是這盤(pán)桃的1/10。
生 把這盤(pán)桃平均分成15份,每份是這盤(pán)桃的1/15。
……
師 看來(lái),把這盤(pán)桃平均分成幾份,每份就是它的——
生 (齊)
幾分之一。
在教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生主要經(jīng)歷了兩次想象。第一次想象,猜測(cè)這盤(pán)桃可能有20個(gè)、100個(gè),甚至1000個(gè),教師順勢(shì)引導(dǎo)總結(jié)出:不管這盤(pán)桃有多少個(gè),都能用“一個(gè)整體”表示,直扣主題。第二次想象,從把這盤(pán)桃平均分成2份,到把這盤(pán)桃平均分成3份,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考:這盤(pán)桃還能平均分成幾份?每份是這盤(pán)桃的幾分之一?適度地留白造就想象的空間,學(xué)生產(chǎn)生了不同的分法。經(jīng)過(guò)梳理對(duì)比,學(xué)生最終發(fā)現(xiàn):把這盤(pán)桃平均分成幾份,每份就是它的幾分之一。
3.化特殊為一般,關(guān)聯(lián)一個(gè)物體和整體
某種意義上,不論研究的對(duì)象是一個(gè)物體、一個(gè)圖形,還是由幾個(gè)物體組成的一個(gè)整體,所得到的分?jǐn)?shù)都是描述“一份”與“整體”之間的關(guān)系。這區(qū)別于具體的量,側(cè)重于率的意義,也就是史寧中教授所強(qiáng)調(diào)的“分?jǐn)?shù)的本質(zhì)在于它的無(wú)量綱性”。
教師在全課總結(jié)時(shí),在學(xué)生掌握了新知的基礎(chǔ)上帶領(lǐng)學(xué)生梳理“每人分得這個(gè)蛋糕的1/2”“涂出每張圓形紙片的1/2”“每只小猴分得這盤(pán)桃的1/2”,讓學(xué)生繼續(xù)思考問(wèn)題:“蛋糕、圓形紙片、這盤(pán)桃又可以統(tǒng)稱(chēng)為什么?”“其中的每一份又有怎樣的作用?”這重在感悟分?jǐn)?shù)單位,建構(gòu)單位“1”的意義,為后續(xù)學(xué)習(xí)分?jǐn)?shù)的意義、基本性質(zhì)打下基礎(chǔ),促進(jìn)分?jǐn)?shù)概念的結(jié)構(gòu)化、整體化建構(gòu)。
(二)層次化練習(xí)活動(dòng),豐潤(rùn)分?jǐn)?shù)概念脈絡(luò)
層次化的練習(xí)有助于學(xué)生的思維在“爬坡過(guò)坎”的過(guò)程中進(jìn)階,經(jīng)歷對(duì)比分析,豐潤(rùn)概念的脈絡(luò)。
本節(jié)課,教師設(shè)計(jì)了“一星練習(xí)”(如圖7),夯實(shí)學(xué)生在具體情境中運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力。
該練習(xí)的情境素材主要源于教材,同時(shí)也包括對(duì)現(xiàn)實(shí)生活的關(guān)照,促進(jìn)分?jǐn)?shù)知識(shí)優(yōu)化和學(xué)生思維發(fā)展。學(xué)生通過(guò)橫向?qū)Ρ缺嫖?,發(fā)現(xiàn)每個(gè)球、每個(gè)蘑菇、每個(gè)雞蛋抽象出的個(gè)數(shù)都是1,但是所表示的分?jǐn)?shù)卻截然不同。教師進(jìn)而提問(wèn):為什么每份的個(gè)數(shù)相同,表示的分?jǐn)?shù)卻不同呢?學(xué)生觀(guān)察圖片,發(fā)現(xiàn)每個(gè)“整體”平均分成的份數(shù)是不同的,有的是將整體平均分成6份,有的是將整體平均分成5份,還有的是將整體平均分成10份,因此每一份所表示的分?jǐn)?shù)也不同。
通過(guò)縱向?qū)Ρ惹笏?,讓思維繼續(xù)向深處漫溯,學(xué)生獨(dú)立完成“二星練習(xí)”(如圖8)。其中,兩幅圖的涂色部分都能用1/4表示,教師提問(wèn):“觀(guān)察這兩幅圖,你還能發(fā)現(xiàn)什么?”學(xué)生縱向?qū)Ρ龋l(fā)現(xiàn)涂色部分的個(gè)數(shù)不一樣,前者是每份有1個(gè)蘋(píng)果,后者是每份有2個(gè)積木。然后,他們暫時(shí)陷入了思維僵局,畢竟將整體平均分成的份數(shù)是一樣的。教師組織學(xué)生交流討論,學(xué)生發(fā)現(xiàn):組成“整體”的物體總數(shù)不同,那么即使平均分成的份數(shù)相同,每份的個(gè)數(shù)也會(huì)不同。經(jīng)過(guò)橫向、縱向不同維度的對(duì)比分析,學(xué)生關(guān)于整體幾分之一的認(rèn)識(shí)又達(dá)到了新境界。
突破課堂邊界,讓學(xué)生的自我發(fā)現(xiàn)進(jìn)行到底,教師布置了“摘星作業(yè)”(提供16根小棒,先拿出這些小棒的1/2,再拿出剩下小棒的1/2,觀(guān)察兩次拿出小棒的個(gè)數(shù),將自己的探究過(guò)程和發(fā)現(xiàn)記錄下來(lái)),留給學(xué)生課后進(jìn)一步動(dòng)手實(shí)踐、對(duì)比分析的工具。新課標(biāo)明確提出:學(xué)生的學(xué)習(xí)應(yīng)是一個(gè)主動(dòng)的過(guò)程,認(rèn)真聽(tīng)講、獨(dú)立思考、動(dòng)手實(shí)踐、自主探索、合作交流等是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要方式。[2]通過(guò)做中學(xué)、做中思,學(xué)生會(huì)自我建構(gòu)對(duì)不同整體的1/2的認(rèn)識(shí)。
參考文獻(xiàn):
[1][2] 中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)[S].北京:北京師范大學(xué)出版社,2022:85,3.