梁燕
【摘 要】人教版教材修訂后,“倍”的教學(xué)在內(nèi)容編寫上發(fā)生了較大的變化,面對這個改變,作為承上啟下的一個重點和難點,教師應(yīng)重新審視、對比教材,調(diào)查學(xué)情,初步厘清“什么是倍”“為什么要教倍”“如何去教倍”,并在此基礎(chǔ)上重新定位教學(xué)目標,在“破”與“立”中拓展表征概念的空間,重視構(gòu)建“倍”的認知結(jié)構(gòu),從而更好地體現(xiàn)和豐富“倍”的內(nèi)涵。
【關(guān)鍵詞】破與立 數(shù)學(xué)概念 認知結(jié)構(gòu) 模型建構(gòu)
人教版“倍”的教學(xué)將原來分散在二年級上冊的內(nèi)容后移至三年級上冊,安排在一個單元進行教學(xué),“倍的認識”看似獨立為一課難度降低了不少,但依然是一個難點。因為認識“倍”是學(xué)生從“加法結(jié)構(gòu)”到“乘法結(jié)構(gòu)”的一次質(zhì)的轉(zhuǎn)化,而認知結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變是學(xué)生學(xué)習(xí)的最大困難;另外“倍”的概念涉及兩個量的比較,十分抽象且不易理解,單純的告知學(xué)生只是停留在模仿階段,“倍的認識”這節(jié)課是學(xué)生認識“倍”概念的起始課,從“倍”開始,學(xué)生數(shù)學(xué)認知的腳步算是踏進了“率”的大門,同時這也是一節(jié)種子課,這節(jié)課概念建構(gòu)扎實與否將影響本單元解決問題的學(xué)習(xí),也為后續(xù)學(xué)習(xí)分數(shù)、比、百分數(shù)等的內(nèi)容提供基礎(chǔ)模型。如何幫助學(xué)生建立“倍”的直觀模型,認識“倍”概念的本質(zhì)特征,如何理解用倍表達數(shù)量之間關(guān)系的價值和必要性,如何選擇學(xué)習(xí)材料,最終讓學(xué)生更清晰地建構(gòu)“倍”的概念,帶著這些問題,我們深入理解,重新思考。
一、剖析認知結(jié)構(gòu),精準設(shè)定教學(xué)目標
學(xué)生為什么需要學(xué)“倍”呢?“初步認識”只是停留在初步較淺層面嗎?“倍”的知識點在整個教材體系中又有何作用呢?帶著這樣的思考,我們對教材的例題、習(xí)題及復(fù)習(xí)內(nèi)容進行研讀,也分析不同版本的設(shè)計,收集雜志上的文章等,形成了簡要的綜述,使我們對教材的編排意圖與教學(xué)目標逐漸清晰起來。
從目前的研究來看,劉加霞教授認為“倍”是從加法結(jié)構(gòu)到乘法結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)折點。乘法結(jié)構(gòu)不是指單一的認識乘法,而是一個概念體系,基本概念是乘法與除法,與之相關(guān)的有倍、最大公因數(shù)、最小公倍數(shù)、運算律及面積、體積、速度等概念和定律。這樣看來,我們既可以從乘法結(jié)構(gòu)聚焦到“倍的認識”,也可以從“倍的認識”輻射到乘法結(jié)構(gòu)。
從眾多發(fā)表的文章中梳理,我們可以發(fā)現(xiàn)許多教師把“倍”看成是刻畫兩個量之間關(guān)系的一種表達方式,其核心是用一個量去刻畫另一個量,“倍”代表著兩個數(shù)量間的比較關(guān)系。我們更傾向認為“倍”是刻畫兩個量之間關(guān)系的眾多表達方式中的一種,“倍”是學(xué)生在刻畫兩個量之間關(guān)系的時候,第一次從絕對數(shù)量的比多少到相對數(shù)量關(guān)系比較的轉(zhuǎn)變,這對學(xué)生即將接觸到的分數(shù)、百分數(shù)、比甚至以后的函數(shù)等內(nèi)容的學(xué)習(xí),起著至關(guān)重要的作用。我們認為這和其他的刻畫方式屬于不同地位,所以一方面要與眾多的刻畫方式建立起聯(lián)系,另一方面又要將“關(guān)系系統(tǒng)擴容”,將“倍”特有的刻畫方式準確地納入到表達關(guān)系的這一知識體系當中,因此我們在教學(xué)中有意識地作了關(guān)注。
二、拓展表征空間,合理選擇教學(xué)方法
有清晰的目標引導(dǎo),那么我們可以根據(jù)倍的概念以及學(xué)生的認知結(jié)構(gòu)去選擇教學(xué)材料了。我們覺得要關(guān)注以下幾點。
(一)情境的切入需要認知沖突產(chǎn)生不平衡
“倍的認識”一課,人教版教科書則是讓學(xué)生在用小棒拼擺圖形的過程中建立“倍”的概念。在實際教學(xué)中,嘗試了多種情境創(chuàng)設(shè),教師進一步將教材中的情境轉(zhuǎn)換成各種各樣有趣的情境,如以猜數(shù)游戲引入,有的利用拍手歌激趣,有的引導(dǎo)學(xué)生從動手擺不同顏色的圖片中發(fā)現(xiàn)數(shù)量關(guān)系的問題,有的讓學(xué)生比較不同事物的數(shù)量關(guān)系或比較物體的長度關(guān)系,有的創(chuàng)設(shè)挑戰(zhàn)三個卡通人物帶來的數(shù)學(xué)問題的情境……多數(shù)教師把“倍”看成是刻畫兩個量之間關(guān)系的一種表達方式,因此教師往往從研究關(guān)系入手,直接告知學(xué)生“倍”的關(guān)系。也有教師在教學(xué)時先出示3個紅圓片、3個黃圓片,問學(xué)生兩種圓片的數(shù)量有怎樣的關(guān)系,然后增加3個黃圓片,再讓學(xué)生說一說3個紅圓片和6個黃圓片之間又有怎樣的關(guān)系。學(xué)生會最先發(fā)現(xiàn)多少的關(guān)系,然后教師就過渡到了倍的關(guān)系。
我們還嘗試了“魔盒”情境,如下圖。今天老師還給你們帶來了一個魔術(shù)盒,想不想看?(出示盒子)這可不是一般的盒子,它可是有魔力的哦!仔細觀察,再想一想,如果放進去4個黑圓片,出來的會是什么呢?請你在練習(xí)紙上畫一畫。
像這樣黑子有4顆,白子有3個4顆,我們就說白子的個數(shù)是黑子的3倍。這就是我們今天要學(xué)習(xí)的“倍的認識”。
我們認為這樣的設(shè)計學(xué)生試圖在尋找規(guī)律,創(chuàng)設(shè)這樣的情境,也不足以使學(xué)生打破原有的認知中關(guān)于加法的結(jié)構(gòu)。如何設(shè)計具有推陳出新的情境達到破與立的效果呢?我們認為讓學(xué)生的思維結(jié)構(gòu)從加法結(jié)構(gòu)上升到乘法結(jié)構(gòu),情境需要產(chǎn)生認知沖突,產(chǎn)生了認知需求的不平衡才有利于結(jié)構(gòu)重建(詳見第三部分我們的設(shè)計)。
(二)建立認知結(jié)構(gòu)需要對比與抽象
“概念形成需要這樣的過程,即建立完整表象之后抽象為概念,實現(xiàn)抽象概念后在思維過程中的又能具體再現(xiàn)?!蹦敲幢容^是我們教學(xué)時采用的重要手段。在學(xué)生通過動手操作等手段初步認識“倍”后,如何讓學(xué)生進一步理解“倍”的概念呢?這就需要我們引導(dǎo)學(xué)生在不斷對比與抽象中,舍棄“倍”的各種非本質(zhì)特征,在變化中抓住“不變”,而這“不變”就是“倍”的本質(zhì)。我們在教學(xué)中設(shè)計多個比較的環(huán)節(jié),如“一份數(shù)在變,幾份數(shù)也在變,倍數(shù)卻不變”等情境,通過比較引導(dǎo)學(xué)生逐步明晰和把握概念的本質(zhì),使他們的認知和理解不斷深入。
三、分析概念“內(nèi)涵”,科學(xué)設(shè)置教學(xué)環(huán)節(jié)
據(jù)此我們認為,對“倍”的認識,應(yīng)該是一種的新關(guān)系的認識,是對關(guān)系概念的擴展,兩種量不僅表示數(shù)量的相差,還可以表示份數(shù)多少的關(guān)系,我們要幫助學(xué)生完成對“關(guān)系”系統(tǒng)的重構(gòu)。我們厘清了“倍”的定位,站在“關(guān)系系統(tǒng)重構(gòu)”的高度,確定整體的教學(xué)方向。
定位了課的教學(xué)目標、充實概念理解的材料之后,還得在各環(huán)節(jié)教學(xué)中落實。如何將“倍”的含義分解到新知學(xué)習(xí)—練習(xí)鞏固—總結(jié)延伸等教學(xué)環(huán)節(jié)形成教學(xué)鏈,我們進行了如下設(shè)計。
(一)新知學(xué)習(xí)環(huán)節(jié),破與立中建表象
從認知心理學(xué)看,“理解某個東西是指將它納入一個恰當?shù)膱D式”。圖式就是一組相互聯(lián)結(jié)的概念,圖式越豐富,就越能處理相關(guān)的變式情境。要讓學(xué)生建立“倍”的豐富圖式,可對“倍”的意義進行如下統(tǒng)整。
這兩幅圖中隱藏著什么秘密呢?根據(jù)前面兩幅圖的規(guī)律,猜猜第二行老師會怎么畫呢?有想法了嗎?把它畫在你的紙上。
反饋交流時,先反饋從比多少的角度畫的情況,再著重反饋從“倍”的角度畫的情況。以三個承接性的問題“你一圈我們就看懂你的想法,為什么4個一圈?。楷F(xiàn)在你發(fā)現(xiàn)三幅圖中蘊含的一個共同的秘密了嗎?3倍,哪里看出都是3倍?”為引導(dǎo),在尋找共同點中揭示倍概念。抽象出倍模型的環(huán)節(jié),是破加法結(jié)構(gòu)后建立乘法結(jié)構(gòu)過程中較為關(guān)鍵的一步,可以這樣進行:
框里可以畫幾個?學(xué)生說可以有很多個,只要每個框里一樣多。教師追問:第二行拿掉1份,現(xiàn)在是( )倍,再拿掉1份呢?增加1份呢,再增加2份呢?現(xiàn)在誰能說說為什么是5倍?學(xué)生:第一行有1份,第二行有這樣的5份,那么就說第二行的個數(shù)是第一行的5倍。
豐富模型建立表象的新知學(xué)習(xí)統(tǒng)整,我們先破學(xué)生認知中的“加法結(jié)構(gòu)”,學(xué)生驚奇地發(fā)現(xiàn),還有“份”的關(guān)系藏在其中;接著從三幅圖中去尋找它們的共同點,讓學(xué)生認識到三幅圖中的數(shù)量都是不同的,但是它們之間的關(guān)系卻都是相同的,再在畫一畫、圈一圈、指一指、說一說等豐富的活動中讓學(xué)生初步建構(gòu)“第一行是1份,第二行有這樣的3份”的模型,從而初步建立模型的表象。
(二)核心習(xí)題環(huán)節(jié),反向構(gòu)建明標準
概念的核心問題設(shè)計,通常要圍繞核心知識進行各種變式,在變式訓(xùn)練的過程中,引導(dǎo)學(xué)生梳理知識點,通過點、線、面、體,將看似零散的習(xí)題組成一個個題組模塊,進而在引導(dǎo)學(xué)生不斷將數(shù)學(xué)概念知識簡約化、模塊化、集成化的過程中,逐步完善自己的數(shù)學(xué)概念認知結(jié)構(gòu)。我們的習(xí)題組是這樣設(shè)計的:
課件出示:圓形的個數(shù)是正方形的2倍。
師:一起讀一讀,能讀明白嗎?你能不能用一幅圖來表示這句話。(學(xué)生畫圖)
從一句話去構(gòu)建一幅圖,這個反向構(gòu)建的活動是對“倍”概念深化的重要表征。在這個環(huán)節(jié)中,因為問題情境較開放,學(xué)生先要去考慮“1份”(正方形的個數(shù))是多少,再根據(jù)“1份”去找“2份”(圓形的個數(shù))。通過“你先畫了什么”“你先圈了什么”等問題,讓學(xué)生知道應(yīng)該先確定1份數(shù)作為參照,再根據(jù)1份數(shù)去畫2份數(shù),讓學(xué)生感知先確定一份數(shù)為標準的重要性,把標準在乘法關(guān)系結(jié)構(gòu)中的地位凸顯出來。
(三)應(yīng)用拓展環(huán)節(jié),變與不變深化運用
為了讓學(xué)生有意識地用“倍”的眼光去表達,我們設(shè)計數(shù)量不同,但是它們之間的關(guān)系卻是相同的情境。
1.分別說的是哪一幅圖
兩位小朋友在討論這兩幅圖,猜猜他們分別說的是哪一幅圖呢?用手勢表示。
師:兩幅圖紅蘿卜的根數(shù)是白蘿卜的4倍,你是怎么看出來的?同桌交流一下。
這兩位小朋友,你覺得誰說的話最有水平?為什么?
師:紅蘿卜的根數(shù)是白蘿卜的4倍,還可以表示紅蘿卜有幾根,白蘿卜有幾根?
2.把兩幅圖的意思一起說出來
師:繼續(xù)接受挑戰(zhàn)嗎?我們先來看看圖的意思,男生有幾人?女生有幾人?
師:這兩幅圖的數(shù)量是不一樣的對嗎?想一想你能不能學(xué)學(xué)剛才聰明的小B說一句話,就能把兩幅圖的意思都說出來。
師:如果你已經(jīng)想到了,請你把這句話寫下來,如果還不會,請和你的同桌討論一下。
師:讀一讀:男生的人數(shù)是女生的3倍。
師:你是怎么看出來的,誰上來指一指。
師:很厲害,他先圈了什么?再圈什么?
3.演一演
“男生的人數(shù)是女生的3倍”這句話我們現(xiàn)場表示出來,行嗎?
A:先請3名女生上來,(思考:這時該上來幾位男生呢?)陸續(xù)上來3組男生,得出男生是女生的1倍、2倍、3倍。
B:增加1名女生,現(xiàn)在男生是女生的幾倍?
C:減少2名女生,現(xiàn)在男生是女生的幾倍?
D:剩下一名女生,你能用一句話來說一說嗎?
知識點本身是有難度的,變化符合學(xué)生學(xué)習(xí)天性,當學(xué)生一聽到自己可以創(chuàng)造,學(xué)生的積極性被調(diào)動起來,顯得非常的興奮。“倍”不是單一的乘法結(jié)構(gòu),它是乘法意義的拓展與延伸,但同時也包含對除法意義的理解,這無疑會對初次理解“倍”的概念抽取出倍的模型,也很好地運用了模型解決問題。
概念學(xué)習(xí)是貫穿數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)始終的,也是一個漸進的過程,只有當學(xué)生多角度、多層面地理解了概念,才能夠順利向“形式化定義”的階段過渡。概念教學(xué)任重而道遠,我們在設(shè)計本課時,在對本課的研究中筆者最大的感觸是不能為了教概念而教,而是要清晰地知道概念的來龍去脈,確切把握概念教學(xué)課的屬性,關(guān)注“倍”的產(chǎn)生(比較的需要)、“倍”的意義(亦即內(nèi)涵)以及獲得“倍”概念后的概念運用等。本節(jié)概念課設(shè)計與創(chuàng)新之處在于,一是在認知結(jié)構(gòu)建立之時采用“先破再立”的手段,使模型更清晰;二是在關(guān)注它與后續(xù)分數(shù)學(xué)習(xí)的連接點——把誰看作“1份”(標準量)。關(guān)注本質(zhì),關(guān)注聯(lián)系,綜觀整體,在“破”與“立”中讓概念教學(xué)更加扎實而有效。
參考文獻:
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[2] 顧曉東.基于已有經(jīng)驗的意義關(guān)聯(lián)——“倍的認識”教學(xué)反思與改進[J].小學(xué)教學(xué)參考,2014(1).
(浙江省嘉興市嘉善縣第二實驗小學(xué) 314100)