管尤躍 周佳泉
這是“?!弊值慕鹞拇笞w,其本義是指“鑄造器物的模子”,在本文中有如下幾義:(1)模型;(2)模式;(3)模板。絕大多數(shù)教師都很熟悉“數(shù)學(xué)模型”“教學(xué)模式”“設(shè)計(jì)模板”等概念,關(guān)于這個內(nèi)容筆者曾在《云南教育》(小學(xué)教師)2018年第9期《基于“一課多Mo”的小學(xué)數(shù)學(xué)深度教學(xué)研究(一)》一文中簡略介紹過,在這里將進(jìn)一步解釋說明其內(nèi)涵及教學(xué)價(jià)值。
一、小學(xué)數(shù)學(xué)深度教學(xué)之“一課多?!薄P?/p>
“模型”的基本含義很多,拓展后主要在數(shù)學(xué)模型、物理模型、結(jié)構(gòu)模型、工業(yè)模型、仿真模型、人力資源模型、思維模型等各領(lǐng)域中提及,其含義主要有兩個:一是指“主要反映問題系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和因果關(guān)系的模型(即結(jié)構(gòu)模型)”;二是指“用簡單易懂的圖形、符號、結(jié)構(gòu)化語言等表達(dá)人們思考和解決問題形式(即思維模型)”。其實(shí)在小學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)中,有效使用“模型”進(jìn)行教學(xué)是極其關(guān)鍵的,當(dāng)然,反過來看,在教學(xué)中循序漸進(jìn)地滲透“模型”是基礎(chǔ),這當(dāng)中“數(shù)學(xué)概念教學(xué)”尤為關(guān)鍵。舉例來說,人民教育出版社出版(簡稱“人教版”)的小學(xué)數(shù)學(xué)四年級教材中,“速度、路程和時(shí)間”這節(jié)課中的“速度×?xí)r間=路程”就是一個“模型”,這是小學(xué)階段數(shù)學(xué)教學(xué)中兩個最為重要的“模型”之一(另一個是“單價(jià)×數(shù)量=總價(jià)”),這是應(yīng)該花大力氣進(jìn)行教學(xué)的“種子課”(借用全國著名特級教師俞正強(qiáng)老師在其專著《種子課》中的說法),因?yàn)檫@是今后學(xué)習(xí)幾乎所有關(guān)于速度、時(shí)間和路程方面的內(nèi)容時(shí)所需要的,例如相向、相背、相離、相距、相遇問題、追及問題、過橋問題、工程問題等,幾乎都離不開這一“模型”。
【案例1】人教版小學(xué)數(shù)學(xué)五年級上冊第79頁例5(教材圖如下),其詳細(xì)分析已刊登在《云南教育》(小學(xué)教師)2019年第1、2期《基于“一課多Mo”的小學(xué)數(shù)學(xué)深度教學(xué)研究(五)》中,在此想要強(qiáng)調(diào)的是教學(xué)中必須帶領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷梳理清楚數(shù)量間關(guān)系(就是“模型”)的過程,這也是學(xué)習(xí)此類問題的關(guān)鍵所在,此模型就是:速度×?xí)r間=路程。這個模型的內(nèi)涵和外延是今后學(xué)習(xí)的重中之重,需要清楚地知道這三個量之間的統(tǒng)一、對應(yīng)關(guān)系。
如,小林騎的速度×小林騎的時(shí)間=小林騎的路程,還要清晰地理解此模型的變形:
這也是教材中所采用的問題解決思路,教學(xué)時(shí)還可以讓學(xué)生體會此類問題中是如何延伸運(yùn)用“速度×?xí)r間=路程”這一模型的:
(小林騎的速度+小云騎的速度)×?xí)r間=總路程
面對同一個模型,讓學(xué)生體驗(yàn)學(xué)習(xí)的樂趣在于“變”,更在于“變中的不變”,正如上面教材中的例題,就可以改變問題、改變其中一個條件的位置、改變數(shù)據(jù)、改變內(nèi)容等使其成為新的問題解決,簡單舉例如下:
(1)-輛客車以每小時(shí)60千米的速度從甲地開往乙地,同時(shí)一輛轎車以每小時(shí)90千米的速度從乙地開往甲地,經(jīng)過3小時(shí)兩車相遇,甲、乙兩地之間的路程是多少千米?
(2)甲、乙兩地之間相距450千米,一輛客車以每小時(shí)60千米的速度從甲地開往乙地,同時(shí)一輛轎車以每小時(shí)90千米的速度從乙地開往甲地,經(jīng)過幾小時(shí)兩車相遇?
(3)甲、乙兩地之間相距450千米,一輛客車從甲地開往乙地,同時(shí)一輛轎車從乙地開往甲地,經(jīng)過3小時(shí)兩車相遇,客車每小時(shí)行駛60千米,轎車每小時(shí)行駛多少千米?
(4)甲、乙兩地之間相距450千米,一輛轎車從乙地開往甲地,同時(shí)一輛客車從甲地開往乙地,經(jīng)過3小時(shí)兩車相遇,轎車每小時(shí)行駛90千米,客車每小時(shí)行駛多少千米?
(5)甲、乙兩地之間相距450千米,一輛轎車以每小時(shí)行駛90千米的速度從乙地開往甲地,行駛l小時(shí)后一輛客車以每小時(shí)行駛60千米的速度從甲地開往乙地,經(jīng)過多長時(shí)間兩車相遇?
(6)-輛客車以每小時(shí)行駛60千米的速度從甲地開往乙地,行駛1小時(shí)后一輛轎車以每小時(shí)行駛90千米的速度從甲地開往乙地,經(jīng)過多長時(shí)間轎車追上客車?
不僅僅如此,還可以“變”出很多很多的問題供學(xué)生思考如何解決,但是我非常喜歡一個很有道理的觀點(diǎn)(盡管不知道出處):沒有哪個數(shù)學(xué)家能做完所有的數(shù)學(xué)題!所以更重要的是讓學(xué)生做完幾題后停下來思考,我自己會不會編出這樣的問題解決,教會學(xué)生如何在準(zhǔn)確地理解和把握其本質(zhì)的基礎(chǔ)上會思考、會表達(dá)、會交流,在“變”中尋找“不變”,“不變”的就是“模型”,是本質(zhì),“變”的是形式,是趣味。其實(shí)教材中安排的練習(xí)就是為此目的而精心設(shè)計(jì)的,都是很典型而有價(jià)值的。
如,人教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材第82頁練習(xí)十七的第11、12、13、14題。(見課本)
以上的這些問題其實(shí)都是用同一個“模型”(即速度×?xí)r間=路程)解決,最重要也是最關(guān)鍵的是日常教學(xué)有沒有養(yǎng)成“舉一反三”“觸類旁通”的習(xí)慣,真正促進(jìn)學(xué)生會學(xué)、樂學(xué)、善學(xué),而不是“照葫蘆畫瓢”,等遇到新問題時(shí)義束手無策!
二、小學(xué)數(shù)學(xué)深度教學(xué)之“一課多?!薄J?/p>
“模式”的基本含義是指事物的標(biāo)準(zhǔn)樣式,具有一般性、簡單性、重復(fù)性、結(jié)構(gòu)性、穩(wěn)定性和可操作性的特征,如:發(fā)展模式、教學(xué)模式等。模式在實(shí)際運(yùn)用中必須結(jié)合具體情況,實(shí)現(xiàn)一般性和特殊性的銜接并根據(jù)實(shí)際情況的變化隨時(shí)調(diào)整要素與結(jié)構(gòu)才有可操作性。僅就小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)模式而言,在我國近幾十年來頗有影響力的就多達(dá)數(shù)十種,還有類似于概念教學(xué)模式、計(jì)算教學(xué)模式、練習(xí)課教學(xué)模式等。在此,僅從使用圖示法進(jìn)行小學(xué)數(shù)學(xué)問題解決教學(xué)的課堂組織模式進(jìn)行分析,管中窺豹,希望對其他模式的教學(xué)起到參考價(jià)值。
【案例2】人教版小學(xué)數(shù)學(xué)三年級上冊第六單元例8。(見課本) 此問題解決課堂教學(xué)組織模式完全可以在幾乎所有有關(guān)問題解決的教學(xué)中運(yùn)用,詳見《云南教育》(小學(xué)教師)2018年第12期《基于“一課多Mo”的小學(xué)數(shù)學(xué)深度教學(xué)研究(三)》,還可以將該模式用下圖表示:
【案例3】人教版小學(xué)數(shù)學(xué)五年級上冊第79頁例5(如下):
在此,特別想突出表達(dá)的是:為何隨著年級的不斷升高學(xué)生之間的問題解決能力差距懸殊?即便是一、二年級為何面對小學(xué)數(shù)學(xué)教材中的情境圖畫(或?qū)嵨飯D、示意圖)理解卻也相去甚遠(yuǎn)?雖然這涉及方方面面的問題,但其實(shí)這其中有一些極為基礎(chǔ)、重要但義容易被忽略或忽視的細(xì)節(jié)未做、未做好也是主要原因,千里之堤,毀于蟻穴,從多年所聽近千節(jié)課來看,這些細(xì)節(jié)細(xì)思極恐,現(xiàn)將問題和解決方法(也就是教學(xué)模式)呈現(xiàn)如下:
問題1:閱讀題目方式單一,未能充分調(diào)動全體學(xué)生的積極性和主動性,相對有困難的學(xué)生在沒完全準(zhǔn)確理解題意的基礎(chǔ)上倉促進(jìn)入下一個環(huán)節(jié)(列式解答)。
解決方法(即教學(xué)模式):閱讀題目的方式有很多,一定不能也不用千篇一律,需要注意的最好不要采用“男生讀”“女生讀”這種毫無對比價(jià)值的方法,也要較少采用“XX的普通話好(或有感情朗讀)”的方法,最有效的方法(可廣泛使用)是讓學(xué)生“靜靜地讀”——自己閱讀,因?yàn)閿?shù)學(xué)學(xué)習(xí)特別需要靜心思考,獨(dú)立思考。
問題2:讀完題目后緊迫:你知道什么了、還知道什么、要求什么、怎么求等,急于解答。
解決方法:可以通俗地理解,一個具有現(xiàn)實(shí)情境的數(shù)學(xué)問題解決其實(shí)就是一個小故事,如果要求對故事情節(jié)都沒有很好理解的學(xué)生(往往是有三分之一左右),對問題一知半解,對教學(xué)囫圇吞棗,這樣的情況多了、時(shí)間長了,到中高年級就很容易出現(xiàn)對問題理解、對數(shù)量關(guān)系的分析都有困難。
通??梢圆捎眠@樣的教學(xué)模式,以達(dá)到因材施教,分類教學(xué)的目的:
(1)讓學(xué)生再次讀題,一般要求讀兩遍題目(即讀故事),教會學(xué)生精讀、細(xì)讀、研讀。
(2)不照著念題目,檢查學(xué)生能不能用自己的話表述出題目的意思(即講故事)。 教材這樣安排的目的就是要求在列式解答前應(yīng)該做到真正理解題意,實(shí)際教學(xué)中更好的方法是“不看教材”用自己的話說理解。
(3)用不同的方法表達(dá)出你對這個問題的理解,一般可以用語義表征、符號表征、動作表征、圖形表征或意象表征等五種不同層次的表征形式中的一種或幾種進(jìn)行表征,可用下圖表示四種常見表征方式的具體操作:我們再看看教材就是用圖形表征(線段圖)的:
問題3:列式(算式或方程等)解答后,未及時(shí)溝通表征形式和解答過程之間的聯(lián)系。
解決方法(也就是教學(xué)模式):可以這樣說,一個數(shù)學(xué)問題解決本身就是一個“生態(tài)系統(tǒng)”,其間各環(huán)節(jié)、要素之間有很深的聯(lián)系,教學(xué)中要讓學(xué)生真正感受到這種聯(lián)系,感悟到“有機(jī)融合”的存在。就剛才這個例題而言,教材中的解答過程是這樣的:
至此,縱觀整個解答過程,溝通“題”——“圖”——“式”之間的一致性是很有必要的,既做到整體把握,義兼顧全局,有利于學(xué)生問題解決能力的提高。如下圖:
關(guān)于這方面的論述還可參考《云南教育》(小學(xué)教師)2018年第12期《基于“一課多Mo”的小學(xué)數(shù)學(xué)深度教學(xué)研究(三)》一文。
再舉一例:
相遇問題
5、小林和小云周日早上9:00,分別從家騎自行車相向而行,經(jīng)過10分鐘相遇,小林每分鐘騎0.25km,小云每分鐘騎0.2km,小林家和小云家相距多遠(yuǎn)?
其實(shí),這樣的模式在計(jì)算教學(xué)中同樣適合。
【案例4】給出這樣一道題:18×5=____。不需要你們給我最后的結(jié)果,我只需要你們在紙上面出來,這個乘法算式代表著什么?
這是美國斯坦福大學(xué)教育學(xué)系教授JoBoaler在講“數(shù)感”時(shí)所舉的一個例子。下面是學(xué)生畫出來的作品:
方法一:
有的孩子將方塊右邊補(bǔ)上一塊藍(lán)色的區(qū)域,算出整塊面積后再減去藍(lán)色方塊的面積。
方法二:
有的孩子將長方形截成左右兩塊,然后將右邊一塊挪到左邊長方形的下方。
方法三:
有的孩子也是將長方形截成左右相同的兩塊,然后她分別算左右兩塊的面積,接著再相加。
方法四:
有的孩子將長方形截成左右兩塊,只不過左邊的邊長是10,右邊的邊長是8,然后再計(jì)算總面積。
方法五:
同樣是拆分,之前別的孩子都是橫向的拆分,但是有一個孩子竟然縱向拆分,拆成三段,然后再計(jì)算總面積。
這僅僅是一道最普通的乘法題,數(shù)學(xué)思維好的孩子就能將之衍生出5種不同的表現(xiàn)形式。在這幫孩子的眼里,乘法不是簡單的計(jì)算,而是給了它們具體的意義,他們利用面積這個概念將18x5這個表達(dá)式有了含義。所謂數(shù)感是一個人對數(shù)與運(yùn)算的一般理解。它使人眼中看到的世界有了量化的意味,當(dāng)人遇到可能與數(shù)學(xué)有關(guān)的具體問題時(shí),能自然地、有意識地與數(shù)學(xué)聯(lián)系起來,用數(shù)學(xué)的思想方法來進(jìn)行處理和解釋。因此你看,當(dāng)數(shù)感好的孩子,他們眼中的數(shù)學(xué)就很精彩,能變換出多種多樣的可能,這樣他們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)也會充滿樂趣!
從以上的分析可以看出,這樣的“一課多?!笔呛苡袃r(jià)值的,這樣的模式還可以用在概念教學(xué)、練習(xí)課、復(fù)習(xí)課等大多數(shù)小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中。如果這樣的話,真能做到我心目中的讓教和學(xué)簡簡單單、輕輕松松、明明白白!
三、小學(xué)數(shù)學(xué)深度教學(xué)之“一課多模”——模板
“模板”其原意是指澆灌混凝土工程時(shí)定型用的板,也指作圖或設(shè)計(jì)方案的固定格式,是將一個事物的結(jié)構(gòu)規(guī)律予以固定化、標(biāo)準(zhǔn)化的成果,它體現(xiàn)的是結(jié)構(gòu)形式的標(biāo)準(zhǔn)化。從其含義分析,在教學(xué)中與之前所述的模型、模式皆有相似之處,在此不再贅述。在本文中的“模板”所指的是針對某一種課型所采用的固定的教學(xué)設(shè)計(jì),或者是學(xué)生所做練習(xí)采用某種結(jié)構(gòu)形式的標(biāo)準(zhǔn)化,這在某個特定的時(shí)期(例如剛步入教學(xué)生涯)或某些特定區(qū)域(例如XX中心學(xué)校)具有較強(qiáng)的規(guī)范性和易操作性。
如,人教版數(shù)學(xué)四年級上冊“角的度量”一課的學(xué)習(xí)中,學(xué)生在掌握了“兩個對齊”——量角器的圓心與角的頂點(diǎn)對齊、量角器的0刻度線與角的一條邊對齊的基礎(chǔ)上,還是不能正確地進(jìn)行“變式題”的操作,出現(xiàn)下面這些令人啼笑皆非的操作結(jié)果:
究其原因,不外乎三:一是沒有深刻理解量角的本質(zhì)是“以角量角”——即把紙上的角與量角器上的“角”完全重合,根據(jù)量角器上與之全等的角的大小來刻面、描述待測的角的大小;二是沒有深刻理解量角器上的讀數(shù)本質(zhì)是“刻度差”——即始邊與終邊之差即為角度讀數(shù)——圖③中的量角方法其實(shí)也是可行的(90°與50°的差為40°);三是學(xué)生不會把“異態(tài)角”變換為“常態(tài)角”。
解決方法(也就是教學(xué)模板):由兩個“支架”構(gòu)成——一是設(shè)計(jì)“單式”量角器(左式與右式)降低學(xué)困生區(qū)分內(nèi)外圈讀數(shù)的困難(見下圖);
二是采取變“異態(tài)角”為“常態(tài)角”(即始邊保持水平,終邊在始邊或其延長線之上)的方法,并成為一種思維“模板”,收到“以不變應(yīng)萬變”的效果(如下圖)。 這在其他相關(guān)圖形的面積、體積計(jì)算時(shí)也是一樣的。如下圖中,學(xué)困生往往難以找到空白三角形的底和高,但是把“異態(tài)圖形”變?yōu)椤俺B(tài)圖形”就容易多了(如下圖)。
再比如,某些學(xué)校(以初、高中居多)解題的格式也搞出“已知、求、解、答”的答題模板,很好地規(guī)范了學(xué)生的解題步驟。
以上這些“模板”在教學(xué)中所起到的作用和價(jià)值毋庸置疑,不過一切事物都有其兩面性,使用模板也給教學(xué)增加了一個義一個的“圈套”或“枷鎖”,例如簡便計(jì)算中的“湊整”思想,其實(shí)這對于大部分題目而言是可行的,對很多學(xué)生夯實(shí)基礎(chǔ)也是有很大幫助的,但是這也會嚴(yán)重阻礙學(xué)生的創(chuàng)新思維和結(jié)合具體問題具體分析的基本能力,在小學(xué)4-6年級各種簡便運(yùn)算中思維僵化、指鹿為馬、張冠李戴的現(xiàn)象尤為突出,限于篇幅,就寫到這兒。