楊春曉 李國強(qiáng)
【摘? ?要】數(shù)量關(guān)系教學(xué)中存在“關(guān)注問題具體特征,忽視量與量之間內(nèi)在關(guān)聯(lián)”的問題,這一認(rèn)知局限主要源于對“數(shù)量關(guān)系一致性”的關(guān)注不足。因此,對于乘法數(shù)量關(guān)系的教學(xué),教師應(yīng)聚焦一致性,在分析問題、探討價(jià)值的基礎(chǔ)上,以基本模型為抓手開展教學(xué)。實(shí)施中可采用以下策略:低段教學(xué)聚焦“每份數(shù)”,夯實(shí)認(rèn)知起點(diǎn);線段表達(dá),凸顯乘法的內(nèi)在聯(lián)系;融合多元,構(gòu)建統(tǒng)一模型;拓展應(yīng)用,彰顯模型價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】乘法數(shù)量關(guān)系;基本模型;一致性
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》將“數(shù)量關(guān)系”列為小學(xué)階段“數(shù)與代數(shù)”領(lǐng)域的主題之一,要求“學(xué)生經(jīng)歷在具體情境中運(yùn)用數(shù)量關(guān)系解決問題的過程,感悟加法模型和乘法模型的意義,提高發(fā)現(xiàn)和提出問題、分析和解決問題的能力,形成模型意識和初步的應(yīng)用意識”。小學(xué)階段的數(shù)量關(guān)系主要有加法關(guān)系與乘法關(guān)系。本文聚焦乘法數(shù)量關(guān)系的一致性,旨在加深學(xué)生對乘法數(shù)量關(guān)系本質(zhì)的理解,以優(yōu)化學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu),提高其學(xué)習(xí)效果。
一、問題聚焦:對乘法數(shù)量關(guān)系教學(xué)現(xiàn)狀的反思
在教學(xué)人教版教材六年級上冊“總復(fù)習(xí)”中的一道題目(如圖1)時(shí),筆者讓學(xué)生觀察這道題所給出的條件,寫一寫有什么發(fā)現(xiàn)。結(jié)果學(xué)生的回答大多集中于題目的外在形式,如“書原價(jià)30元,實(shí)際降價(jià)10%”“付錢數(shù)的50%”“付錢數(shù)的[13]”“付錢數(shù)的1.5倍”等。而當(dāng)筆者提醒學(xué)生看看這幾個(gè)條件之間有什么共同點(diǎn)時(shí),他們大多也只能回答“都是購物情境”,很少會關(guān)注到情境背后隱含的共同的數(shù)量關(guān)系。不僅如此,許多教師對數(shù)量關(guān)系的理解也停留在較淺的層面。他們出現(xiàn)這一認(rèn)知局限的主要原因,與缺乏對“數(shù)量關(guān)系的一致性”的認(rèn)識有關(guān)。因此,有必要對“數(shù)量關(guān)系的一致性”進(jìn)行深入探討。
二、價(jià)值探尋:乘法數(shù)量關(guān)系一致性的教學(xué)重心
回顧小學(xué)三個(gè)學(xué)段乘法數(shù)量關(guān)系的教學(xué)(如圖2),可以發(fā)現(xiàn),在運(yùn)用乘法數(shù)量關(guān)系解決問題時(shí),會遇到不同的事件、不同的情境和不同的表述方式,它們的關(guān)系紛繁復(fù)雜,容易使學(xué)生產(chǎn)生困惑。那么,在這些看似不同的問題背后,是否存在某種相同的本質(zhì)?是否存在一個(gè)“萬變不離其宗”的核心概念?
從本質(zhì)上看,乘法是“求幾個(gè)(份數(shù))相同加數(shù)(每份數(shù))的和(總數(shù))的簡便運(yùn)算”。因此,“每份數(shù)×份數(shù)=總數(shù)”是乘法數(shù)量關(guān)系的基本模型。對基本模型進(jìn)行深入挖掘與分析,有助于揭示乘法數(shù)量關(guān)系的一致性,這對學(xué)生理解與分析問題至關(guān)重要。其主要價(jià)值體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
(一)結(jié)構(gòu)支撐,理解基本模型從具象到抽象的演變過程
數(shù)量關(guān)系是數(shù)學(xué)模型的具體表達(dá)形式,是模型思想的基礎(chǔ)。教師要引導(dǎo)學(xué)生深入探究多種具象的乘法數(shù)量關(guān)系,結(jié)合不同數(shù)量關(guān)系之間的邏輯聯(lián)系,以形式化的基本模型進(jìn)行表達(dá)。“每份數(shù)×份數(shù)=總數(shù)”這一基本模型,有助于學(xué)生構(gòu)建數(shù)量關(guān)系之間的邏輯聯(lián)系,感受不同知識的深刻內(nèi)涵,從而加深對知識結(jié)構(gòu)的理解,提高學(xué)習(xí)效果。
(二)層層遞進(jìn),感悟基本模型化繁為簡的價(jià)值
基于乘法數(shù)量關(guān)系的一致性,關(guān)聯(lián)已學(xué)的整數(shù)、小數(shù)、用字母表示數(shù)、分?jǐn)?shù)的數(shù)量關(guān)系等知識,將原本分散在不同年級、不同領(lǐng)域的不同事件、不同情境、不同具體關(guān)系進(jìn)行化歸。例如,與購物相關(guān)的問題可以統(tǒng)一為“單價(jià)×數(shù)量=總價(jià)”,與行程相關(guān)的問題可以統(tǒng)一為“速度×?xí)r間=路程”,進(jìn)而把乘法數(shù)量關(guān)系歸納為與個(gè)數(shù)有關(guān)的問題和與物理量有關(guān)的問題。在此基礎(chǔ)上,各種具體問題層層遞進(jìn),最后都?xì)w結(jié)為“每份數(shù)×份數(shù)=總數(shù)”這一基本數(shù)量關(guān)系。這種化繁為簡的做法,不僅讓學(xué)生感受到基本模型的特殊魅力,增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣,減輕學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),還有助于學(xué)生養(yǎng)成追根求源的深度學(xué)習(xí)習(xí)慣。
(三)整體把握,建立研究對象從局部到整體的本質(zhì)聯(lián)系
在“每份數(shù)×份數(shù)=總數(shù)”這一基本模型中,每個(gè)量可以是整數(shù)、小數(shù)、分?jǐn)?shù),甚至可以是字母。這使得乘法數(shù)量關(guān)系的研究對象從整數(shù)擴(kuò)展到小數(shù)、分?jǐn)?shù)以及用字母表示的數(shù),涵蓋“數(shù)與代數(shù)”整個(gè)領(lǐng)域,甚至涉及小學(xué)數(shù)學(xué)的全部內(nèi)容。乘法數(shù)量關(guān)系的基本模型從局部到整體建立起研究對象間的本質(zhì)聯(lián)系,有助于學(xué)生體會和理解教學(xué)內(nèi)容的多樣性與本質(zhì)的一致性,促進(jìn)學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容的整體把握與深度理解。
三、實(shí)踐探索:乘法數(shù)量關(guān)系的教學(xué)策略
如前所述,關(guān)于乘法數(shù)量關(guān)系的題目眾多,問題千變?nèi)f化。因此,基本模型對學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)有著非常重要的作用。那么,如何利用基本模型更好地開展乘法數(shù)量關(guān)系的教學(xué)呢?具體有以下幾種教學(xué)策略。
(一)低段教學(xué)聚焦“每份數(shù)”,夯實(shí)認(rèn)知起點(diǎn)
學(xué)生低年級時(shí)學(xué)習(xí)的“每份數(shù)”概念,是他們理解數(shù)量關(guān)系的基礎(chǔ),更是他們初步建立數(shù)量關(guān)系的關(guān)鍵。教師應(yīng)將“每份數(shù)”作為教學(xué)重點(diǎn),并引導(dǎo)學(xué)生對其進(jìn)行精準(zhǔn)識別與理解。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),教師需要精心策劃一系列“種子課”,系統(tǒng)性地推進(jìn)整體教學(xué)。下面以“表內(nèi)乘法”為例,探討如何讓學(xué)生深刻體驗(yàn)每份數(shù)的意義。
【教學(xué)片段1】“表內(nèi)乘法”教學(xué)
教師出示圖3。
師:你們看到了什么?
生:圖中有4個(gè)長方形,每個(gè)長方形中有3個(gè)圓。
師:那么一共有幾個(gè)圓呢?
生:一共有12個(gè)圓。
師:你是怎么知道的?
生:每個(gè)長方形中有3個(gè)圓,有4個(gè)這樣的長方形,3+3+3+3=12或3×4=12。
師:那如果有4個(gè)鉛筆盒,每個(gè)鉛筆盒里裝有3支鉛筆,一共有幾支鉛筆?這個(gè)問題誰會解決?
生:這個(gè)問題不就對應(yīng)剛才的圖嗎?黑板上的圓就是鉛筆,長方形就是鉛筆盒。
通過聚焦問題中的“每份數(shù)”,學(xué)生不僅理解了如何通過加法3+3+3+3得出總數(shù),還掌握了如何通過乘法3×4更簡潔地得到答案。這種教學(xué)方法有助于學(xué)生鞏固對乘法概念的理解,更重要的是,能使學(xué)生對“每份數(shù)”有更深入的認(rèn)識,為他們后續(xù)進(jìn)一步學(xué)習(xí)乘法數(shù)量關(guān)系奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
(二)線段表達(dá),凸顯乘法的內(nèi)在聯(lián)系
線段圖將抽象的數(shù)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為具象的線段表達(dá),使得數(shù)量關(guān)系形象化。學(xué)生可據(jù)此直觀地感知每一份的數(shù)量及其與份數(shù)之間的關(guān)系,更好地理解數(shù)量之間的內(nèi)在聯(lián)系。
【教學(xué)片段2】“倍的認(rèn)識”教學(xué)
教師出示問題:已知柳樹有30棵,松樹數(shù)量是柳樹的4倍,松樹有多少棵?在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生畫出了如下線段圖(如圖4)。
師:觀察示意圖,說一說誰是誰的幾倍。
生:松樹的數(shù)量是柳樹的4倍。
師:剛才我們將誰視為1份?
生:柳樹的數(shù)量(上面的一小段)。
師:以30棵柳樹為1份,像這樣的1份我們叫作每份數(shù)。松樹的數(shù)量就是4個(gè)這樣的每份數(shù),即30×4=120(棵)。
引入線段圖,有助于加深學(xué)生對基本模型的理解。通過線段圖,學(xué)生可以直觀地感受到每份數(shù)在解題過程中的重要性。此外,教師還要引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用不同的每份數(shù)來應(yīng)對相同的問題,以幫助學(xué)生深入理解數(shù)量關(guān)系的本質(zhì)。
【教學(xué)片段3】“除數(shù)是一位數(shù)的除法”教學(xué)
教師出示問題:買2本故事書30元,要買4本這樣的故事書,需要多少錢?讓學(xué)生獨(dú)立思考后匯報(bào)想法。
生(指著自己畫的圖5):先求出1本故事書的價(jià)格是15元,再求出買4本故事書需要60元,即30÷2×4=60(元)。
師:還有別的方法嗎?
生:4是2的2倍,因此4本故事書的價(jià)格也是2本故事書價(jià)格的2倍,即4÷2×30=60(元)。
師:這兩種計(jì)算方法有什么不一樣?
生:第一種方法是將1本故事書的價(jià)格看作每份數(shù),第二種方法是將2本故事書的價(jià)格看作每份數(shù)。
師:為什么選的每份數(shù)不一樣,結(jié)果卻是一樣的?
生:將1本故事書的價(jià)格看作每份數(shù)時(shí),總價(jià)里面包含4個(gè)這樣的每份數(shù);將2本故事書的價(jià)格看作每份數(shù)時(shí),總價(jià)里面包含2個(gè)這樣的每份數(shù)。因此,兩種計(jì)算方法的結(jié)果相同。
學(xué)生借助直觀的線段圖,認(rèn)識到乘法數(shù)量關(guān)系實(shí)則是多個(gè)每份數(shù)的累加,進(jìn)而明確每份數(shù)至關(guān)重要,了解數(shù)量的內(nèi)在聯(lián)系,加深對數(shù)量關(guān)系的理解,提高解決問題的能力。
(三)融合多元,構(gòu)建統(tǒng)一模型
在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,模型意識具有舉足輕重的作用。為了使學(xué)生能夠更加深入、準(zhǔn)確地理解和把握數(shù)量之間的關(guān)系,筆者試圖將在原來實(shí)際運(yùn)用中提煉的多個(gè)數(shù)量關(guān)系建立有機(jī)的聯(lián)系,形成一個(gè)內(nèi)容完整、結(jié)構(gòu)清晰的基本模型,通過基本模型加深學(xué)生對乘法數(shù)量關(guān)系本質(zhì)的理解。
【教學(xué)片段4】“乘法數(shù)量關(guān)系模型”教學(xué)
教師出示要解決的問題,讓學(xué)生獨(dú)立思考后匯報(bào)想法。
問題1:每個(gè)不粘鍋的售價(jià)是105元,購買4個(gè)這樣的不粘鍋一共多少錢?
問題2:汽車每小時(shí)行駛75千米,4小時(shí)可以行駛多少千米?
生:根據(jù)數(shù)量關(guān)系“單價(jià)×數(shù)量=總價(jià)”,第1題答案為105×4=420(元)。
生:根據(jù)數(shù)量關(guān)系“速度×?xí)r間=路程”,第2題答案為75×4=300(千米)。
師:從這兩個(gè)問題中,你們發(fā)現(xiàn)了什么?
生:我發(fā)現(xiàn)它們用到的數(shù)量關(guān)系其實(shí)是一回事。
師:你能再說得具體一些嗎?
生:單價(jià)和速度都可以看作每份數(shù),數(shù)量和行駛時(shí)間都可以看作份數(shù),總價(jià)和路程則是總數(shù)。因此,兩道題都可以用“每份數(shù)×份數(shù)=總數(shù)”來表示。
師:對!這就是我們之前提到的乘法數(shù)量關(guān)系的基本模型。利用這個(gè)模型,能幫助我們快速地解決各類乘除法的問題。
“每份數(shù)×份數(shù)=總數(shù)”這一基本模型不僅簡化了數(shù)學(xué)題的類型,而且勾連了所學(xué)知識,使學(xué)生能夠更加直觀地理解數(shù)量之間的內(nèi)在聯(lián)系。此外,它還為學(xué)生提供了一個(gè)高效且簡潔的解題框架,幫助他們快速洞察問題的本質(zhì),捕捉關(guān)鍵信息,找到解決問題的有效路徑。
(四)拓展應(yīng)用,彰顯模型價(jià)值
在不同的學(xué)習(xí)階段,學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平存在差異,乘法數(shù)量關(guān)系模型的表現(xiàn)形式也會有所變化。因此,學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的側(cè)重點(diǎn)也會有所不同。倍數(shù)、分?jǐn)?shù)和比都是描述數(shù)量關(guān)系的具體方式,它們在小學(xué)的不同學(xué)段都有涉及,但各自的內(nèi)涵和重點(diǎn)有所不同。分?jǐn)?shù)的獨(dú)特性使其在教學(xué)中占據(jù)重要地位,因此,教師教學(xué)時(shí)要引導(dǎo)學(xué)生理解分?jǐn)?shù)(分率)在乘法數(shù)量關(guān)系中的角色,使他們認(rèn)識到每份數(shù)和份數(shù)也可以是分?jǐn)?shù),尤其是份數(shù)還可以是非整數(shù)。教師通過這樣的引導(dǎo),拓展與深化乘法數(shù)量關(guān)系基本模型的應(yīng)用,全面體現(xiàn)其教學(xué)價(jià)值。
【教學(xué)片段5】“分?jǐn)?shù)乘法”教學(xué)
教師出示問題:一桶水6升,[13]桶水多少升?讓學(xué)生獨(dú)立思考后匯報(bào)想法。
生:6÷3=2(升)。
師:你是怎么想的?
生:我把[13]桶當(dāng)作每份數(shù),因?yàn)榭倲?shù)是6升,6升中有3個(gè)這樣的每份數(shù),因此可以用6÷3來解決。
師:還能怎么列式?
生:我認(rèn)為還可以用6×[13]來解決。
師:你能用學(xué)過的基本模型來解釋嗎?
生:我把一桶水6升看作每份數(shù),那么份數(shù)就是[13]桶,所以我是根據(jù)“每份數(shù)×份數(shù)=總數(shù)”來列式的。
師:這樣解決有什么不一樣?
生:[13]桶的單位“1”是1桶,此時(shí)每份數(shù)是1桶,份數(shù)小于1,所以總數(shù)就比每份數(shù)小了。
通過分析少于1桶和幾桶都可以代表份數(shù),學(xué)生認(rèn)識到倍數(shù)、分率和比都可用于描述兩個(gè)量之間的關(guān)系,并在實(shí)際應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)了這些概念的統(tǒng)一。將基本模型從整數(shù)拓展到分?jǐn)?shù)和比,不僅拓展了基本模型的應(yīng)用價(jià)值,更為學(xué)生全面深刻地認(rèn)識數(shù)量關(guān)系提供了抓手和機(jī)會。
四、實(shí)踐反思:乘法數(shù)量關(guān)系概念本質(zhì)的一致性教學(xué)反思
(一)明確目標(biāo),系統(tǒng)把握
在小學(xué)階段,學(xué)生對乘法數(shù)量關(guān)系的理解是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程。從簡單的“每份數(shù)×份數(shù)=總數(shù)”“1倍數(shù)×倍數(shù)=總數(shù)”到“單價(jià)×數(shù)量=總價(jià)”“速度×?xí)r間=路程”,再到“單位‘1的量×分率=對應(yīng)量”等數(shù)量關(guān)系,他們逐步建立起對乘法數(shù)量關(guān)系的系統(tǒng)認(rèn)識。這些數(shù)量關(guān)系看似不同,實(shí)則相通,都可以歸于基本模型“每份數(shù)×份數(shù)=總數(shù)”。學(xué)生在感悟乘法數(shù)量關(guān)系的一致性的過程中,深入理解各個(gè)部分是如何相互關(guān)聯(lián)、相互影響的,這對提升他們的數(shù)學(xué)思維和解題能力具有重要意義。
(二)重視直觀,凸顯結(jié)構(gòu)
在小學(xué)數(shù)學(xué)中,直觀圖對于助力學(xué)生理解乘法數(shù)量關(guān)系、感悟乘法數(shù)量關(guān)系的一致性具有顯著效果。通過長方形圖式、線段圖,學(xué)生能更清晰地看到數(shù)量關(guān)系的內(nèi)在結(jié)構(gòu),并對其進(jìn)行深入理解。這些直觀圖式不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還能幫助其形成系統(tǒng)、清晰的數(shù)學(xué)思維,為后續(xù)學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
(三)廣泛聯(lián)系,整體建構(gòu)
學(xué)生在學(xué)習(xí)乘法數(shù)量關(guān)系時(shí),容易受到數(shù)類型的不同的影響,從而忽視了它們之間的整體性和關(guān)聯(lián)性。因此,教師在設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí),應(yīng)精心構(gòu)思,緊扣核心內(nèi)容,分析知識之間的邏輯關(guān)系,旨在利用學(xué)生的已有認(rèn)知,通過圖形、模型等多維度教學(xué)手段,幫助學(xué)生逐步建立起富有整體性、邏輯性的知識體系,凸顯乘法數(shù)量關(guān)系的一致性,加深學(xué)生對數(shù)量關(guān)系本質(zhì)的理解。
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