張秋爽 北京市順義區(qū)教育研究考試中心小學數(shù)學教研員,吳正憲小學數(shù)學教師工作站核心組成員,北京兒童教育研究所兼職教研員,中學高級教師,特級教師,北京市學科帶頭人,教育碩士學位,中國教育學會小數(shù)專委會先進工作者。
曾參加過教育部遠程培訓、教育部西部農(nóng)遠工程、教育部國培(小學數(shù)學)、新課標解讀等項目,作為主講教師;作為副主編或編委參與了《團隊研修的實踐探索》《聽吳正憲老師上課》《和吳正憲老師一起讀數(shù)學新課標》等10余本書的編寫;曾經(jīng)在國家級刊物上發(fā)表論文、教學設計80多篇。先后去日本、澳門和國內(nèi)十多個省市交流,指導教師參與北京市、中國教育學會課堂教學觀摩獲一等獎;參與的課題獲北京市基礎教育教學成果一等獎、首屆教育部基礎教育成果一等獎、首屆基礎教育科研成果一等獎。
教學研究的基本問題是“教什么”和“怎么教”,前者關乎教學內(nèi)容,后者關乎教學形式。教學內(nèi)容決定教學形式,教學形式服務于教學內(nèi)容。“教什么”永遠比“怎么教”更重要。“教什么”是目標,目標是首要的;“怎么教”是技術,技術是無窮的。教無定法,貴在得法。
一、讀懂每個知識點的來龍去脈,挖掘數(shù)學本質
孫曉天教授曾經(jīng)指出,作為一名數(shù)學教師要有意識地提高自己的專業(yè)素養(yǎng),樹立基于“全面知識”的教學觀。教師對傳授的數(shù)學知識要有足夠的見識和視野,見識和視野從哪里來?來源于對四個問題的關注:為什么?是什么?干什么?怎么干?也就是從一個知識點的四個維度去思考,想清楚、說明白,進一步讀懂教材。
1.讀懂“為什么”,體會知識的生命價值
“為什么”是指教育價值,一般有三個角度要考慮:該內(nèi)容在學生未來的生活里會有什么作用?在學生后續(xù)的學習中是什么角色?有哪些獨到的教育意義?
在備“乘法分配律”這一內(nèi)容時,我關注了知識間的內(nèi)在聯(lián)系:從乘法口訣到乘法計算再到因式分解;從計算周長到長方體的表面積再到圓環(huán)面積;從行程問題到應用乘法分配律解決問題再到舉一反三和知識拓展等,其本質都是乘法的意義,其背后蘊含的分與合的思想是數(shù)學知識發(fā)展不可缺少的思想,也是學生學習數(shù)學知識、解決問題的策略。
在教學《分數(shù)的初步認識》一課時,教師要讓學生體會為什么要學習分數(shù)?學習分數(shù)的價值是什么?在分東西或測量得不到整數(shù)結果的時候就產(chǎn)生了分數(shù)。學習分數(shù)來源于需求,這就是引入時創(chuàng)設情境的主旨,體現(xiàn)了學習分數(shù)的價值。
“認識方程”是學生從程序性思維向關系思維過渡的關鍵內(nèi)容,有助于豐富學生的思維方式,是從算術思維到代數(shù)思維的過渡,也是數(shù)學史上第一次數(shù)學思想方法的突破。
2.弄清“是什么”,體會知識的內(nèi)涵和本質
“是什么”是指數(shù)學意義,是在表面意義的基礎上挖掘其本質。在教材中,有關周長、面積、體積的概念是這樣描述的:封閉圖形一周的長度是周長;物體表面或平面圖形的大小叫面積;物體所占空間的大小是體積。而其本質是:周長是從起點再回到起點,順邊加。周長是長度單位個數(shù)的累加,面積是面積單位個數(shù)的累加,體積是體積單位個數(shù)的累加,所以度量思想非常重要。我們在選擇素材、設計活動、師生互動時要讓學生體會概念的本質。
如“乘法分配律”就是兩個數(shù)的和與一個數(shù)相乘,可以先把這兩個數(shù)分別與這個數(shù)相乘,再把所得的積加起來;分配律是算理,是使算法能“合理簡潔”進行的基礎(如乘法豎式)。它溝通了加法和乘法兩種運算間的聯(lián)系,改變了運算的先后順序。“乘法分配律”是乘法對加法的分配,實際上還有許多變式;計算過程中還滲透了分與合、等量代換的思想,其本質就是乘法意義。分配律是“找規(guī)律”,是積累活動經(jīng)驗的重要題材。
“方程是含有未知量的等式”,這是描述性的概念,其本質是從事件中尋找兩個相等的故事,構建等量關系、列出方程,是把未知量和已知量放在同等位置上考慮問題,是一種建立數(shù)學模型的過程。數(shù)學源自生活,又回歸生活。這就告訴我們,建立數(shù)學模型是提取、還原的過程。
3.理解“干什么”,體會知識的應用價值
“干什么”是指用途與發(fā)展。“乘法分配律”是保證四則運算正確、結果唯一的定律之一,對于整數(shù)、小數(shù)、分數(shù)、有理數(shù)、代數(shù)式、有理式、未來學習的積分等知識都能應用,其用途非常廣泛。乘法分配律是一種模型。有人說,除法沒有分配律。其實,除法的分配律是有條件限制的,可以把被除數(shù)拆成兩個數(shù),可以應用分配律;如果把除數(shù)拆成兩個數(shù)就無法應用了。
分數(shù)既表示一種結果,也表示一種關系。如部分和整體之間的關系,部分和部分之間的關系等。分數(shù)能表示除法計算中除不盡的情況。分數(shù)還可以和份、平均分、倍、比等知識相互轉化,解決不同情境中的問題。
如“方程是重要的數(shù)學模型”,我把方程思想理解為:為尋求未知量和已知量之間的聯(lián)系,把未知量先等同于已知量,進行相關運算,并形成等量關系,進而解出未知量。“認識方程”從方程思想滲透的角度有兩個問題需要關注:一是如何使學生學會尋找等量關系,二是學生在尋找等量關系時怎樣才能把未知量等同于已知量。這兩個問題似乎都與學生長期的算術思維有關,算術思維使得學生很容易走向求未知數(shù)。教學中,我們要提供較為豐富的生活事件,引導學生不斷地尋找兩個相等的故事,經(jīng)歷提取等量關系、列方程的過程,然后讓學生面對方程賦予它更多現(xiàn)實含義。當學生能夠在模型與生活間建立聯(lián)系時,他們才真正接受了這個模型。
4.落實“怎么干”,關注學生的數(shù)學理解
“怎么干”是指具體的技能與方法。如“乘法分配律”的教學可以借助學生經(jīng)驗,將成套的服裝、成套的桌椅、常見的數(shù)量關系作為例證,從兩種不同的計算方法中得出一組組具有相等關系的式子;或者借助幾何直觀,給學生多個長方形,看哪些能拼成新的長方形,在拼擺中既可以獲得求面積和的例子,也可以呈現(xiàn)求面積差的例證;或者借助生活情景;還可以利用學生已有的舊知識學習乘法分配律等。
分數(shù)的學習要讓學生體會分數(shù)多元多維的含義,豐富學生建構的分數(shù)模型,有面積模型、子集—全集模型、數(shù)線模型等。
如“方程的解法”,從事件中尋找等量關系,列出方程,可以說是一種建立數(shù)學模型的過程。如何讓學生更好地經(jīng)歷這個建模的過程,更輕松地接受這個模型,我想單方面讓學生經(jīng)歷從事件中提取還不足以讓學生充分接受。所以,在教學前要搜集較為豐富的生活事件,引導學生不斷地經(jīng)歷提取等量關系、列方程的過程;后期讓學生面對方程這個已有模型,賦予它更多現(xiàn)實含義,當學生能夠將模型與生活建立聯(lián)系時,他才真的開始接受這個模型了。
如果教師對每一個具體的教學內(nèi)容都能沿著“為什么?是什么?干什么?怎么干”的線索想清楚、講明白,就能逐步完善看問題的角度,開闊視野,增添智慧,在觀察世界、欣賞數(shù)學、思考教學問題時做到心中有數(shù)。在此基礎上才能逐步實現(xiàn)“整體把握”,才能區(qū)別“核心價值”,明白教什么、怎么教。
二、梳理知識序列,溝通知識間內(nèi)在聯(lián)系
備課時讀懂課時內(nèi)容的四個方面還遠遠不夠,還要關注知識間的內(nèi)在聯(lián)系。數(shù)學是一門邏輯性很強的關系學科,而內(nèi)容的安排上則是分散難點、循序漸進、螺旋上升的。所以教師要有意識地對知識進行梳理,溝通知識間的內(nèi)在聯(lián)系。
如“加、減、乘、除”四則運算,我們要在不同年級幫助學生積累運算原型。這就是一個知識序列。加、減、乘、除運算的意義是核心概念,要讓學生積累原型,用加、減、乘、除運算。運算的多種“原型”如下:加法可以作為合并、移入、增加、繼續(xù)往前數(shù)等的模型;減法可以作為剩余、比較、往回數(shù)、減少或加法逆運算等的模型;乘法可以作為相等的數(shù)的和、面積計算、倍數(shù)、組合等的模型;除法可以作為平均分配、比率或乘法逆運算等的模型。
除此之外,我們還應該關注四種運算之間的聯(lián)系:乘法是加法的簡便運算;加法和減法互為逆運算;乘法和除法互為逆運算;除法是減去相同減數(shù)的簡便運算等。
數(shù)的加減法,不論整數(shù)、小數(shù),還是分數(shù),其本質都是計數(shù)單位個數(shù)的相加減。小學階段學習的乘法計算從知識序列上看:從二年級學習乘法意義和乘法口訣,到三年級學習多位數(shù)乘一位數(shù)、兩位數(shù)乘兩位數(shù),四年級學習三位數(shù)乘兩位數(shù),到五年級學習小數(shù)乘法等。乘法計算的依據(jù)是十進位值,本質是分與合的思想,基礎是乘法意義。而小數(shù)乘法是在已學知識的基礎上,先把它轉化成整數(shù)乘法計算,然后再根據(jù)積的變化規(guī)律得出正確答案。整數(shù)乘法計算熟練了,小數(shù)乘法不過是找個替身而已,即轉化成整數(shù)乘法去計算。
除法計算,一個數(shù)除以分數(shù),等于這個數(shù)乘這個分數(shù)的倒數(shù)。利用乘除法的互逆關系進行了轉化。是不是就分數(shù)除法這樣做呢?我們一起來梳理除法計算。除法計算包括三個方面:一個數(shù)除以一個整數(shù);一個數(shù)除以一個小數(shù);一個數(shù)除以分數(shù)(如圖1)。它們都可以轉化為乘一個數(shù)的倒數(shù),這就是數(shù)學的統(tǒng)一性。既體現(xiàn)了知識間的內(nèi)在聯(lián)系,也體現(xiàn)了數(shù)學具有抽象性的特點。
在數(shù)學教學中,有很多的知識序列,需要教師用心勾連,關注知識間的內(nèi)在聯(lián)系,讓知識形成網(wǎng)絡,有助于學生的數(shù)學理解。
三、建構知識包,把握核心概念
教材關于教學內(nèi)容的安排體現(xiàn)了分散難點、循序漸進、螺旋上升的特點,所以在教學時,要讀懂知識間的內(nèi)在聯(lián)系,建立知識包,體現(xiàn)數(shù)學的統(tǒng)一性,抓住核心概念,構建學生的關鍵能力。
“同樣多”是一個核心概念,正是因為有了“同樣多”,才有了相同加數(shù),才定義了乘法;正是有了“分得同樣多”,才定義了除法,也就產(chǎn)生了分數(shù);有了“同樣多”就有了幾個幾,有了幾個幾就有了倍的概念……
“同樣多”作為一個概念進行學習,背后的思想是一一對應。角的大小比較、圖形的大小比較都能用重合的方法比較,都是以“同樣多”的對應思想作為支撐。
在小學數(shù)學學習中,“單位”也是一個核心概念。學習數(shù)的認識、數(shù)的計算、數(shù)的大小比較、常見的量、度量中找標準等都離不開“單位”。這里的“單位”包括計數(shù)單位、計量單位、度量單位等。
總之,小學雖小但其內(nèi)涵不小。在小學數(shù)學學習過程中還有很多的核心概念,需要數(shù)學教師認真地思考和發(fā)掘。數(shù)學知識的學習要求教師對所學內(nèi)容有整體把握,了解知識的來龍去脈,關注知識間的內(nèi)在聯(lián)系,把握核心概念,滲透數(shù)學本質。?筻