■江蘇省海門市第一實驗小學 張海紅
數學學科是一門邏輯性極強而又極其追求簡約的學科,因此每一個新的數學概念的誕生都有著不得不誕生的理由。作為數學教師,我們在教學新內容時,往往要追問自己,為什么要讓孩子學習這個內容?或者說這個知識點的價值何在?例如“比”,用分數、用除法都可以對兩個數量進行比較,為什么還要用到“比”?通過研究知道:比不僅可以對兩個數量進行比較,還可以同時對兩個以上的數量進行比較,如配制一種混凝土,水泥、石子、黃沙的比是4∶3∶2。想到這點,那么課堂教學設計自然就關注到了“比”概念產生的價值。因此,在教學之前不妨多問問這樣的問題,想明白了,也就理順了知識之間的邏輯結構,而這種邏輯結構往往又與兒童的認知心理相吻合。以此做出的教學設計,邏輯清晰,過程簡約,數學味濃,不失為一堂好課。再如,加法和乘法運算定律的教學,教材上都安排先學習交換律,再學習結合律,這自然是遵循認知規律,由易而難的,但是知識發生的順序究竟是怎樣的呢?學習運算律最重要的意義是解決簡便運算的問題,而簡便運算的重要思想方法是湊整,即把能夠湊成整十、整百、整千等的數結合在一起先計算,再加或乘另外一個數,會使計算簡便。但是在實際操作中,有時想湊整的兩個數不在相鄰的位置,為了使它們能先算,就需要其中的一個數和其他的數交換一下位置,于是交換律登場。據于這樣的理解,課程設計可以先安排學習結合律,并理解結合委的意義和價值,然后再制造認知沖突,如果想湊整的兩個數不在相鄰的位置怎么辦?引導學生根據已有的運算經驗,想到交換數的位置的辦法,點明這就是交換律。這樣的教學從教材既定的框架中跳出來,重構了另一條學習線路,即重新經歷知識發生發展的過程,更深刻地體悟學科發展的意義及價值,引導學生進行創造性思考。
物體在外力作用下能延伸成細絲而不斷裂的性質叫延性;在外力(錘擊或滾軋)作用能碾成薄片而不破裂的性質叫展性。延展性好的物質更容易被塑形后創造出更多的新產品。安德烈·焦爾當在《學習的本質》一書中指出:“學習首先是一種變形。”知識變形的前提是該知識有較好的延展性。我們追求知識的延展,即是追求從一個核心知識衍生出更多的知識、能力、活動經驗,甚至數學思想。此時,這個知識是活的,隨時可以變形成新問題需要的結構。教學中,教師應當關注知識可延展的方向,并適當點撥,為知識即將可能的變形奠基。既然要變形,那么變形的基點在哪里?方向在哪里?這是教學中應當思考的。站在知識系統上方,整體審視教學內容,才能看清知識在結構中所處的位置及來龍去脈,才能知道教學應在哪里著力,哪里突破,哪里伏筆。例如《倒數的認識》。根據倒數的意義,兩數相乘的積是1,這兩個數就互為倒數?;榈箶档膬蓚€數的形式是多樣的,可以是分數、整數,也可以小數等,而教材呈現的例子和練習都是求分數(不含帶分數)和整數的倒數,實際教學是否要關注帶分數、小數的倒數呢?我認為在兒童學習力許可的情況下,可以適當延展,畢竟生活中數的表現形式確實是多種多樣的。因此在學生已經知道了倒數的意義和求分數的倒數的方法后,繼續組織引導 學生嘗試求出0.25、212的倒數。教師板演:

從而師生共同總結出同一個數的倒數可以有不同的表現形式,而這幾種表現形式的值是相等的。
《倒數的認識》一課,從知識層面來講,難度不高。主要是使學生理解倒數的意義,掌握求分數的倒數的方法,并能正確熟練地求出分數的倒數。通過對本節教材和后續教材的反復研讀,以及對兒童的深入研究,我認為,本課教學重點應放在思維的提高上,這就需要對教材進行適度超越,對知識適當延展,體現在兩個方面:1.讓學生掌握了求小數和帶分數的倒數;2.讓學生明白了“同一個數的倒數的表現形式可能不止一種”的觀點。而這兩點對后續學習,尤其是學生的思維發展是非常有效的。事實上,對這兩點,所有學生都能輕松地接納并完成。我深信,這些孩子在遇到計算形如“19×0.25+81÷4”時,就不會只想到按著運算順序慢慢算,而會想到4 和0.25互為倒數,所以81÷4可以變形成為81×0.25,從而用乘法分配律簡便計算。當然追求知識的延展性一定要把握“度”的問題,而這個“度”基于對兒童學習心理及能力的深度把握,在兒童可接納的范圍內延展。過度,數學課程就會顯得艱澀而與兒童疏遠;適度,則會引發兒童生命與數學課程契合共鳴。
數學知識是一個龐大的知識系統,且在舊知識的基礎上不斷增長、不斷深入,但始終具有一定的結構系列,這就是知識點的內在關聯的根源和實質。所有的知識點具有互相支撐的關系。如下圖中的知識X與A、B具有歸屬關系,知識X,是知識A、B的上位知識,反之知識A、B 是知識X 的下位知識。從上位知識到下位知識,一般可以通過演繹得到。而從下位知識到上位知識,一般可以通過歸納得到。再如知識A、B 是并列關系,從知識A 到知識B,可以通過類比(正類比、反類比)得到。

實際教學中,教師要研究知識之間的支撐關系,對關聯領域適當整合,可以穩固知識結構。例如,加法運算是求兩個不相交集合的并集,加法運算的本質是同類量的合并。整、小數加法計算法則:相同數位對齊;從低位算起;滿十進一。相同數位對齊的意義就是使計數單位相同的數相加,如3 個一加5 個一,2 個0.1 加7 個0.1 等。分數加法法則:把異分母分數先轉化成同分母分數,再相加。轉化成同分母分數的意義就是使兩個分數的分數單位變成相同,以滿足相加的條件。
在關于加法運算的例子中,加法運算的意義和本質是上位知識,也是一般模型,而整、小數加法運算和分數加法運算是加法的三個特例,是下位知識。基于兒童學習特點,教材按這樣的順序組織:先安排學習整數加法運算,而后在與整數相加法的類比中學習小數加法計算,最后再安排異分母分數加法計算學習。作為教師,如果能諳熟加法運算的本質聯系,就能透過教材的組織關系,輕易地找到知識之間的支撐關系,并強化舊知的支撐作用,高效完成新知建構。再如,蘇教版五年級上冊“小數乘法”單元安排了“一個數乘10、100、1000 后小數點位置變化”的學習,而在“小數除法”單元安排了“一個數除以10、100、1000后小數點位置變化”的學習。如下圖:

通讀教材后,我認為“一個數除以10、100、1000后小數點位置變化”的學習可以前置,只要在“一個數乘10、100、1000 后小數點位置變化”的學習之后,用類比支撐一下,就可以完成學習。
教師可以這樣引導建立支撐:通過剛才的學習,我們知道一個數乘10、100、1000 后,小數點就會向右移動一位、兩位、三位。我們還知道除法是乘法的逆運算,那么請你想一想,如果一個數除以10、100、1000,小數點會怎樣移動呢?右與左互逆,于是學生馬上會想到一個數除以10、100、1000,小數點會向左移動一位、兩位、三位。這時再組織學生用計算器驗證一下,進一步鞏固即可。這樣,在教師客觀分析知識間的關系基礎上,巧妙地用好這種關系,不僅可以穩固知識的結構,也可以節約課時,激起學生的自豪感。教材是課程標準的具體文本表現,是許多教育教學專家智慧的結晶,也是人類智慧的結晶,具有普遍性。教師的作用在于引導學生創造性地參與文本的意義生成過程,即重建文本的意義,并且根據兒童需要,對教材進行再度重構設計,大膽地進行“用課標教”的課程想象和實踐,追求兒童與課程的真正和諧共振。