

摘"要:數感是一種感覺,這種“感覺”不僅需要經過長期的訓練,通過感受和領悟逐漸變成自身具有的能力,更要把握好學習的關鍵節點,從而實現數感發展從“確定”到“不確定”、從“真實”到“虛擬”、從“絕對”到“相對”的銜接,形成“數”認識的完整體系,逐步解析數的內涵,完善數的意義,拓展數的領域。
關鍵詞:小學數學;數感;“種子課”
隨著《義務教育數學課程標準(2022年版)》(以下簡稱“課標”)的頒布,核心素養表現中的“數感”再一次成為小學數學界的討論重點。數感是一種感覺,這種“感覺”不僅需要經過長期的訓練,通過感受和領悟逐漸變成自身具有的能力,更要把握好學習的關鍵節點。梳理小學數學中數概念的相關內容(如圖1所示)后,筆者以為,數感發展有三個關鍵節點——確定到不確定、真實到虛擬、絕對到相對,需要做好銜接工作。
一、解析數的內涵,實現“確定”到“不確定”的銜接
小學階段有關數的認識是從自然數開始的。在低年段時,學生通過對1個蘋果、2張桌子等這樣的數量的抽象得到自然數1—9,又通過數小棒、正方體等產生更大的自然數。這些自然數都是描述確定的具體數量。此外,學生也經常遇到4個蘋果是1個蘋果幾倍的問題,這是對數量關系的抽象,“4倍”依然是描述一個具體的、確定的數量關系。由此可見,自然數在表示數量和數量關系時指向的都是確定的量。那么,正分數、正小數是不是也像自然數一樣呢?確實是一致的,它們實際上是自然數的拓展,當然也就表示一個具體的、確定的數量或數量關系,只是它們用來表示比計數單位“1”更小的數量。因此,這一階段學生的數感習得,可能都停留于“確定的、具體的”,都是一一對應的點對點關系。
而到了四年級認識近似數時,數描述的不僅是一個點,而是拓展到一個范圍。數感由原來的一個點向一條線或一個面進階,因此,我們不妨把這部分內容作為“種子課”,它是數內涵的進一步深化。在教學時,教師要在具體的數和一個范圍的數之間搭起一座橋梁,讓學生對數的理解更全面、更立體。不過,此時的數依然是確定的,只是變成了一個取值范圍。
而數感從確定到不確定轉變的重要節點在《字母表示數》一課,此時的數具有了不確定性——它存在“未知”的特點,是一個會根據相應的信息而變化的量,或因情境信息的不同確立不同的量與量之間的數量關系。在此課的學習中,有些教師會側重“怎么用字母表示數”,這是不夠的。如果要實現學生的數感從確定到不確定的順利銜接,“字母表示不確定的數”“字母表示量與量的數量關系”“為什么要用字母表示數”等問題都是值得被關注的。從一個數表示具體的數量或數量關系,到一個字母或含有字母的式子表示一個數量或數量關系,學生是存在一定的理解障礙或疑惑的。因此,《字母表示數》一課教學,我們需要抓住“關系”做文章,讓學生體驗到字母雖然是不確定的,但也是“確定”的——它們能概括一組關系,通過它就能發展數量的特征與關系。這也就是數學的簡潔性的重要體現,同樣也真正完善了對數感不確定性的詮釋。
由此,有關數的內涵,我們在這一階段需要完成從確定到不確定的過渡和銜接(如圖2所示),讓學生從確定的數量和數量關系發展到不確定的變量,形成一個較為完善的數感體系。
二、完善數的意義,實現“真實”到“虛擬”的銜接
課標特別把“百分數的認識”這部分內容劃歸至統計與概率學習領域,這意味著從統計的視角認識數也十分必要。而《平均數》一課是把數與統計量關聯起來的“種子課”,也就是要讓學生領悟到平均數是一個虛擬數,而前面學習的自然數、正分數、正小數、近似數等都是真實的數。那么,如何從真實的數過渡到虛擬的數便成為第二個關鍵節點。因此,在教學《平均數》一課時,我們需要讓學生從現實生活中收集數據、分析數據,進而體驗數據的變化和奧秘。
例如,教師設計了“記數大王”游戲作為課堂導入環節,帶領學生感受數據的變化,體驗數產生的真實性。而平均數卻有可能不在這些現實數據中,它是“勻”出來的,所以具有虛擬性;它不僅受最大值和最小值的影響,還可能因為數據的差異性而使得它與其他數據“格格不入”。玩了5次后,其平均數是6,那么第6次的數據也將影響這6次的平均數。因此,無論是用移多補少、取長補短,還是先合后分,其本質是一致的,都是把原有的數進行均分,從而“勻”出一個數,用來描述具有代表性的一般水平,是為了滿足統計和分析問題需要。
當然,這種虛擬性并不是憑空捏造的,而是依據數據的特征,分析數據的關聯,根據現實需求,找到一個合適的“數”來代表一組數量的水平。它可能在這組數中,也可能不在這組數中;可能是整數,也可能是小數。其實,要讓學生完成從原來真實的數到虛擬的數的轉變并非易事,學生會有這樣的疑問:數應該是確定的,為什么在這里又變成虛擬的了?是的,如果作為統計量那應該就是變化的、虛擬的。玩5次的平均數是6,那下一次能確定一定是6嗎?顯然是不能確定的,這就需要教師在教學設計中創建任務讓學生去體驗,他們才能真正地理解。此外,平均數是針對一組統計量的,它應該是對整體數據的描述,不是點對點的,也不是點對面的,那么這樣的數可能就不是真實存在的,它是需要虛擬得到的。
三、拓展數的領域,實現“絕對”到“相對”的銜接
無論是自然數、正分數、正小數、近似數、字母表示的數,還是平均數,這些數都具有絕對性。這些數為什么是絕對的呢?因為它們都是表示具體的數量的多與少,或者描述一個量的整體情況,并未反映出數相對性的一面。只有《負數》一課的出現,才真正地讓學生體驗到數的相對性——正與負是相對的,描述的是一種“狀態”。因此,《負數》一課就是實現從絕對到相對銜接的“種子課”。當然,負數的產生具有必然性,它是拓展數概念域的需要。由正到負,不僅能拓寬學生對數概念的認知范圍,還能讓學生體會相對、相反的現象,以及事物的兩種不同的狀態。因此,本課教學一般從生活中的溫度等模型切入,讓學生基于生活中的冷熱現象等領會到“相對性”,從而抽象出“正數”與“負數”這一數學模型。當學生從具體描述多少的數,走向表示相對狀態的數,這一跨越便融通了學生對數的固有認識:數只能表示數量的多少。從正到負,也滿足了學生對現實生活的表達,現實生活中不僅有“黑”,也有“白”。課標提出,要會用數學的眼光觀察現實世界、會用數學的思維思考現實世界、會用數學的語言表達現實世界,那么,負數的產生就是對現實世界的表達,同樣促進了學生用數學的眼光審視現實世界,從而有關數的相對性表述的必要性便一覽無遺。所以,這是學生建立完整的數感體系的一個重要支點。
由此,負數是小學階段認識數的一個重要分水嶺,無論是鏈接初中的數軸與絕對值等知識,還是體現其在生活中的廣泛運用,都有舉足輕重的作用。它是學生建立完整的數概念的重要組成部分,也是學生數感結構化、整體化和關聯化的重要支撐。
從確定到不確定,從真實到虛擬,從絕對到相對,不斷地拓展數的內涵、意義和領域,學生數感的發展也就能循序漸進,一步一個腳印,從孤立的點,發展成線、面,再到立體的結構。這便是課標中最為突出的要求,即結構化的內容,促進結構化的思維的生成,推動結構化的數感的形成。上好“種子課”,把握數感發展的關鍵節點,讓學生的素養發展真正落地。