錢(qián)艷妮 孫曉華
摘要:“三象一作”(現(xiàn)象、心象、抽象、操作)的數(shù)學(xué)認(rèn)知過(guò)程(方法)對(duì)于小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)具有理論指導(dǎo)意義及可操作性。教師可以遵循這一認(rèn)知過(guò)程,有意識(shí)地鼓勵(lì)、引導(dǎo)學(xué)生搜集、觀察身邊的數(shù)學(xué)現(xiàn)象,再通過(guò)多種策略幫助學(xué)生在頭腦中形成科學(xué)規(guī)范的心智圖像,最后通過(guò)層層抽象幫助學(xué)生完成知識(shí)的建構(gòu)。教學(xué)“認(rèn)識(shí)平均分”時(shí),注意創(chuàng)設(shè)現(xiàn)象情境,著力于多種分法形象的積累;激活心智圖像,著力于平均分內(nèi)涵的清晰;進(jìn)行數(shù)學(xué)抽象,著力于平均分概念的形成;開(kāi)展操作活動(dòng),著力于平均分本質(zhì)的深化。
關(guān)鍵詞:三象一作數(shù)學(xué)概念教學(xué)認(rèn)識(shí)平均分
王名揚(yáng)老師和徐瀝泉老師、徐利治先生在《論一種緣自認(rèn)知心理學(xué)及教育學(xué)研究的數(shù)學(xué)認(rèn)知過(guò)程》一文中提出“三象一作”(現(xiàn)象、心象、抽象、操作)的數(shù)學(xué)認(rèn)知過(guò)程。這一認(rèn)知過(guò)程(方法)對(duì)于小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)具有理論指導(dǎo)意義及可操作性。在日常教學(xué)實(shí)踐中,我們遵循這一認(rèn)知過(guò)程,有意識(shí)地鼓勵(lì)、引導(dǎo)學(xué)生搜集、觀察身邊的數(shù)學(xué)現(xiàn)象,再通過(guò)多種策略幫助學(xué)生在頭腦中形成科學(xué)規(guī)范的心智圖像,最后通過(guò)層層抽象幫助學(xué)生完成知識(shí)的建構(gòu)。下面,以蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)二年級(jí)上冊(cè)“認(rèn)識(shí)平均分”的教學(xué)為例,談?wù)劸唧w的做法。
一、創(chuàng)設(shè)現(xiàn)象情境:著力于多種分法形象的積累
數(shù)學(xué)是研究數(shù)學(xué)現(xiàn)象的科學(xué)。數(shù)學(xué)現(xiàn)象是數(shù)學(xué)形式化題材的生命之源,也是學(xué)生心智圖像形成的客觀背景。生活中存在著大量的數(shù)學(xué)現(xiàn)象,我們可以由此創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境。
在教學(xué)“平均分”時(shí),教師首先要從平均分的知識(shí)和學(xué)生已有的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)出發(fā),呈現(xiàn)有效的數(shù)學(xué)現(xiàn)象,引入平均分的概念。綜合平均分知識(shí)的生長(zhǎng)線索和低年級(jí)學(xué)生的認(rèn)識(shí)特點(diǎn)考慮,在呈現(xiàn)有關(guān)平均分的數(shù)學(xué)現(xiàn)象時(shí),要緊扣趣味性、多樣性等特征,引導(dǎo)學(xué)生搜集分法的現(xiàn)象,幫助學(xué)生積累多種不同分法的形象。
(一)引入生動(dòng)有趣的數(shù)學(xué)現(xiàn)象
華羅庚先生說(shuō)過(guò):“人們對(duì)數(shù)學(xué)早就產(chǎn)生了枯燥乏味、神秘難懂的印象,原因之一便是脫離了實(shí)際?!币虼?,依據(jù)學(xué)生熟悉的實(shí)際生活創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中的數(shù)學(xué)現(xiàn)象,激發(fā)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,就顯得尤為重要了。
課始,教師向?qū)W生呈現(xiàn)“學(xué)校棒球隊(duì)9月份去臺(tái)灣參加‘海峽杯比賽,奪得了金燦燦的冠軍獎(jiǎng)杯。他們凱旋的那天正好是中秋節(jié),學(xué)校給他們送來(lái)了月餅”的場(chǎng)景,提出“每組6人(教練員1人、五年級(jí)隊(duì)員2人、六年級(jí)隊(duì)員3人,如圖1)領(lǐng)到6個(gè)月餅,可以怎樣分”的問(wèn)題。這一問(wèn)題情境迅速引發(fā)了學(xué)生參與思考的熱情和欲望。透過(guò)這一現(xiàn)象,學(xué)生可以真切地感受到“怎樣分物品”是現(xiàn)實(shí)生活中需要解決的問(wèn)題。
(二)積累豐富多彩的數(shù)學(xué)形象
之后,教師根據(jù)圖1,引導(dǎo)學(xué)生思考如何分。從圖片信息出發(fā),學(xué)生自然地想到了兩種分法:①把6個(gè)月餅分成6份,每人1個(gè);②把6個(gè)月餅分成3份,分別是1個(gè)、2個(gè)和3個(gè)。教師啟發(fā):能不能從教練員和隊(duì)員兩類(lèi)考慮?這一問(wèn)題又誘發(fā)出如下分法:③把6個(gè)月餅分成2份,教練員作為1份(1個(gè)),五、六年級(jí)隊(duì)員合起來(lái)作為1份(5個(gè))。受此啟發(fā),許多學(xué)生認(rèn)為還可以有如下方法:④教練員與五年級(jí)隊(duì)員合起來(lái)作為1份(3個(gè)),六年級(jí)隊(duì)員作為1份(3個(gè));⑤教練員與六年級(jí)隊(duì)員合起來(lái)作為1份(4個(gè)),五年級(jí)隊(duì)員作為1份(2個(gè))。至此,學(xué)生的思路更加開(kāi)闊,還想到如下分法:⑥教練員與六年級(jí)的1個(gè)隊(duì)員合起來(lái)作為1份(2個(gè)),六年級(jí)剩下的隊(duì)員作為1份(2個(gè)),五年級(jí)隊(duì)員作為1份(2個(gè));⑦五年級(jí)隊(duì)員作為2份(2個(gè)),教練員與六年級(jí)隊(duì)員合起來(lái)作為1份(4個(gè));⑧六年級(jí)隊(duì)員作為3份(3個(gè)),教練員和五年級(jí)隊(duì)員合起來(lái)作為1份(3個(gè));⑨教練員與六年級(jí)隊(duì)員作為4份(4個(gè)),五年級(jí)隊(duì)員作為1份(2個(gè));⑩教練員與六年級(jí)的1個(gè)隊(duì)員作為2份(2個(gè)),六年級(jí)剩下的隊(duì)員作為1份(2個(gè)),五年級(jí)隊(duì)員作為1份(2個(gè))。而后,教師把學(xué)生的這幾種分法匯集起來(lái)進(jìn)行板書(shū)(如圖2)。
可以看到,學(xué)生創(chuàng)設(shè)的多種不同的分法都是具有現(xiàn)實(shí)意義的,都是數(shù)學(xué)現(xiàn)象。學(xué)生在創(chuàng)設(shè)的過(guò)程中情緒是高漲的,思維是活躍的。更重要的是,這些數(shù)學(xué)現(xiàn)象蘊(yùn)含了平均分知識(shí)的線索和內(nèi)涵,為學(xué)生心智圖像的形成奠定了基礎(chǔ)。
二、激活心智圖像:著力于平均分內(nèi)涵的清晰
“心智圖像是數(shù)學(xué)現(xiàn)象在人們心目中呈現(xiàn)的一類(lèi)未經(jīng)理性分析的直覺(jué)形象,是人們對(duì)數(shù)學(xué)現(xiàn)象的某種直接的領(lǐng)悟和圖像?!睌?shù)學(xué)現(xiàn)象是對(duì)數(shù)學(xué)內(nèi)涵的呈現(xiàn),心智圖像則是對(duì)數(shù)學(xué)內(nèi)涵的二次呈現(xiàn)。心智圖像具有一定的概括性,由此也就有了不同的遷移能力。數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,并非概括水平越高的心智圖像越有利于理解,而是在不同的階段需要相應(yīng)水平的心智圖像。數(shù)學(xué)教學(xué)中,引導(dǎo)建構(gòu)的心智圖像必須能夠反映數(shù)學(xué)的本質(zhì),因?yàn)椴还苄纬稍鯓拥男闹菆D像,目的都是幫助學(xué)生理解數(shù)學(xué)。
“平均分”是除法知識(shí)中一個(gè)重要的起始概念。為了幫助學(xué)生建構(gòu)有效的心智圖像,獲得較為清晰的認(rèn)知圖式,教師在教學(xué)中預(yù)設(shè)形成以下心智圖像:
第一,教師引導(dǎo)學(xué)生觀察比較多種不同的分法(圖2),要求學(xué)生努力發(fā)現(xiàn)哪些分法有共同的特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)討論,師生得到兩種不同的分類(lèi)(如圖3):一是每份分得同樣多的,二是每份分得不同樣多的。這一心智圖像的形成讓學(xué)生順利從多種不同的分法過(guò)渡到兩種不同的類(lèi)別,有助于學(xué)生在對(duì)比中凸顯對(duì)“每份分得是否同樣多”特點(diǎn)的感悟。
第二,教師引導(dǎo)學(xué)生觀察比較每份分得同樣多的3種分法(圖3中的第一類(lèi)),再按每份分得的個(gè)數(shù)多少進(jìn)行有序排列(如圖4)。這種心智圖像的形成讓學(xué)生對(duì)“同樣多”的含義具體化,從中領(lǐng)悟到“同樣多”也是可以有多種不同的樣式的,使“同樣多”的內(nèi)涵得到豐富。
三、進(jìn)行數(shù)學(xué)抽象:著力于平均分概念的形成
學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)現(xiàn)象形成了未經(jīng)理性分析的直覺(jué)形象后,還需要進(jìn)一步通過(guò)心象的豐富、變化、組合、聯(lián)結(jié)等過(guò)程,形成概括性的抽象概念。
在這一環(huán)節(jié),教師開(kāi)展如下三個(gè)層次的教學(xué)。
(一) 橫向比較歸納——運(yùn)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)平均分的意義
借助圖3,教師提問(wèn):為什么把①號(hào)、④號(hào)、⑥號(hào)分法分在第一類(lèi),把其余分法分在第二類(lèi)呢?學(xué)生回答:第一類(lèi)的3種分法與第二類(lèi)的7種分法有不一樣的特點(diǎn)。教師追問(wèn):第一類(lèi)的分法與第二類(lèi)的分法分別有什么不同的特點(diǎn)呢?學(xué)生回答:第一類(lèi)每種分法中的每份都是同樣多的,第二類(lèi)每種分法中的每份都是不同樣多的。教師板書(shū):每份分得同樣多。這樣,從事物的具體背景中把一類(lèi)事物的本質(zhì)特征抽取出來(lái)。而后,教師揭示平均分的名稱(chēng)。
(二) 縱向比較歸納并舉例——豐滿平均分的意義
師(指圖4)這三種分法有個(gè)簡(jiǎn)潔的新名字,你知道是什么嗎?
生平均分。
師為什么?
生因?yàn)樗鼈兎值靡粯佣唷?/p>
生因?yàn)樵谒拿糠N分法中,每份分得都是同樣多的。
師這位同學(xué)說(shuō)得真好!那么,(指圖4中的排列一)觀察這三種分法,它們又有什么不同點(diǎn)呢?
生第一種每份都是1個(gè),第二種每份都是2個(gè),第三種每份都是3個(gè)。
師說(shuō)得好!同樣是平均分,即每份分得同樣多,也是可以有多種不同的樣式的。你能說(shuō)說(shuō)實(shí)際生活中還有哪些不同的樣式嗎?
生寫(xiě)5行字,每行4個(gè)。
生我們教室里有8排學(xué)生,每排都是5人。
生電腦教室里有8張電腦桌,每張桌上有6臺(tái)電腦。
……
(三) 順向判斷,逆向索因——加深平均分意義的理解
教師出示圖5,讓學(xué)生判斷哪種分法是平均分,并要求學(xué)生說(shuō)清楚判斷的理由,然后提出如下問(wèn)題:如果把這9個(gè)球平均分成3份,每份之間應(yīng)該怎樣移補(bǔ)?如果平均分成3份,每份是2個(gè),球的總數(shù)應(yīng)該是幾個(gè)?需要去掉幾個(gè)?如果平均分成3份,每份是5個(gè),球的總數(shù)又應(yīng)該是幾個(gè)?需要添上幾個(gè)?經(jīng)過(guò)這樣先順向判斷,后逆向索因的思維活動(dòng),學(xué)生更能充分地理解平均分的意義,完整地建構(gòu)平均分的概念了。
四、開(kāi)展操作活動(dòng):著力于平均分本質(zhì)的深化
所謂“操作階段”,就是對(duì)知識(shí)不斷運(yùn)用和不斷“再認(rèn)識(shí)”“再提升”的階段。這一階段“就是在合乎邏輯法則的條件下,操作運(yùn)用抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)與數(shù)學(xué)方法(包括數(shù)學(xué)符號(hào)和數(shù)學(xué)語(yǔ)言的運(yùn)用),去處理數(shù)學(xué)問(wèn)題并進(jìn)一步去發(fā)展數(shù)學(xué)理論知識(shí)”。
教學(xué)中,教師通過(guò)以下兩個(gè)層次的操作活動(dòng),讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)新知識(shí),加深對(duì)平均分意義和特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)。
(一)多題歸一
題組(1)有8個(gè)蘋(píng)果,每個(gè)小朋友分2個(gè),可以分給幾個(gè)小朋友?
8個(gè),每人分2個(gè),可以分給()人。
(2)圈一圈,填一填。
9塊,每()塊一份,分成了()份。
(3)圈一圈,填一填。
()個(gè),每5個(gè)一份,分成了()份。
由于學(xué)生初次運(yùn)用平均分概念解決實(shí)際問(wèn)題,針對(duì)第(1)題,教師提示學(xué)生“每個(gè)小朋友分2個(gè),也就是2個(gè)2個(gè)地分”;針對(duì)第(2)、第(3)題,教師提醒學(xué)生運(yùn)用圈一圈的方法。學(xué)生完成后,教師提問(wèn):這三道題的分法有什么不同?有什么相同之處?在比較、分析、歸納中,學(xué)生感悟到:雖然平均分被賦予了不同的生活元素,但是剔除非本質(zhì)的因素,不管是把8個(gè)蘋(píng)果每2個(gè)一份地分,還是把9塊橡皮每3塊一份地分,或者把15個(gè)筆套每5個(gè)一份地分,都是每份分得同樣多。
(二)一題多變
題1先用12支鉛筆分一分,再填空。
(1)每1支一份,可以分成()份。
(2)每2支一份,可以分成()份。
(3)每3支一份,可以分成()份。
教學(xué)時(shí),教師先讓學(xué)生操作分法,并根據(jù)學(xué)生的反饋匯總成表格(如表1)。接著,引導(dǎo)學(xué)生觀察、比較、分析:①要分的12支鉛筆與每份的支數(shù)及分成的份數(shù)有什么關(guān)系?(1×12=12,2×6=12,3×4=12)②根據(jù)上述關(guān)系,你能猜一猜12支鉛筆還可以每幾支一份地分,分成的份數(shù)是多少嗎?(每4支一份,分成3份;每6支一份,分成2份)然后,根據(jù)學(xué)生的猜想,用操作進(jìn)行驗(yàn)證。之后,引導(dǎo)學(xué)生思考:從上往下看,每份的支數(shù)怎樣變化?分成的份數(shù)呢?從下往上看呢?學(xué)生通過(guò)觀察、比較、推想,發(fā)現(xiàn)把總數(shù)平均分之后,總數(shù)、每份數(shù)、份數(shù)之間存在的特定關(guān)系,從而感悟到不管每份的支數(shù)與分成的份數(shù)怎樣變化,它們相乘的結(jié)果即總數(shù)是不變的,由此滲透了變化與對(duì)應(yīng)的思想。
師(利用多媒體課件,動(dòng)態(tài)演示“把15個(gè)氣球每人3個(gè),發(fā)給排在前面的2人”)照這樣分一分,15個(gè)氣球可以分給幾個(gè)小朋友?
生可以分給5個(gè)小朋友。
師你是怎樣想的?
生順著次序分給小朋友,3個(gè)一份地分,分5份,正好分完。
生我想用減法:分給一個(gè)小朋友就減去一個(gè)3,依次用15-3-3-3-3-3=0,減5次是0,說(shuō)明正好分完,所以可以分給5個(gè)小朋友。
生我直接想5個(gè)3是15,所以分給了5個(gè)小朋友。
(教師出示如下變式問(wèn)題,讓學(xué)生看圖填空。)
15個(gè),每人分3個(gè),可以分5人。
()個(gè),每人分3個(gè),可以分()人。
()個(gè),每人分3個(gè),可以分()人。
()個(gè),每人分3個(gè),可以分()人。
師你還能依次想到把幾個(gè)氣球每人分3個(gè),分給幾個(gè)人呢?
生27個(gè)氣球分給9個(gè)人,30個(gè)氣球分給10個(gè)人,33個(gè)氣球分給11個(gè)人。
師照這樣的規(guī)律往下想,說(shuō)得完嗎?
生說(shuō)不完,有很多很多這樣的數(shù)。
對(duì)于此題,教師同樣沒(méi)有因?yàn)楂@得解答結(jié)果而止步,而是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行更高層次的思維爬坡,讓學(xué)生通過(guò)觀察、比較和推想,知道符合上述規(guī)律的總個(gè)數(shù)和可以分給的人數(shù)都有無(wú)窮個(gè),再一次感受到兩個(gè)量之間的變化與對(duì)應(yīng)關(guān)系。
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教育研究與評(píng)論(小學(xué)教育教學(xué))2019年2期