江蘇省江陰市敔山灣實驗學校 錢 博
《數(shù)學課程標準》指出:數(shù)學知識的教學,應注重學生對所學知識的理解,體會數(shù)學知識間的關(guān)聯(lián)。學生掌握數(shù)學知識,不能死記硬背,應該以數(shù)學理解性學習為前提。所謂數(shù)學理解性學習,是指學生在理解基礎(chǔ)上的數(shù)學學習,也即通過這樣的學習使學生獲得了對數(shù)學的理解。
數(shù)學理解性學習追求的是在數(shù)學學習的歷程中對數(shù)學的理解不斷深入與拓展。數(shù)學理解的形成是一種不斷發(fā)展的層級遞進過程。呂林海教授提出了數(shù)學理解性學習的層級發(fā)展的過程模型,即學生在數(shù)學學習的過程中,會相繼經(jīng)歷經(jīng)驗性理解、形式化理解、結(jié)構(gòu)化理解和文化性理解四個發(fā)展階段。下面以計算教學為例,談談在實際教學中,借助層級發(fā)展的過程模型來促進學生數(shù)學理解性學習的教學策略。
經(jīng)驗性理解是學習者在自身經(jīng)驗的基礎(chǔ)上對學習對象最初的理解。對于數(shù)學學習來講,經(jīng)驗性理解通常發(fā)生在學習的初始階段。因此,發(fā)展學生的經(jīng)驗性理解,一方面要注意從學生已有的知識經(jīng)驗出發(fā),聯(lián)系舊知,另一方面要關(guān)注知識組織的形式和呈現(xiàn)的方式。以“分數(shù)除法計算”為例,學生對于分數(shù)除法計算并不是一無所知,分數(shù)乘法、倒數(shù)、商不變的規(guī)律等,都是學生在學習中積累的知識經(jīng)驗。因此,從學生數(shù)學理解的角度出發(fā),設計開放性的問題和熟悉的問題情境,可以有效地激活學生已有的知識經(jīng)驗,為學習分數(shù)除以整數(shù)提供現(xiàn)實基礎(chǔ)。
【片段一】
1.復習分數(shù)乘法。
(1)口算。
復習分數(shù)乘法的計算方法。
(2)練習。
通過以上練習讓學生明白:求1 除以某個數(shù)的商就是求某個數(shù)的倒數(shù)。
2.探究不同算法。
師:大家想出了這么多解決的辦法,這些方法都正確嗎?請你說出理由。
3.優(yōu)化算法,總結(jié)歸納。
師:同學們說的這5 種方法殊途同歸,結(jié)果都是正確的。這里的每一種方法都運用了轉(zhuǎn)化的數(shù)學思想方法,轉(zhuǎn)化是一種非常重要的數(shù)學思想方法。你覺得在這幾種方法中,哪一種方法最好?
學生先討論,再說明理由,最后歸納出分數(shù)除以整數(shù)的計算法則。生1:分數(shù)除以整數(shù),就等于分數(shù)乘以這個整數(shù)的倒數(shù)。
生2:這個整數(shù)不能為0,因為0 是沒有倒數(shù)的。
……
教師沒有預先給定材料和方向,而是給予學生充分的時間思考,創(chuàng)設富有挑戰(zhàn)性的問題情境,讓學生運用已有的知識經(jīng)驗獨立思考,嘗試探究,獲得計算方法。學生通過自己的努力,創(chuàng)造出比書本給出的還要多的幾種計算方法,體驗到了解決問題的樂趣,特別是學生運用商不變的規(guī)律來解決問題,將以前學到的知識與新學到的知識聯(lián)系起來,在新舊知識的連接點上發(fā)展了新知,同時滲透了“轉(zhuǎn)化”的數(shù)學思想。
學習者對自身經(jīng)驗知識中的各種刺激進行整理、組織、概括與重新表征,學習者擺脫經(jīng)驗認識中的非本質(zhì)屬性,而直達知識的本質(zhì),經(jīng)歷“數(shù)學化”的過程,借助抽象與建模,讓學生的學習上升到形式化的理解。以“乘法分配律”為例,讓學生通過理解乘法的意義去掌握乘法分配律的算理和算法,把握乘法分配律的本質(zhì),使學生能夠深入理解乘法分配律的數(shù)學模型。
【片段二】
師:這里式子不同,結(jié)果卻是相等的,你知道這是為什么嗎?
生1:這里的兩個式子都是表示四年級和五年級一共要領(lǐng)跳繩的根數(shù),所以結(jié)果相等。
教師引導學生結(jié)合圖形說出自己的想法,課件演示,把實物抽象成圖形。
生2:因為6×24 表示6 個24,4×24 表示4 個24,把它們加起來就是10 個24,而(6+4)×24 就表示一共有10 個24,所以結(jié)果相等。
師:聽明白了,你是從乘法的意義去理解(6+4)×24=6×24+4×24,所以不計算也能知道它們的結(jié)果是相等的。
師:(6+4)×24=6×24+4×24,從右往左可以怎么說?
師:比較等號兩邊的式子,有什么相同點和不同點?
生1:左右兩邊都有乘法和加法。
生2:(6+4)×24 是先算加法,再算乘法,6×24+4×24 是先算乘法,再算加法。
師:你能再寫出兩個這樣的式子,說一說每個式子分別表示什么嗎?
教師引導學生寫出等式,運用乘法的意義來判斷等式的左右兩邊是否相等。學生從計算和乘法的意義兩個知識層面理解相等的道理,有利于學生自主建構(gòu)和理解乘法分配律的模型,把握知識的本質(zhì),對乘法分配律的認識由感性到理性,實現(xiàn)對數(shù)學內(nèi)容本質(zhì)的理解。
結(jié)構(gòu)化理解是一種形成結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)的理解,學生在知識關(guān)系的脈絡中把握知識的本質(zhì)與內(nèi)涵,從而形成一個知識鏈和知識整體結(jié)構(gòu),比形式化理解更進一步。以“小數(shù)乘整數(shù)”為例,學生通過溝通聯(lián)系,出現(xiàn)多種方法計算。
【片段三】
師:會計算0.8×3 嗎?請你試一試。
學生獨立計算后交流。
生1:0.8+0.8+0.8=2.4。0.8×3 表示3 個0.8 相加。
師:看起來小數(shù)乘法的意義和什么是相同的?
生:整數(shù)乘法。
生2: 0.8元=8角,8×3=24(角),24角=2.4元,也就是0.8×3=2.4(元)。
師:運用單位名稱的換算,把小數(shù)轉(zhuǎn)化成整數(shù),再計算。
生3:0.8 是8 個0.1,3 個0.8 是24 個0.1,是0.8。
師:看成24 個0.1 來計算,這個結(jié)果是否正確呢?我們借助圖形來驗證一下結(jié)果。
小數(shù)乘法與整數(shù)乘法有著密切的聯(lián)系,把整數(shù)乘法的意義,整數(shù)乘法的計算方法與小數(shù)乘整數(shù)聯(lián)系起來,理解小數(shù)乘整數(shù)的算理和算法,形成一條完整的知識體系鏈,教學中讓學生回顧、梳理,運用已學的知識,幫助學生把新知納入自己的整體知識結(jié)構(gòu)中,深化對數(shù)學的理解。
文化理解是一種對數(shù)學的綜合的、整體性的理解。數(shù)學作為一種文化,它蘊含著久遠而深刻的思想方法,對社會發(fā)展具有重要的推動作用和獨一無二的美,無疑對學生的數(shù)學學習具有重要的價值。以我國明朝的《算法統(tǒng)宗》中“鋪地錦”的乘法計算方法為例,學習了兩位數(shù)乘兩位數(shù)后,在教材的“你知道嗎”中介紹了“鋪地錦”, “鋪地錦”因其計算時畫出的格子類似先人制造的地錦而得名。
【片段四】
師:在上課前,很多同學來問我什么是“鋪地錦”?它的計算方法是怎樣的?
開場白結(jié)束后,學生A就立刻站起來說:“老師,我知道什么是‘鋪地錦’,我把計算方法講給大家聽?!?/p>
他自信地來到講臺上,計算62×35,先把乘數(shù)分別寫在方格的上面和右面,然后把一個乘數(shù)各位上的數(shù)相乘,積寫在相應的方格里,像6 乘3 得18,寫在左上方格里,再把斜對著的數(shù)分別相加,就得到相乘的積為2170。
師:你們覺得這樣計算對嗎?
生列豎式計算,檢驗。列豎式計算后,大家一致肯定。
師:將豎式算法與“鋪地錦”的算法比一比,有什么發(fā)現(xiàn)?
生1:豎式計算,先算5 乘62,而“鋪地錦”的計算順序是先算3 乘62。
師:為什么這兩種算法中有這么多不同之處,卻不影響答案呢?接下來,大家小組合作,一起探索。
生:分析豎式計算過程的每一步,可以發(fā)現(xiàn)在“鋪地錦”中出現(xiàn)的數(shù),同樣在豎式計算過程中也會出現(xiàn),這些計算過程在豎式計算中是口算的,省略了。
師:原來兩種算法是相通的。
數(shù)學文化通過感悟,讓學生對知識及其脈絡形成深刻理解,引導學生回溯知識的源頭,展現(xiàn)知識真實的發(fā)展過程,觸摸到知識的本質(zhì),深化理解,感悟數(shù)學文化的魅力。
學生或許知道很多數(shù)學知識,但并不一定真正理解數(shù)學的本質(zhì)。計算教學不能教授機械的算法和規(guī)則,要給予學生各種機會,在解決問題和交往互動中達到對算理、算法的深度理解。從關(guān)注雙基到走向理解性的學習,是數(shù)學學習的一種價值回歸。