閆紅 張仰勇
為發(fā)揮教研工作對基礎(chǔ)教育課程教學改革的專業(yè)支撐作用,提高教育教學質(zhì)量,教育部“課程教材發(fā)展中心”和“課程教材研究所”在義務(wù)教育階段建立了6個學科教研基地。其中,小學數(shù)學教研基地由“北京教育科學研究院基礎(chǔ)教育教學研究中心”來承擔。2019年基地協(xié)同河北、天津、浙江、湖北、黑龍江、廣東、江西、云南、寧夏等省市,以“單元教學設(shè)計”為主題,開展了豐富多彩的研究實踐。哈爾濱市清濱小學作為黑龍江省教研基地的研究團隊,以“大觀念下指向?qū)W生核心素養(yǎng)的單元整體設(shè)計”為主題開展研究,并結(jié)合“除數(shù)是兩位數(shù)的除法”進行了單元整合的研究。
一、寫在“整合”之前的學習和思考
1.何為“大觀念”?
2018年1月教育部發(fā)布最新“普通高中課程標準”,強調(diào)以學科大概念為核心引領(lǐng)課程改革,促進學科核心素養(yǎng)的落實。隨著“普通高中課程標準”的頒布,“義務(wù)教育階段課程標準”的修訂已經(jīng)開始。國內(nèi)學者也圍繞“大概念”【英文Big Ideas(concepts),也有學者將其譯為“大觀念”,以下稱“大觀念”?!窟M行義務(wù)教育階段的課程設(shè)置的研究。那究竟什么是“大觀念”呢?
從學科教育角度,查爾斯(Charles. R. I)將數(shù)學大觀念定義為:對數(shù)學學習至關(guān)重要的觀念的陳述,是數(shù)學學習的核心,能把各種數(shù)學理解聯(lián)系成一個連貫的整體,大觀念使我們將數(shù)學看作是一個連貫的大觀念集合。國內(nèi)的專家和學者也對“大觀念”進行了解讀。北京教科院張丹教授認為“關(guān)于核心內(nèi)容的本質(zhì)、思想方法和教育價值的概括性、陳述性語句”即為“大觀念”。天津教研室小數(shù)教研員任占杰老師認為,“大觀念”指得是“從一類知識體系中凝練知識的核心、靈魂” 。從這些專家對“大觀念”的解讀中,能清楚地領(lǐng)悟到“大觀念”是在對有“核心內(nèi)容”“知識體系”的學習中,凝練出有關(guān)知識核心、本質(zhì)的陳述性和概括性的語句。它能夠引領(lǐng)教師確定單元學習的主題和學習過程中產(chǎn)生的具體觀念。在這些概念理解的基礎(chǔ)上,結(jié)合小學階段數(shù)學學科的知識本質(zhì)和思想方法,我們認為“大觀念”在小學數(shù)學教學中可以具體表述為“數(shù)學核心概念的本質(zhì)和思想方法的概括性語句”。
2.“單元整體設(shè)計”的意義何在?
《人是如何學習的:大腦、心理、經(jīng)驗及學?!芬粫袑W習過程的陳述是“必須用少量主題的深度覆蓋去替換學科領(lǐng)域中對所有主題的表面覆蓋,這些少量主題使得學科中的關(guān)鍵概念得以理解”。從其對學習過程的陳述中能夠看出,用“少量”的學習主題替換“所有”主題,是學習必然經(jīng)歷的途徑。深層理解之后,能感受到“少量”主題要有“深度”。這個“深度”就是能夠涵蓋知識本質(zhì)和數(shù)學思想方法的“觀念”,是要在這些“少量”主題中,能夠融合指引學生長時間、持續(xù)學習的學習方法和思想方法,以便學生能夠產(chǎn)生對“關(guān)鍵概念”的持久“理解”。這就需要“整合”單元學習內(nèi)容,讓學習更具備結(jié)構(gòu)化的特征。
把這些理解融入到張丹教授解讀的“觀念統(tǒng)領(lǐng)”單元教學的基本過程中,我們能夠清晰地看出,各個環(huán)節(jié)存在的不同任務(wù)。
“確定單元學習主題及具體觀念”指向的是“大觀念”的具體化的表述。
“制定TUK學習目標及成果表現(xiàn)”重點是“T目標”的呈現(xiàn),也就是遷移目標,提醒我們應(yīng)該多關(guān)注的是學生認知中“同化”和“順應(yīng)”現(xiàn)象的發(fā)生。學生學習中同化現(xiàn)象一旦發(fā)生,就意味著學生能夠?qū)崿F(xiàn)知識遷移,自主構(gòu)建知識結(jié)構(gòu),學習能力也會相應(yīng)提升。
“形成學生思考的關(guān)鍵問題”是單元具體觀念的細化,需要從單元目標中剝離出學習主題的TUK目標和學生思考的關(guān)鍵問題。
“分解關(guān)鍵問題的子問題”是需要在充分分析學生學情之后,生成的能夠促進學生學習的問題鏈。問題鏈中既有能夠引發(fā)思考的鋪墊問題,也有能夠引領(lǐng)學生深度學習的關(guān)鍵問題。有了問題鏈,再設(shè)計有意義的任務(wù)序列就會變得簡單和有依據(jù),教師對課堂的把握會游刃有余。
3.對“觀念統(tǒng)領(lǐng)”的學習預(yù)期。
在“大觀念”引領(lǐng)下整合單元學習內(nèi)容,對數(shù)學學習希望能夠達成:
活——學生是在經(jīng)歷“活生生”的數(shù)學研究過程,而不是掌握“死”的數(shù)學知識。
通——學生能在自主學習和探究中,打通知識間的關(guān)聯(lián),形成知識間的遷移。
達——學生能簡單構(gòu)建知識模型,初步形成類比遷移的思想方法。
二、“除數(shù)是兩位數(shù)的除法”單元整合
(一)單元學習主題及具體觀念的確定
1.“除數(shù)是兩位數(shù)的除法”的知識結(jié)構(gòu)特點
從現(xiàn)行人教版教材,小學階段有關(guān)“整數(shù)除法”的知識結(jié)構(gòu)入手開展分析,制定“單元學習主題”,確定“具體觀念”。
小學階段有關(guān)整數(shù)除法計算的整體知識結(jié)構(gòu)分為三個層次,分別是二年下(除法的認識)、三年下(除數(shù)是一位數(shù)的除法)、四年上(除數(shù)是兩位數(shù)的除法)。
其中二年下,學生學習表內(nèi)除法(一)時,就已經(jīng)理解了除法的含義,理解了平均分。在表內(nèi)除法(二)中,學生已經(jīng)開始嘗試運用“類比遷移”的思想方法,自己嘗試探索計算方法。這是類比遷移思想方法在除法計算中的第一次運用。而在有余數(shù)除法中學生初次接觸“試商”方法。
到了三年級下,學生完整經(jīng)歷了口算除法和筆算除法的學習過程,能夠理解算理,掌握算法。在這種情況下到了四年級,學生還要學習哪些除法的相關(guān)知識呢?我們從現(xiàn)行教材四年上的解析中明確了本單元的學習要求:計算原理與除數(shù)是一位數(shù)的除法相同,試商的難度增大,掌握試商的方法。因為“原理相同”“試商難度增大”,所以可以用類比遷移的思想方法,構(gòu)建“除數(shù)是一位數(shù)的除法”與“除數(shù)是兩位數(shù)的除法”之間的聯(lián)系,讓知識學習呈現(xiàn)結(jié)構(gòu)化的特點。綜上分析,我們的思考是:
(1)怎樣提高學生試商能力?
(2)怎么發(fā)展學生思維能力?
(3)如何整合單元學習主題?
帶著這些思考,對現(xiàn)行教材的四年上“除數(shù)是兩位數(shù)的除法”的相關(guān)學習內(nèi)容進行了梳理。
2.“除數(shù)是兩位數(shù)的除法”單元學習主題的確定。
(1)除數(shù)“是”整十數(shù)除法學習板塊的整合。
現(xiàn)行人教版教材,四年上“除數(shù)是兩位數(shù)除法”與三年下“除數(shù)是一位數(shù)除法”的單元結(jié)構(gòu)十分相似,這也是現(xiàn)行教材考慮到學生學習中能夠類比遷移的結(jié)果。但有些知識,學生已經(jīng)有三年下的基礎(chǔ),在四年上再次出現(xiàn),反而增加了知識點的數(shù)量,很難讓學生掌握學習的重點內(nèi)容。
例如,現(xiàn)行教材【人教版四年級上冊71】在筆算內(nèi)容之前安排了兩個例題的口算和估算學習,其目的是為后面的“試商”做鋪墊。筆算除法的例1和例2【人教版四年級上冊73頁】,利用“算除想乘”和“除法估算” ,解決除數(shù)“是”整十數(shù)的算理和算法。通過教學實踐,我們能夠發(fā)現(xiàn)學生在三年上解決整十數(shù)除以一位數(shù)時,就已經(jīng)能夠根據(jù)“一乘兩除”的關(guān)系,會算整十數(shù)除以整十數(shù)的除法。而四年上的學習重點不在口算,而在除法估算。三年下學習的估算,估的是“被除數(shù)”的大小,到了四年上,估算能力要提到同時估“除數(shù)”和“被除數(shù)”,這樣才能更好地為試商做鋪墊。根據(jù)這種思考,我們把現(xiàn)行教材口算除法和筆算除法的4個例題,整合為“除數(shù)‘是整十數(shù)除法”學習板塊。
(2)除數(shù)“非”整十數(shù)除法學習板塊的整合。
現(xiàn)行人教版教材筆算除法的例3、例4、例5【人教版四年級上冊76頁、77頁、81頁】,都是利用“四舍”和“五入”的方法,使學生通過類比遷移,將除數(shù)“非”整十數(shù)除法轉(zhuǎn)化為除數(shù)“是”整十數(shù)的除法問題來解決。而“調(diào)商”是計算技能的訓練重點,用了兩個例題來呈現(xiàn)。根據(jù)“觀念統(tǒng)領(lǐng)”的教學思想,學生學習中應(yīng)強化的是類比遷移和轉(zhuǎn)化的思想,以此提升學生持續(xù)學習能力。而計算技能的訓練,學生可以在練習中逐漸梳理總結(jié),準確性和技巧性的掌握也需要長期的培養(yǎng)。所以,把這3個例題整合為“除數(shù)‘非整十數(shù)除法”學習板塊,分為“調(diào)商”和“不調(diào)商”。
(3)“商是兩位數(shù)除法”學習板塊的整合。
現(xiàn)行人教版教材,例6、例7【人教版四年級上冊83頁、84頁】的學習關(guān)聯(lián)的是除數(shù)是一位數(shù)商是兩位數(shù)的除法,目的是厘清商是兩位數(shù)除法的算理、算法。而“觀念統(tǒng)領(lǐng)”教學更關(guān)注知識系統(tǒng)的梳理提升和學習模型的建立。這樣的學習能為后續(xù)進行更多位數(shù)的整數(shù)除法或小數(shù)除法的計算做鋪墊。所以把這兩個例題整合為“商是兩位數(shù)除法”學習板塊。
(4)對“商不變規(guī)律”內(nèi)容的思考。
現(xiàn)行人教版教材例8、例9、例10【人教版四年級上冊87頁、88頁】是“商的變化規(guī)律”和“簡算”。史寧中教授在2019年10期《數(shù)學教育學報》發(fā)表了一篇題為《關(guān)于除數(shù)是分數(shù)或者小數(shù)除法的一個注》的文章,引起了我們的思考。文章中史教授認為:用“商不變的規(guī)律”解決小數(shù)除法問題,會讓學生產(chǎn)生小數(shù)的乘法運算與除法運算不是一致的想法,學生很難感悟數(shù)學的運算是有邏輯的。根據(jù)史教授的想法,對“商不變的規(guī)律”本單元暫時不做整合安排。
根據(jù)對知識結(jié)構(gòu)和教材的深度解析,我們把本單元的學習內(nèi)容整合三個學習板塊,并根據(jù)學習板塊提煉了單元具體觀念:
結(jié)合除法估算,借助數(shù)的組成進行算理、算法回顧。
利用“四舍”和“五入”法將除數(shù)“非”整十數(shù) 轉(zhuǎn)化為除數(shù)“是”整十的除法問題。
通過類比(三位數(shù)除以一位數(shù))解決商是兩位數(shù)問題。著重經(jīng)歷模型建構(gòu)和實際意義的理解。
(5)“除數(shù)是兩位數(shù)的除法”單元內(nèi)容整合前后對比。