施蒙蒙 周興苗
[摘? 要] 分數(shù)是小學階段學生數(shù)學學習中重要的知識內容,分數(shù)意義的理解是學生數(shù)概念發(fā)展的基石。文章基于分數(shù)定義的剖析、教材研讀和學情分析,制定了“感知—具化—深化”三個維度的教學環(huán)節(jié),從學生的已有知識和經(jīng)驗入手, 通過多維表征的含義,引導學生經(jīng)歷數(shù)學抽象的過程,深刻理解單位“1”,正確構建分數(shù)的意義,為學生后續(xù)更好地學習奠定基礎。
[關鍵詞] 多維表征;建構;分數(shù)意義
■一、課前思考
分數(shù)是小學階段學生數(shù)學學習中重要的知識內容,分數(shù)定義的理解是學生數(shù)概念發(fā)展的基石,也為日后學習分數(shù)的計算及應用奠定基礎。分數(shù)該怎樣定義呢?雖眾說紛紜,但較為集中認定的是張奠宙教授概括的如下四種。一是份數(shù)的定義:把一個“整體”平均分成若干份,其中的一份或幾份可以用分數(shù)表示。二是商的定義:兩個整數(shù)相除的商(除數(shù)不能為0)。三是比的定義:分數(shù)是整數(shù)p與整數(shù)q(q≠0)的比。四是公理化定義:分數(shù)就是有序的整數(shù)對(p,q),其中q≠0。另外,史寧中教授認為,分數(shù)的兩個作用是作為一種有理數(shù)參與運算和以比的形式出現(xiàn)的數(shù),分數(shù)的本質在于它的無量綱性;而劉加霞博士則認為,分數(shù)是分數(shù)單位累加的結果,是先分再數(shù)的數(shù),這樣就將整數(shù)與分數(shù)溝通起來了。
總而言之,分數(shù)的定義是多樣性的。要正確理解分數(shù),就要試著去理解分數(shù)定義的多樣性。人教版小學數(shù)學教材中,分數(shù)的教學分為兩個階段安排。三年級學習分數(shù)的初步認識,學習分數(shù)的“份數(shù)定義”,五年級引入分數(shù)的“商的定義”,而對于比的意義和公理化在小學階段并未明顯涉及。分數(shù)定義的多樣性意味著我們在促使學生理解分數(shù)的意義時,不是一節(jié)課能完成的,它應該是一個系統(tǒng)的、龐大的過程。每一堂課都應成為這一個工程中的一環(huán),一環(huán)緊扣一環(huán),才能促使學生最終形成自己的理解。
本文的“分數(shù)的意義”是五年級下冊“分數(shù)的意義和性質”單元的起始課時,它是對學生三年級時分數(shù)定義的提升,又是開啟商的定義學習的序幕。因此,這一堂課在三年級和五年級的學習中起著承上啟下的作用,本課是進一步打開分數(shù)理解的大門。
■二、實踐與評析
結合對教材的分析與學生的解讀,筆者認為,本課要做的是對經(jīng)驗進行理性提升,使得零散的分數(shù)理解走向系統(tǒng)體系。首先,我們要實現(xiàn)的是對單位“1”的完整理解。要將學生腦海中零散的對象聚類,同時要擴展學生對單位“1”的認知。要讓學生認識到:一個圖形、一個物體、一個計量單位、多個物體等世間萬物都可以看作“1”而平均分,從而得到分數(shù)。其次,要建立分數(shù)的“過程性”理解,即“確定單位‘1—平均分成若干份—得到分數(shù)單位—得到分數(shù)”的分數(shù)理解。基于以上分析,筆者制定了“感知—具化—深化”三個維度的教學環(huán)節(jié),采用圖形、文字、符號等多元表征方式,來構建分數(shù)的意義,進行數(shù)學表達。具體的教學實踐如下:
1. 實現(xiàn)單位“1”的完整理解
(1)感知——自主表征,感悟“1個整體”,感知分數(shù)的意義。
1)自主表征■。
①回顧舊知。
師:我們認識了分數(shù),你了解分數(shù)的哪些知識?
②表征■。
師:用畫一畫、寫一寫等方式,把你心目中的■表示出來。
師:你為什么這樣表示■?和你的同桌交流一下。
評析:本環(huán)節(jié)旨在通過一個問題和一個操作活動,喚醒學生對分數(shù)知識的認知基礎和經(jīng)驗。學生經(jīng)歷思考、多元表征、交流等學習活動,充分激發(fā)學生學習的需求和欲望,學生對分數(shù)的認知躍然紙上,生成豐富的學習資源為下一環(huán)節(jié)的探究做好準備。這樣的導入設計真正從學生的最近發(fā)展區(qū)入手,以生為本,以生成為導向,學生表現(xiàn)出的對分數(shù)的表征能力遠遠高于教材的設計,為后面的進一步探究做好準備。
2)初步感知分數(shù)的意義。
①展示學生的作品:
一個正方形的■? ? 一條線段的■
四個蘋果的■? ? ? 一句話描述■
②感知■的含義。
師:這些都是同學們表示出來的■,你是怎么表示的?大家交流一下。
規(guī)范語言描述:把(? ? )看作一個整體,平均分成4份,每份就是它的■。
引導總結:看來一個圖形、一條線段,以及這樣的4個蘋果都可以看作一個整體,平均分成4份,一份就是它的■。
3)比較、小結。
①整體展示學生的作品。追問:我們繼續(xù)觀察這些作品,為什么這些不一樣的方式都可以表示出■?
②小結:像這樣的一個正方形是一個物體,這條線段可以看作一個計量單位,4個蘋果是一些物體。數(shù)學上像這樣的一個物體、一個計量單位、一些物體,都可以看作是一個整體(板書:一個整體),把一個整體平均分成4份,一份就是它的■。
評析:通過前測,發(fā)現(xiàn)學生畫圖表征分數(shù)的水平是非常高的,但學生語言描述總會遺漏一些元素,最薄弱的兩個點就是“平均分”與“誰的幾分之幾”。為了更好地利用學生生成的素材,為分數(shù)意義的進一步深度構建提供語言與直觀支撐,把這一環(huán)節(jié)定位為:整體展示、規(guī)范語言、圖與文字的一一對應。基于學生生成的差異資源,通過“為什么這些不一樣的方式都可以表示出■”這樣一個問題指引學生去思考、去重構知識,學生結合直觀的圖示、異同的辨析,通過對■這個分數(shù)意義的初步理解,感悟什么是“一個整體”,感知分數(shù)的意義。
(2)具化——深度表征,理解“一個整體”,內化分數(shù)的意義。
環(huán)節(jié)1:深度表征■。
1)深度表征,理解單位“1”的概念。
①學生嘗試。
師:請根據(jù)自己對四分之一的理解,表示出這幾幅圖的■。
②組織反饋。
師:你是怎么表示■的?
③討論交流。
師:為什么都表示■,一會兒涂的是1個圓,一會兒涂的是 2個圓,一會兒涂的又是3個圓,這是怎么回事?
生:因為每次平均分的總數(shù)不同,所以每次表示■的圓的個數(shù)也不同。
師:都是把一個整體平均分成了4份,表示出其中的一份,整體的數(shù)量在變化,一份的數(shù)量也在變化。這個整體還可以是幾個圓呢?
生:20個、24個、100個……只要是4的倍數(shù)就可以。
追問1:還有其他的想法嗎?
生:可以是1個。
生:我覺得還可以是半個。
追問2:可以是半個嗎?
生:可以的,只要把半個圓看作一個整體,也是能夠平均分成4份的。(學生上臺演示)
小結:看來,不管圓的數(shù)量是多少,我們都可以看作一個整體,只要把這個整體平均分成4份,其中的一份都是這個整體的四分之一。
2)理解單位“1”。
師:在數(shù)學上,一個整體可以用自然數(shù)1來表示,我們通常把它叫作單位“1”。(板書:單位“1”)
師:我們現(xiàn)在回顧剛才研究的■,你能分別說出■的單位“1”嗎?
環(huán)節(jié)2:提升練習。
設疑:兩次都是吃了■,為什么吃的塊數(shù)會不一樣?
小結:是的,從圖上我們可以直接看出,單位“1”的具體數(shù)量不一樣,同樣的一個分數(shù)表示的數(shù)量就不一樣。
評析:本環(huán)節(jié)組織學生對■進行深度表征。通過對三幅圖涂一涂、議一議的過程,讓學生充分感知“一個整體”,結合“這個整體還可以是幾個圓”等幾個問題的追問,學生既關注了“一個整體”所表示的數(shù)量不斷變大,又兼顧了“一個整體”所表示的數(shù)量不斷變小,當學生感悟到半個圓也可以是“一個整體”時,學生已經(jīng)對“一個整體”真正理解了,單位“1”的概念也自然建立了。經(jīng)歷這樣的數(shù)學活動,學生對■和單位“1”的認識越來越深刻、越來越接近概念的本質?!疤嵘毩暋钡脑O計主要是內化單位“1”,進一步凸顯量率的對應關系與單位“1”的具體化認知,為后續(xù)研究分數(shù)的其他知識打下堅實的基礎。學生經(jīng)歷這兩個環(huán)節(jié)的深度表征過程,實現(xiàn)單位“1”的完整理解。
2. 建立分數(shù)的過程性理解
(1)理解分數(shù)的概念。
1)規(guī)范語言描述分數(shù)的意義。
師:我們繼續(xù)觀察這8個圓,這里你還能找到哪個分數(shù)?
生:■。
師:是的,學習了單位“1”后,我們可以這樣來描述■的含義:把8個圓看作單位“1”,平均分成4份,其中的3份可以用■表示。
師:圖5右邊的兩幅圖的涂色部分分別可以用什么分數(shù)表示?這個分數(shù)的含義是什么?大家先寫一寫再說一說。
2)概括分數(shù)的意義。
師:我們研究了這么多分數(shù),現(xiàn)在你能說一說什么是分數(shù)嗎?
①組織學生討論交流;②結合學生的回答進行小結。
教師引導小結:把單位“1”平均分成若干份,這樣的一份或幾份都可以用分數(shù)來表示。這就是今天我們研究的分數(shù)的意義。(板書:分數(shù)的意義)
3)觀察比較,明確分數(shù)單位概念。
①比較■和■。
師:仔細觀察圖5,這個■和■有什么關系?
生:我發(fā)現(xiàn)3個■是■。
②理解分數(shù)單位。
師:■表示這樣的一份,■里面就有這樣的3份。在數(shù)學上,表示其中一份的數(shù),叫分數(shù)單位。所以■就是一個分數(shù)單位,■的分數(shù)單位就是■,它有3個這樣的分數(shù)單位。
師:請大家觀察圖5右邊的兩幅圖,你現(xiàn)在會找分數(shù)單位嗎?像剛才那樣,完整地說一說。
(2)溝通分數(shù)單位與整數(shù)單位。
1)在括號里填上合適的數(shù)。
師:同學們,現(xiàn)在把一個長方形看作單位“1”,這些圖示你能用一個合適的數(shù)表示嗎?
①學生獨立完成;②全班交流。
師:這是單位“1”,現(xiàn)在整體來觀察這五個數(shù),你有什么想法?
生:把一個長方形看作單位“1”,只要滿幾個單位“1”,就可以用幾來表示。不滿一個單位“1”的,只能用分數(shù)表示。
師:看來這個單位“1”真厲害,它一個一個地累積起來就是我們認識了的整數(shù),當不滿一個單位“1”時,就要用分數(shù)來表示。
2)在線段上表示出這些數(shù)。
師:在0到1這段上你能表示哪些數(shù)?
①學生獨立完成;②全班反饋交流。
生:把0到1這一段平均分成5份,再表示出這樣的一份,就是■,后面第三格是■,第四格是■。
生:把這條線段向后延長1倍,那個地方就是2,再延長1倍,那個地方就是3了。
師:如果在0和■的正中間再找一個點,這個點可以用什么分數(shù)表示?
生:■,也就是把0到1這段平均分成10份,這樣的一份就是■。
結合學生的發(fā)言,教師分步演示課件,最終成圖7。
3)小結。
師:我們根據(jù)單位“1”,找到了■,后面一個單位一個單位地累積起來就能得到五分之幾,還能確定2、3……這些整數(shù)的位置,我們學習過的數(shù)都能在這樣的直線上表示出來。
評析:有了前面單位“1”的完整性理解,第一環(huán)節(jié)學生對于分數(shù)意義的概括和分數(shù)單位的理解就水到渠成了,教師只要用規(guī)范的語言適當引導即可。第二環(huán)節(jié)是教學部分的拓展練習,借助單位“1”溝通了整數(shù)、1、分數(shù)的聯(lián)系,使學生感悟到單位“1”的累加就能得到整數(shù),單位“1”的平均分就能得到分數(shù),發(fā)展了學生的數(shù)概念。數(shù)軸的應用,為分數(shù)的另外一種定義的引入埋下了伏筆,學生經(jīng)歷這兩個環(huán)節(jié)的活動過程“確定單位‘1—平均分成若干份—得到分數(shù)單位—得到分數(shù)”,真正建立分數(shù)的過程性理解。
3. 多維表征,深化融合分數(shù)的意義
根據(jù)圖8,你能創(chuàng)造一個分數(shù)嗎?先畫一畫, 再寫出這個分數(shù)。
①學生獨立完成;②同桌交流;③全班反饋。
師:請這些作品的小主人來分享自己創(chuàng)造的思路吧!
生:我創(chuàng)造了■,把這6個機器人看作單位“1”,再平均分成2份,其中的1份就是■。
生:我創(chuàng)造了■,我把這6個機器人看作單位“1”,再平均分成6份,其中的3份就是■。
生:我創(chuàng)造了■,我把這6個機器人看作單位“1”,再平均分成3份,其中的2份就是■。
師:講得都很完整。老師這里還有這樣的兩個分數(shù),你們能看懂嗎?自己先獨立想一想,我們再來交流。
生:第一幅圖的■表示把5個機器人看作單位“1”,平均分成5份,表示了其中的2份。
生:第二幅圖的■表示把4個機器人看作單位“1”,平均分成4份,表示了其中的3份。
師:是的,大家都能看出這兩個分數(shù)表示的意義,那從這兩個分數(shù)中你能得到什么啟示呢?
生:老師,我明白了,用6個機器人創(chuàng)造分數(shù),不一定要把6個機器人看作單位“1”,可以把其中的幾個看作單位“1”,這樣也能創(chuàng)造出分數(shù)。
生:老師,要創(chuàng)造一個分數(shù),只要先確定把幾個機器人看作單位“1”,再平均分成幾份,表示出其中的幾份,就能創(chuàng)造出分數(shù)了。
師:嗯,大家都很善于思考。創(chuàng)造一個分數(shù),我們既要關注單位“1”是什么,還要關注什么?
生:單位“1”被平均分成了幾份,表示了這樣的幾份。
師:嗯!觀察這些創(chuàng)造的分數(shù),大家想一想,分數(shù)的分母由誰決定,分子又由誰決定?
生:單位“1”平均分的總份數(shù)就是分母,表示其中的份數(shù)就是分子。
(板書:單位“1”■分數(shù))
評析:本環(huán)節(jié)設計了開放性的學習活動——結合6個機器人創(chuàng)造一個分數(shù),讓學生在畫圖創(chuàng)造分數(shù)的過程中鞏固對分數(shù)意義的理解,這是一個把學生對分數(shù)概念理解后物化的過程,也是對分數(shù)意義進行多維表征的過程。在第一層次(把6個機器人看作單位“1”)創(chuàng)造分數(shù)的基礎上,通過比較、追問,打破把6個機器人看作單位“1”的思維定式,從而使學生進一步感悟到確定了單位“1”、平均分的總份數(shù)、表示的份數(shù),就能創(chuàng)造一個分數(shù),深化融合了分數(shù)的意義,理解了分母、分子等概念的含義,提升了分數(shù)意義的符號化與語言表征的水平。
■三、結束語
學生對分數(shù)意義的理解不可能一蹴而就,是一個螺旋上升逐步內化的過程,教師要理清分數(shù)概念的多維定義,領悟教材編排的意圖,把握學生的學情。教學中遵循“感知—具化—深化”的思路,通過多層次、多維度表征■的含義,引導學生經(jīng)歷有意義的數(shù)學活動,通過抽象與概括把感性經(jīng)驗上升為理性認識,深刻理解單位“1”,正確構建分數(shù)的意義,真正經(jīng)歷“數(shù)學化”,這樣的課堂,才是真正意義上的優(yōu)質而高效的課堂。