焦歡歡?黃德忠
【摘 要】支點,在物理學(xué)中是指杠桿發(fā)生作用時起支撐作用、固定不動的一點。教學(xué)中,支點是指能引起學(xué)生高效學(xué)習(xí)的關(guān)鍵點。本文以“認(rèn)識百分?jǐn)?shù)”一課為例,以比較為支點,通過比較不同情境的共同點,形成對百分?jǐn)?shù)表示“關(guān)系”的認(rèn)識;比較數(shù)形結(jié)合點,深化對百分?jǐn)?shù)表示“倍比關(guān)系”的認(rèn)識;比較應(yīng)用范圍的不同點,完善對百分?jǐn)?shù)表示“何種倍比關(guān)系”的認(rèn)識;比較新舊知的異同點,構(gòu)建完整的“倍比關(guān)系”的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。
【關(guān)鍵詞】比較 支點 認(rèn)知結(jié)構(gòu) 百分?jǐn)?shù)
教學(xué)中,支點是指能引起學(xué)生真正學(xué)習(xí)、高效學(xué)習(xí)的關(guān)鍵點。在認(rèn)知領(lǐng)域中,可以通過支點,起到牽一發(fā)而動全身之效,幫助學(xué)生形成完整的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。認(rèn)知結(jié)構(gòu)是學(xué)習(xí)者頭腦中的知識結(jié)構(gòu)。就數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)來說,認(rèn)知結(jié)構(gòu)是數(shù)學(xué)知識在學(xué)生頭腦里按照他自己的理解深度、廣度,結(jié)合個人感知、記憶、思維、聯(lián)想的特點,組合成的心理結(jié)構(gòu)。筆者倡導(dǎo)以比較為支點,通過比較,讓學(xué)生在“不同”中看到“聯(lián)系”,在“解構(gòu)”中進行“建構(gòu)”,有利于學(xué)生構(gòu)建認(rèn)知結(jié)構(gòu)。在教學(xué)中,不少教師都有意識地引導(dǎo)學(xué)生進行比較,但在何處比較,比較到何種程度,不少教師難以準(zhǔn)確把握。例如:“百分?jǐn)?shù)認(rèn)識”這節(jié)課,不少教師只是引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識了百分?jǐn)?shù)的概念,鮮有從“倍比關(guān)系”角度幫助學(xué)生建立完整的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。因此,筆者以“認(rèn)識百分?jǐn)?shù)”一課為例,闡述如何以比較為支點,構(gòu)建學(xué)生完整的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。
一、比較不同情境的共同點,形成對百分?jǐn)?shù)表示“關(guān)系”的認(rèn)識
概念學(xué)習(xí),需要學(xué)生在不同情境中去除概念非本質(zhì)特征,抽取出相同的特征,形成對概念本質(zhì)的認(rèn)識。百分?jǐn)?shù),在不同情境中都有所運用,這需要學(xué)生在眾多情境中,能比較出不同情境的共同點,挖掘出百分?jǐn)?shù)最本質(zhì)的特征,形成對百分?jǐn)?shù)表示兩個數(shù)量之間“關(guān)系”的認(rèn)識。筆者因此展開以下教學(xué):
師:我們看這幅圖上寫著“已充電98%”,你怎么理解這里的98%?
生1:就是把總?cè)萘靠醋鲉挝弧?”,平均分成了100份,已充電是這樣的98份。
生2:已充電量和總?cè)萘康谋仁?8 :100。
生3:就是已充電量是總?cè)萘康?8/100 。
師:看來98%不表示具體充了多少毫安電,而是表示已充電量是總?cè)萘康?8/100 。
師:那25%呢?
生:把垃圾總量看作單位“1”,平均分成100份,可回收物占其中的25份,也就是可回收物占垃圾總量的25/100 。
師:100%羊毛?
生1:純羊毛,整件衣服都是羊毛做的。
生2:羊毛含量是整件衣服的100/100 。
師:百分?jǐn)?shù)真神奇,一個百分?jǐn)?shù)里藏著兩個數(shù)量,帶著這樣的新眼光,再看你課前搜集的百分?jǐn)?shù),它究竟表示什么意思?
生1:羽絨占80%,80%表示羽絨含量占整件衣服的80/100 。
生2:裝一批貨,已經(jīng)裝了75%,75%表示已經(jīng)裝的貨物占總貨物的75/100 。
生3:海洋面積占71%,71%表示海洋面積占地球總面積的71/100 。
師:觀察黑板上的百分?jǐn)?shù)和你搜集的百分?jǐn)?shù),他們表示的意思有什么共同點呢?
生1:都是誰是誰的百分之幾。
生2:都是把兩個數(shù)進行比較。
生3:都是把單位“1”平均分成100份,其中一個物體占這樣的多少份。
師:是的,實際上就表示一個數(shù)是另一個數(shù)的百分之幾,表示兩個數(shù)之間的關(guān)系。
生4:分?jǐn)?shù)表示一個數(shù)是另一個數(shù)的幾分之幾,百分?jǐn)?shù)表示一個數(shù)是另一個數(shù)的百分之幾。
師:真好,你把分?jǐn)?shù)和百分?jǐn)?shù)聯(lián)系起來了!
本環(huán)節(jié),教師通過舉例學(xué)生搜集的“已充電98%”,讓學(xué)生解釋98%的含義,并通過對“100%羊毛”“羽絨占80%”“海洋面積占71%”等例子中“百分?jǐn)?shù)的含義”的討論,讓學(xué)生感受到百分?jǐn)?shù)含義內(nèi)在的一致性。在學(xué)生充分感受的基礎(chǔ)上,教師進一步提問:“百分?jǐn)?shù)表示的意思有什么共同點?”學(xué)生將感性的認(rèn)識上升為理性的思考——“都是兩個數(shù)在比較”“都是誰是誰的百分之幾”,進而和分?jǐn)?shù)建立聯(lián)系,分?jǐn)?shù)表示一個數(shù)是另一個數(shù)的幾分之幾,百分?jǐn)?shù)表示一個數(shù)是另一個數(shù)的百分之幾,都代表了兩個數(shù)量之間的關(guān)系。教師讓學(xué)生比較不同情境的共同點,學(xué)生在比較的過程中形成了對百分?jǐn)?shù)表示“關(guān)系”的認(rèn)識。
二、比較數(shù)形結(jié)合點,深化對百分?jǐn)?shù)表示“倍比關(guān)系”的認(rèn)識
心理學(xué)家指出,學(xué)生學(xué)習(xí)的過程,也是一個編碼的過程。編碼分為語義編碼和形象編碼。研究表明,雙重編碼有助于學(xué)生更深入地理解所學(xué)內(nèi)容。語義編碼是以語言的方式理解、建構(gòu)知識,形象編碼是以畫圖等直觀形象的方式建構(gòu)知識。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,數(shù)形結(jié)合是實現(xiàn)雙重編碼的有效途徑,將抽象的數(shù)與具體的形結(jié)合在一起,有助于深化學(xué)生對百分?jǐn)?shù)的認(rèn)識。因此,教師可以引導(dǎo)學(xué)生比較數(shù)形結(jié)合點,深化其對百分?jǐn)?shù)的認(rèn)識。
師:同學(xué)們,明白了百分?jǐn)?shù)的意義,老師還給大家?guī)砹税俑駡D,想看嗎?(出示百格圖,如圖1)
師:請你幫幫老師,涂色部分怎么表示?
生:30%,表示把一個大正方形看作單位“1”,平均分成100份,涂色部分是這樣的30份。
師:那現(xiàn)在呢?(出示圖2)
生:還是30%,3/10=30/100 =30%。
師:如果這樣呢?(出示圖3)
生:30%。
師:分得更多呢?(出示圖4)
生:還是30%。
師:變成正方體了呢?(出示圖5)
生:還是30%。
師:比較一下,不一樣的圖,為什么都表示了30%?
生:雖然圖不一樣,但通過約分或者通分,最后都變成了30/100。
生:最后涂色部分和整體的比都是30 :100。
生:都可以變成平均分成100份,取30份。
師:是的,30%表示了涂色部分與整體的倍比關(guān)系,只要倍比關(guān)系不變,表示的百分?jǐn)?shù)就不變。
學(xué)生常會有這樣的誤區(qū):百分?jǐn)?shù)就是分母為100的分?jǐn)?shù)。如何讓學(xué)生突破分母為100的認(rèn)識?筆者認(rèn)為,比較數(shù)形結(jié)合點是一種有效策略。通過數(shù)形結(jié)合,學(xué)生深刻意識到未必一定要分成100份,不管是分成10份、400份,還是1000份,只要涂色部分與整體的倍比關(guān)系不變,表示的百分?jǐn)?shù)就不變,從而深刻認(rèn)識到百分?jǐn)?shù)含義的本質(zhì)是表示兩個量之間的倍比關(guān)系。通過數(shù)形結(jié)合點的比較,學(xué)生頭腦中建立相應(yīng)的表象,從而實現(xiàn)形象與語義的雙重編碼,深化對百分?jǐn)?shù)表示的是“倍比關(guān)系”的認(rèn)識。
三、比較應(yīng)用范圍的不同點,完善對百分?jǐn)?shù)表示“何種倍比關(guān)系”的認(rèn)識
學(xué)生從最初認(rèn)識百分?jǐn)?shù)表示兩個數(shù)量的關(guān)系,再到表示倍比關(guān)系,學(xué)生的認(rèn)知逐步加深。在此基礎(chǔ)上,教師讓學(xué)生比較百分?jǐn)?shù)的應(yīng)用范圍,探究百分?jǐn)?shù)究竟表示何種量之間的倍比關(guān)系,完善對百分?jǐn)?shù)的認(rèn)識。
師:老師這里也有兩個百分?jǐn)?shù)(如圖6),你能幫我選一選嗎?
174.7% ? ? ? ? ?10%
1.已經(jīng)下載了整個文件( )。
2. 2015年,我國垃圾回收利用量是2006年的( )。
生:第一個是10%,表示已經(jīng)下載的是整個文件的10/100,第二個選174.7%,表示把2006年的垃圾回收利用量看作單位“1”,平均分成100份,2015年的相當(dāng)于這樣的174.7份。
師:比較一下這兩個百分?jǐn)?shù),你覺得位置能交換一下嗎?
生:不行,第一個最多是全部下載完,最多是100%,不可能超過100%。
生:第二個2015年的我國垃圾回收利用量是可以超過2006年的,可以大于100%,這說明2015年我國垃圾回收利用量超過2006年的垃圾回收利用量。
師:看來,已經(jīng)下載的是整個文件的一部分,是不能超過100%,而2016年和2005年的垃圾回收利用量是兩個獨立的量,是可以超過100%,看來,在表示部分與整體的倍比關(guān)系時,百分?jǐn)?shù)不能超過100%,而在表示兩個獨立的量的倍比關(guān)系時,不受100%的限制,是可以超過100%的。
在以往教學(xué)中,學(xué)生對超過100%的百分?jǐn)?shù)感到困惑,不少教師只是一帶而過,而沒有充分重視。百分?jǐn)?shù)是否超過100%,這和百分?jǐn)?shù)表示何種倍比關(guān)系有關(guān)。因此本環(huán)節(jié),筆者通過比較兩種情境下,174.7%和10%這兩個百分?jǐn)?shù)能否互換,讓學(xué)生意識到:在表示已經(jīng)下載和整個文件這樣部分與整體的倍比關(guān)系時,百分?jǐn)?shù)不能超過100%,而在表示兩個獨立的量的倍比關(guān)系時,是可以超過100%的。通過比較應(yīng)用范圍不同點,學(xué)生對百分?jǐn)?shù)的認(rèn)識更加完善、全面。
四、比較新舊知的異同點,構(gòu)建完整的“倍比關(guān)系”的認(rèn)知結(jié)構(gòu)
教育心理學(xué)家皮亞杰提出,人的認(rèn)知學(xué)習(xí)過程分為同化和順應(yīng)兩種。同化是指新知識可以內(nèi)化到已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中,而順應(yīng)是指學(xué)習(xí)者需要改變認(rèn)知結(jié)構(gòu)以此來適應(yīng)新知。在教學(xué)中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生比較新舊知識的異同點,讓學(xué)生的認(rèn)知進行同化和順應(yīng)的過程,擴充并改組原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。如教師展開以下的教學(xué),幫助學(xué)生形成完整的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。
師:接下來哪些分?jǐn)?shù)能改寫成百分?jǐn)?shù),哪些不能?(出示圖7)
生1:第一題的第一個分?jǐn)?shù)不能,因為后面有單位,表示具體的數(shù)量,而75/100后面沒有單位,表示原來是100份,運走的是這樣的75份,表示一種關(guān)系,而百分?jǐn)?shù)也表示關(guān)系,所以75/100可以寫成百分?jǐn)?shù),即75%。
生2:第二題前兩個分?jǐn)?shù)后面都有單位,表示具體的數(shù)量,不能改寫成百分?jǐn)?shù),最后的50/100表示23/100米是46/100米的100份中的50份,是表示關(guān)系,可以改寫成百分?jǐn)?shù)。
師:看來,只有表示關(guān)系的分率才可以改寫成百分?jǐn)?shù),百分?jǐn)?shù)又叫作百分率,百分?jǐn)?shù)還和比有關(guān),你能把百分?jǐn)?shù)化成比嗎?
師:將以前學(xué)的分率和比與今天學(xué)習(xí)的百分?jǐn)?shù)進行比較,你有什么想說的?
生3:我們學(xué)的分率和比是表示兩個數(shù)之間的倍比關(guān)系。今天學(xué)習(xí)的百分?jǐn)?shù),它不是表示具體的數(shù)量,也是表示兩個數(shù)之間的倍比關(guān)系。
師:你把新舊知進行了比較,發(fā)現(xiàn)不管分率、比、百分?jǐn)?shù),實際上都表示了兩個數(shù)之間的倍比關(guān)系,真好!
教師通過引導(dǎo)學(xué)生比較新舊知識的異同點,發(fā)現(xiàn)百分?jǐn)?shù)就是百分率,同化于原有分率的認(rèn)知下,再通過將百分?jǐn)?shù)與分率、比進行縱向聯(lián)系,在認(rèn)知中形成“倍比關(guān)系”這樣更上位的結(jié)構(gòu),從而讓學(xué)生發(fā)現(xiàn),不管分率、比、百分?jǐn)?shù),實際上都表示了兩個數(shù)之間的倍比關(guān)系。教師將倍比關(guān)系作為分率、比、百分?jǐn)?shù)的“根”與“魂”,進行縱向聯(lián)系,同時通過橫向聯(lián)系,讓學(xué)生認(rèn)識到百分?jǐn)?shù)的讀寫、作用、意義、范圍,通過橫向、縱向的聯(lián)系,形成結(jié)構(gòu)化的板書,幫助學(xué)生形成完整的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。
注:本文系江蘇省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2020年度課題“指向課堂核心關(guān)切的支點式學(xué)習(xí)研究”(立項批準(zhǔn)號:Xc-c/2020/08)的階段性研究成果。