黃卓群
在《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標準(2011年版)》中,“探索規(guī)律”是“數(shù)與代數(shù)”領(lǐng)域單列的教學(xué)內(nèi)容,其在第一、二學(xué)段中的教學(xué)要求分別是“探索簡單情境下的變化規(guī)律”和“探索給定情境中隱含的規(guī)律或變化趨勢”。據(jù)此,蘇教版教材從三上開始,每冊都安排一次“探索規(guī)律”的專題學(xué)習(xí),選擇一些現(xiàn)實生活或數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中可能接觸到的現(xiàn)象,讓學(xué)生探索、發(fā)現(xiàn)隱含其中的數(shù)學(xué)規(guī)律,并用數(shù)學(xué)的方式予以表達、交流。《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標準(2022年版)》(以下簡稱“新課標”)頒布后,“探索規(guī)律”的內(nèi)容被整合到了“數(shù)與代數(shù)”領(lǐng)域的“數(shù)量關(guān)系”主題中,并在第一、二、三學(xué)段分別提出了教學(xué)要求,如“探索用數(shù)或符號表達簡單情境中的變化規(guī)律”“經(jīng)歷探索規(guī)律的過程,形成初步的模型意識和應(yīng)用意識”“在具體情境中,探索用字母表示事物的關(guān)系、性質(zhì)和規(guī)律的方法”?;诖耍瑢φ招抡n標提出的“三會”課程目標,筆者認為,教學(xué)“探索規(guī)律”,需要教師著眼學(xué)生核心素養(yǎng)的培育,進一步彰顯數(shù)學(xué)課程的育人價值。三上《間隔排列》是現(xiàn)行蘇教版教材中“探索規(guī)律”的起始課,本文以該課的教學(xué)為例展開探討。
出示教材中的主題圖(如圖1),在學(xué)生通過數(shù)數(shù)發(fā)現(xiàn)兩種相鄰物體的數(shù)量總是相差1后,組織學(xué)生展開討論。
(圖1)
師:為什么兩種相鄰物體的數(shù)量總是相差1呢?我們先從小兔和蘑菇開始研究。請你在課堂研究單上圈一圈、畫一畫,再和同桌說一說,然后全班交流。
生:我們可以把一只小兔和一個蘑菇看成一組,用一個圈圈起來。這樣一個圈一個圈地圈下去,可以發(fā)現(xiàn)最后多出來一只小兔。
師:是的,一只小兔和一個蘑菇是“一對一”的關(guān)系。最后的小兔沒有蘑菇和它“對”,所以小兔的數(shù)量就多了1。
師:木樁和籬笆、手帕和夾子的數(shù)量也可以用這種方法圈一圈嗎?大家來試一試。
生1:我研究了木樁和籬笆,用“一對一”圈一圈的方法,一眼就能看出木樁比籬笆多1。
生2:我研究了手帕和夾子,用圈一圈的方法也可以看出它們的數(shù)量相差1。
師:同學(xué)們真棒!看來,“一個對一個”是我們發(fā)現(xiàn)規(guī)律的好方法。如果20只小兔站成一排,每兩只小兔之間有一個蘑菇,一共有多少個蘑菇呢?為什么?
生1:19個。因為小兔和蘑菇是間隔排列的,小兔應(yīng)該比蘑菇多1。
生2:我也認為是19個。因為一只小兔和一個蘑菇組成一組,就有19組,最后多了一只小兔,所以有19個蘑菇。
…………
“探索規(guī)律”的教學(xué)重點不在規(guī)律本身,而在于引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)規(guī)律的過程。應(yīng)該說,學(xué)生通過數(shù)數(shù)發(fā)現(xiàn)兩種相鄰物體的數(shù)量相差1,“間隔排列”的規(guī)律已經(jīng)得到。但學(xué)生對規(guī)律的理解還是淺層的,尤其對規(guī)律的探索方法缺乏感悟。因此,在學(xué)生發(fā)現(xiàn)“相差1”的基礎(chǔ)上,教師引導(dǎo)學(xué)生用畫一畫、圈一圈的方法探索小兔和蘑菇的數(shù)量關(guān)系,利用學(xué)生資源促進全班學(xué)生初步感受用“一個對一個”圈一圈的方法更容易發(fā)現(xiàn)內(nèi)隱的規(guī)律。然后放手讓學(xué)生圈畫木樁和籬笆、手帕和夾子,使他們充分體悟“對應(yīng)”這一探索規(guī)律的好方法,這本質(zhì)上是“一一對應(yīng)”數(shù)學(xué)思想的初步滲透??梢?,學(xué)生由于第一次接觸“探索規(guī)律”的內(nèi)容,尚不具備獨自探索、發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律的能力,而數(shù)學(xué)思想正是有效的思維方法和思維工具,能為學(xué)生提供探索規(guī)律的腳手架。
師:你能幫小兔們設(shè)計一個隊形嗎?我們用□表示小兔,用○表示蘑菇,把□和○一個隔一個地排成一行,可以怎樣排?
生1:我在每兩個□中間畫一個○。□有10個,○有9個。
生2:我不僅在每兩個□中間畫一個○,還在兩端的□外面分別畫了一個○?!跤?0個,○有11個。
師:除了兩端圖形相同的一一間隔排列,還有不同的畫法嗎?
生3:我有不同的畫法,以□開始,在每兩個□中間畫一個○,最后畫○結(jié)束。□有10個,○也是10個。
生4:我以○開始,在每兩個□中間畫一個○,最后以□結(jié)束?!跤?0個,○也是10個。
師:我們把這四種排列編上序號,分別是①②③④,你能根據(jù)□和○的個數(shù),把它們分分類嗎?
生1:③和④中□和○的個數(shù)都是10,可以分為一類。
生2:①和②也可以分為一類,它們都是□和○的個數(shù)相差1。
師:仔細觀察□和○的排列,什么時候兩種物體的個數(shù)相差1?什么時候兩種物體的個數(shù)相等?
生:兩端都是□或者兩端都是○時,兩種物體的個數(shù)相差1;一端是□而另一端是○時,兩種物體的個數(shù)相等。
師:歸納得真棒!兩端物體相同時,兩種物體數(shù)量相差1;兩端物體不同時,兩種物體數(shù)量相等。
教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷探索規(guī)律的全過程,而規(guī)律的表達與交流也是全過程的一部分。蘇教版教材特別重視學(xué)生在發(fā)現(xiàn)規(guī)律之后運用恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)語言進行表達與交流。數(shù)學(xué)語言的最好形式是數(shù)學(xué)模型,模型能夠簡明而數(shù)學(xué)化地表現(xiàn)有規(guī)律的數(shù)學(xué)內(nèi)容,但三年級學(xué)生并不具備這種高度抽象的數(shù)學(xué)能力。因此,在上述教學(xué)中,教師提出:“用□表示小兔,用○表示蘑菇,把□和○一個隔一個地排成一行,可以怎樣排?”學(xué)生不但擺出了首尾相同的間隔排列,還創(chuàng)造性地擺出了首尾不同的間隔排列,進一步豐富了對規(guī)律的理解。這個過程,其實就是引導(dǎo)學(xué)生用自己熟悉的方式(動手操作)和簡易的數(shù)學(xué)語言(圖形符號)表示發(fā)現(xiàn)的規(guī)律。新課標在闡釋核心素養(yǎng)的內(nèi)涵時指出:“通過經(jīng)歷用數(shù)學(xué)語言表達現(xiàn)實世界中的簡單數(shù)量關(guān)系與空間形式的過程,學(xué)生感悟數(shù)學(xué)與現(xiàn)實世界的交流方式。”探索規(guī)律的教學(xué)理應(yīng)重視規(guī)律的表示與表達,根據(jù)學(xué)生的年齡特點與認知方式,逐步引導(dǎo)他們嘗試運用圖形、符號、字母等數(shù)學(xué)化地表示數(shù)量關(guān)系和現(xiàn)實生活。
師(出示一些生活中存在“間隔排列”現(xiàn)象的圖片):其實,我們生活中也有許多一一間隔排列的現(xiàn)象,你能用火眼金睛把這些圖上的間隔排列找出來嗎?
生:一段路和廣告牌間隔排列;一段跑道和障礙物間隔排列;扶手和石獅子間隔排列……
師:同學(xué)們,借助畫圖想一想,在鋸木頭時,一段木頭和鋸的位置是不是間隔排列的?把一根木頭平均分成5段,需要鋸幾次?
生1:一段段木頭和鋸的次數(shù)是間隔排列的,鋸4次就可以了。
生2:鋸的次數(shù)比木頭段數(shù)少1。
師:廣場上的大鐘敲響5下,鐺——鐺——鐺——鐺——鐺,仔細聽一聽,鐘聲和間隔時間是間隔排列的嗎?
師:大鐘敲響5下,8秒鐘敲完,相鄰兩次鐘聲間隔幾秒呢?
生:相鄰兩次鐘聲有一個間隔,大鐘敲響5下,有4個間隔。8÷4=2(秒),相鄰兩次鐘聲間隔2秒。
“探索規(guī)律”的教學(xué)要注意加強同現(xiàn)實生活的聯(lián)系,引導(dǎo)學(xué)生運用規(guī)律解釋生活現(xiàn)象,促進他們在生活實踐中發(fā)現(xiàn)和提出有意義的數(shù)學(xué)問題,逐步養(yǎng)成從數(shù)學(xué)角度觀察現(xiàn)實世界的意識與習(xí)慣。尋找規(guī)律的過程十分重要,若能靈活運用規(guī)律解決實際問題,則更能增強學(xué)生對數(shù)學(xué)規(guī)律本質(zhì)的理解,提升其數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣和信心。蘇教版教材中《間隔排列》一課的素材比較單一,上述教學(xué)通過創(chuàng)設(shè)“馬路上的廣告牌”“鋸木頭”“敲擊大鐘”等情境,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)這些情境中也暗含著間隔排列的規(guī)律。這個過程是對非數(shù)學(xué)本質(zhì)的剝離,是對數(shù)學(xué)本質(zhì)的抽象,能促進學(xué)生學(xué)會用數(shù)學(xué)的眼光觀察現(xiàn)實世界。
綜上所述,在“探索規(guī)律”教學(xué)中,面對當(dāng)下存在的“新標準、老教材”的現(xiàn)狀,需要教師準確把握新課標理念,引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷規(guī)律探索過程,從而促進學(xué)生核心素養(yǎng)的培育真正落地。