路葉娜
摘 要:小學(xué)階段“數(shù)的運(yùn)算”相關(guān)內(nèi)容具有高度的一致性,彼此間聯(lián)系緊密。在對(duì)其進(jìn)行整體分析的基礎(chǔ)上,提出教學(xué)策略:在情境與實(shí)例中感悟運(yùn)算的意義,在算法融通中理解算理,在板塊遞進(jìn)中感悟運(yùn)算的本質(zhì)。教學(xué)架構(gòu)如下:分為“整數(shù)運(yùn)算”“小數(shù)運(yùn)算”“分?jǐn)?shù)運(yùn)算”這三個(gè)板塊以及加減法、乘法、除法等子板塊;對(duì)每個(gè)板塊立足數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),整合目標(biāo)、任務(wù)、情境與內(nèi)容,劃分出關(guān)鍵的教學(xué)單元,進(jìn)一步形成教學(xué)活動(dòng)鏈。
關(guān)鍵詞:小學(xué)數(shù)學(xué);數(shù)的運(yùn)算;整體;結(jié)構(gòu)化;單元教學(xué)
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》在“課程理念”中指出:課程內(nèi)容組織的“重點(diǎn)是對(duì)內(nèi)容進(jìn)行結(jié)構(gòu)化整合,探索發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的路徑”[1]。又在“教學(xué)建議”中指出:“在教學(xué)中要重視對(duì)教學(xué)內(nèi)容的整體分析,幫助學(xué)生建立能體現(xiàn)數(shù)學(xué)學(xué)科本質(zhì)、對(duì)未來學(xué)習(xí)有支撐意義的結(jié)構(gòu)化的數(shù)學(xué)知識(shí)體系……通過合適的主題整合教學(xué)內(nèi)容,幫助學(xué)生學(xué)會(huì)用整體的、聯(lián)系的、發(fā)展的眼光看問題,形成科學(xué)的思維習(xí)慣,發(fā)展核心素養(yǎng)?!保?]
小學(xué)階段“數(shù)的運(yùn)算”相關(guān)內(nèi)容具有高度的一致性,彼此間聯(lián)系緊密。本文嘗試對(duì)其進(jìn)行整體分析,進(jìn)而提出教學(xué)策略,并進(jìn)行教學(xué)架構(gòu)。
一、“數(shù)的運(yùn)算”的整體分析
首先,從現(xiàn)實(shí)意義來看,人們通常根據(jù)數(shù)量之間的關(guān)系,運(yùn)用數(shù)的運(yùn)算的算理與算法來解決現(xiàn)實(shí)生活中的問題。從在現(xiàn)實(shí)生活中產(chǎn)生數(shù)的概念,到建立數(shù)的運(yùn)算體系,再到運(yùn)用數(shù)的運(yùn)算解決現(xiàn)實(shí)生活中的問題,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)來源于生活又廣泛
運(yùn)用于生活的循環(huán)過程。
其次,從數(shù)學(xué)基礎(chǔ)來看,數(shù)的運(yùn)算是基于數(shù)的概念以及十進(jìn)位值制記數(shù)法形成和發(fā)展的。根據(jù)數(shù)的實(shí)際意義、計(jì)數(shù)單位和數(shù)的組成,數(shù)與數(shù)之間可以定義運(yùn)算,并形成算理和算法。例如,蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)一年級(jí)下冊(cè)第六單元《100以內(nèi)的加法和減法(二)》的例3(如圖1所示),便引導(dǎo)學(xué)生從現(xiàn)實(shí)情境出發(fā),結(jié)合計(jì)數(shù)單位和數(shù)的組成(及其實(shí)物、圖像、符號(hào)等多種表征),抽象建立相應(yīng)的運(yùn)算法則。此過程中,便蘊(yùn)含著算理。
再次,從內(nèi)部體系來看,數(shù)的運(yùn)算分為整數(shù)運(yùn)算、小數(shù)運(yùn)算、分?jǐn)?shù)運(yùn)算三個(gè)板塊;小數(shù)運(yùn)算、分?jǐn)?shù)運(yùn)算以整數(shù)運(yùn)算為基礎(chǔ),與整數(shù)運(yùn)算既有聯(lián)系又有區(qū)別;隨著數(shù)的范圍的不斷擴(kuò)大,運(yùn)算法則在原有的整數(shù)運(yùn)算法則的基礎(chǔ)上不斷擴(kuò)容、貫通,最終形成數(shù)的運(yùn)算的整體結(jié)構(gòu)。
此外,學(xué)生在“數(shù)的運(yùn)算”各個(gè)板塊的學(xué)習(xí)過程中,都要經(jīng)歷一步運(yùn)算、組合運(yùn)算(混合運(yùn)算)、運(yùn)算規(guī)律探究和運(yùn)用這三個(gè)層次的認(rèn)識(shí)深化過程。
最后,整體來看,小學(xué)階段“數(shù)的運(yùn)算”的教學(xué)目標(biāo)可梳理如下:(1)知道各種運(yùn)算的意義,掌握各種運(yùn)算的一般法則,形成基本計(jì)算技能;(2)感悟同種運(yùn)算不同方法、不同運(yùn)算之間的聯(lián)系,發(fā)展數(shù)學(xué)思考;(3)根據(jù)不同的情境靈活選擇合適的算法(估算、巧算等)解決問題,在規(guī)律探究中進(jìn)一步完善能力建構(gòu),發(fā)展數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
二、“數(shù)的運(yùn)算”的教學(xué)策略
(一)在情境與實(shí)例中感悟運(yùn)算的意義
加法是把兩個(gè)或兩個(gè)以上的數(shù)、量合起來,變成一個(gè)數(shù)、量的運(yùn)算。減法是從一個(gè)數(shù)量中去掉另一個(gè)數(shù)量的運(yùn)算,或者已知兩個(gè)加數(shù)的和與其中一個(gè)加數(shù),求另一個(gè)加數(shù)的運(yùn)算。乘法是將相同的數(shù)、量加起來的快捷方式。除法是減去相同的數(shù)、量的快捷方式,或者已知兩個(gè)因數(shù)的積與其中一個(gè)因數(shù),求另一個(gè)因數(shù)的運(yùn)算。
加減乘除的意義對(duì)于小學(xué)生來說,過于抽象。要讓學(xué)生形成清晰的概念,需要聯(lián)系學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn):一方面,通過具體情境得到算式例子,歸納提煉相同的本質(zhì)屬性,進(jìn)而形成運(yùn)算概念;另一方面,針對(duì)算式例子聯(lián)想具體情境,從而豐富對(duì)運(yùn)算意義的認(rèn)識(shí)。
在建構(gòu)運(yùn)算意義的過程中,要結(jié)合與學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)密切聯(lián)系的實(shí)際問題,有機(jī)滲透數(shù)量關(guān)系;同時(shí),在抽象與演繹的過程中,發(fā)展學(xué)生的抽象和推理等關(guān)鍵能力。
(二)在算法融通中理解算理
理解運(yùn)算意義,是具體探究算法、深入理解算理的前提。蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材中運(yùn)算教學(xué)的設(shè)計(jì),都是從實(shí)際問題引入,將問題的解決轉(zhuǎn)化成相應(yīng)算式的計(jì)算,在尋求計(jì)算結(jié)果的過程中,組織學(xué)生經(jīng)歷學(xué)具操作(擺小棒、撥計(jì)數(shù)器等)、符號(hào)記錄以及口頭言說計(jì)算思考的活動(dòng),生成不同形式的算法;各種算法之間異中有同,通過溝通關(guān)聯(lián),學(xué)生建立算法之間的內(nèi)在聯(lián)系,進(jìn)而深入理解算理,由此讓思維不斷從直觀向抽象發(fā)展。
此外,還有從一道算式(例題)的解決到同類一組算式的感悟,最終抽象形成一類計(jì)算的一般方法(口算方法、筆算方法)。同時(shí),在數(shù)的運(yùn)算的不同學(xué)習(xí)階段,逐步滲透、落實(shí)估算、簡(jiǎn)算等靈活方法,發(fā)展和提升學(xué)生的運(yùn)算能力。
(三)在板塊遞進(jìn)中感悟運(yùn)算的本質(zhì)
結(jié)合四則運(yùn)算的意義,我們不難發(fā)現(xiàn),乘法就是相同加數(shù)相加的簡(jiǎn)寫,而除法也可以理解為不斷減去同一個(gè)數(shù)(不完全除);同時(shí),加法與減法互為逆運(yùn)算,乘法與除法亦然。其內(nèi)在關(guān)聯(lián)如圖2和圖3所示。
此外,我們還可以結(jié)合整數(shù)、小數(shù)、分?jǐn)?shù)加減乘除的一般算法進(jìn)一步剖析:加減法為什么要數(shù)位對(duì)齊?為什么要通分?多位數(shù)的乘法為什么乘完還要相加?除法除到某一位不夠商1時(shí)怎么辦?……最終發(fā)現(xiàn),其實(shí)又回到了數(shù)的運(yùn)算發(fā)展的起點(diǎn)——計(jì)數(shù)單位。計(jì)數(shù)單位與相應(yīng)的計(jì)數(shù)本質(zhì)上是相乘的關(guān)系(乘法的意義是相同的東西合起來),所以,加減法本質(zhì)上是相同的計(jì)數(shù)單位不變,相應(yīng)的計(jì)數(shù)相加減(分配律的運(yùn)用,或者說合并同類項(xiàng));乘除法本質(zhì)上是計(jì)數(shù)單位相乘除得到新的計(jì)數(shù)單位,相應(yīng)的計(jì)數(shù)相乘除得到新的計(jì)數(shù)(冪的運(yùn)算法則的運(yùn)用);加減乘除中蘊(yùn)含著計(jì)數(shù)單位的合成和分解??梢?,運(yùn)算的本質(zhì)在計(jì)數(shù)單位中(或者說,算術(shù)的本質(zhì)在代數(shù)中)。
因此,教學(xué)要引導(dǎo)學(xué)生在“整數(shù)、小數(shù)、分?jǐn)?shù)”的板塊遞進(jìn)(以及“加、減、乘、除”的子板塊遞進(jìn))中,經(jīng)歷從最初的“看山是山”(經(jīng)驗(yàn)之談)到中期的“看山不是山”(分解學(xué)習(xí)),到最后的“看山還是山”(認(rèn)知的整合)的過程,實(shí)現(xiàn)從“雙基”到“素養(yǎng)”的進(jìn)階,同時(shí),實(shí)現(xiàn)從算術(shù)到代數(shù)的進(jìn)階。
三、“數(shù)的運(yùn)算”的教學(xué)架構(gòu)
我們嘗試把“數(shù)的運(yùn)算”分為“整數(shù)運(yùn)算”“小數(shù)運(yùn)算”“分?jǐn)?shù)運(yùn)算”這三個(gè)板塊來進(jìn)行教學(xué)架構(gòu)。三個(gè)板塊都是先學(xué)習(xí)加法和減法,再學(xué)習(xí)乘法和除法。
以整數(shù)運(yùn)算為例,我們嘗試將其分為加減法、乘法、除法這三個(gè)子板塊:對(duì)每個(gè)子板塊,由表及里地提煉出關(guān)鍵的教學(xué)單元(如下頁圖4所示)和教學(xué)活動(dòng)鏈。
圖4中的教學(xué)單元與教材中的單元有所不同:不只是依據(jù)內(nèi)容劃分的,而是立足數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),整合目標(biāo)、任務(wù)、情境與內(nèi)容劃分的。或者說,一個(gè)單元就是一個(gè)指向素養(yǎng)的、相對(duì)獨(dú)立的、體現(xiàn)完整教學(xué)過程的課程細(xì)胞。
以加減法子板塊的第一單元為例。為了幫助小學(xué)起始年段的學(xué)生加深對(duì)數(shù)的理解,更好地理解加法和減法,在10以內(nèi)的加減法中培養(yǎng)數(shù)感,發(fā)展數(shù)學(xué)思考,我們將教材中《分與合》《10以內(nèi)的加法和減法》兩個(gè)單元進(jìn)行整合,穿插教學(xué),進(jìn)一步形成教學(xué)活動(dòng)鏈(如圖5所示)。
在小學(xué)階段“數(shù)的運(yùn)算”知識(shí)體系中,10以內(nèi)數(shù)的分與合是十分重要的基礎(chǔ)知識(shí),直接關(guān)系到10以內(nèi)數(shù)的概念的形成,以及10以內(nèi)加減法的計(jì)算。教材將2—10各數(shù)的分與合集中編排,希望學(xué)生能較好地感悟“分”與“合”的思想,為以后理解四則運(yùn)算的意義打下基礎(chǔ)。但集中學(xué)習(xí)10以內(nèi)數(shù)的分與合,不利于學(xué)生體會(huì)分與合的價(jià)值,較難激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性;同時(shí),使得學(xué)生接受學(xué)習(xí)的容量較大,增加了學(xué)生的記憶難度。
10以內(nèi)數(shù)的分與合的意義正是加法和減法的支撐,因此,將教材內(nèi)容重組,把10以內(nèi)數(shù)的分與合與其對(duì)應(yīng)的加減法的學(xué)習(xí)有機(jī)結(jié)合,以幫助學(xué)生體會(huì)學(xué)以致用的重要意義,并在掌握知識(shí)與技能的基礎(chǔ)上了解學(xué)習(xí)方法結(jié)構(gòu),逐步培養(yǎng)序列化探究、自主遷移學(xué)習(xí)等能力,促進(jìn)教學(xué)過程中教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)評(píng)價(jià)指向核心素養(yǎng),實(shí)現(xiàn)進(jìn)階。相應(yīng)地,學(xué)習(xí)內(nèi)容也在緩沖下逐步增加,便于一年級(jí)學(xué)生逐步適應(yīng)學(xué)習(xí)過程。其活動(dòng)鏈中各個(gè)活動(dòng)的目標(biāo)設(shè)計(jì)如下頁表1所示。
從表1中不難發(fā)現(xiàn)各個(gè)活動(dòng)之間教學(xué)側(cè)重的轉(zhuǎn)變和要求的遞進(jìn)。在這一單元的活動(dòng)鏈中,概念整體進(jìn)入和對(duì)方法的循環(huán)遞進(jìn)使用,體現(xiàn)結(jié)構(gòu)的靈活;從分合到加減法再到簡(jiǎn)單“部總”問題,由淺入深,體現(xiàn)結(jié)構(gòu)的遞進(jìn)。這一設(shè)計(jì)重在學(xué)習(xí)成果的內(nèi)化和思維品質(zhì)的培養(yǎng),實(shí)現(xiàn)素養(yǎng)本位單元整體設(shè)計(jì)的價(jià)值追求。
總之,整個(gè)“數(shù)的運(yùn)算”的教學(xué)過程,都要注意橫向的豐富與打開,縱向的遞進(jìn)與靈活,用結(jié)構(gòu)化的教學(xué)使學(xué)生的思維走向靈動(dòng)與清晰,從“帶著學(xué)生學(xué)”走向“學(xué)生獨(dú)立學(xué)”,從點(diǎn)狀的探索認(rèn)知走向鏈狀的有序研究和深入感悟。
參考文獻(xiàn):
[1][2] 中華人民共和國教育部.義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)[S].北京:北京師范大學(xué)出版社,2022:3,85.