□徐文彬 陳韻嫻,2 潘禹辰
“0~9”包含自然數(shù)共有的基本計(jì)數(shù)單位“一”,它不僅是10 個(gè)數(shù)字,還是10 個(gè)組成所有自然數(shù)的符號(hào),本身就預(yù)示著“滿十進(jìn)一”的計(jì)數(shù)規(guī)則,能隨之產(chǎn)生“十”“百”“千”以及擴(kuò)充至小數(shù)系中的“十分之一”“百分之一”“千分之一”等十進(jìn)計(jì)數(shù)單位,是十進(jìn)位值制的重要體現(xiàn)?;诖?,以“0~9數(shù)的認(rèn)識(shí)”為單元主題,以課程標(biāo)準(zhǔn)、教材為依據(jù),整體聚焦單元本身,分析單元知識(shí)內(nèi)容,為知識(shí)的進(jìn)一步結(jié)構(gòu)化,即單元知識(shí)結(jié)構(gòu)的確立做準(zhǔn)備。
“0~9 數(shù)的認(rèn)識(shí)”屬于小學(xué)“數(shù)與代數(shù)”領(lǐng)域中“數(shù)與運(yùn)算”主題的內(nèi)容,是學(xué)習(xí)“數(shù)”的起始單元。后續(xù)許多“數(shù)”的單元與此密切相關(guān),如“整數(shù)的認(rèn)識(shí)與運(yùn)算”“小數(shù)的認(rèn)識(shí)”等,可稱作“0~9 數(shù)的認(rèn)識(shí)”的相關(guān)單元。整體審視“0~9數(shù)的認(rèn)識(shí)”及相關(guān)單元,有助于建構(gòu)完整的知識(shí)結(jié)構(gòu),具體落實(shí)本單元內(nèi)容,并為后續(xù)學(xué)習(xí)相關(guān)單元奠定基礎(chǔ)。
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022 年版)》(以下簡稱“2022 年版課標(biāo)”)確立了核心素養(yǎng)導(dǎo)向的課程目標(biāo),具體到“0~9 數(shù)的認(rèn)識(shí)”及相關(guān)單元,是“會(huì)用數(shù)學(xué)的眼光觀察現(xiàn)實(shí)世界”,主要表現(xiàn)為數(shù)感。學(xué)段目標(biāo)則突顯了核心素養(yǎng)表現(xiàn)的階段性特征:由“經(jīng)歷簡單的數(shù)的抽象過程,認(rèn)識(shí)萬以內(nèi)的數(shù)”到“認(rèn)識(shí)自然數(shù)”,再到“認(rèn)識(shí)自然數(shù)的一些特征”;由“進(jìn)行簡單的整數(shù)四則運(yùn)算”到“進(jìn)行較復(fù)雜的整數(shù)四則運(yùn)算,理解運(yùn)算律”,再到“學(xué)習(xí)小數(shù)及運(yùn)算”。由淺入深,層層遞進(jìn)。
2022 年版課標(biāo)對(duì)有關(guān)“數(shù)”的學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)“數(shù)的概念本質(zhì)上的一致性”“數(shù)的運(yùn)算本質(zhì)上的一致性”以及數(shù)與運(yùn)算的密切關(guān)聯(lián),重視計(jì)數(shù)單位和計(jì)數(shù)單位的個(gè)數(shù)及其操作。[1]“0~9數(shù)的認(rèn)識(shí)”的學(xué)習(xí)內(nèi)容集中于第一學(xué)段,包括數(shù)的意義、認(rèn)數(shù)、讀數(shù)、寫數(shù)、數(shù)位含義、大小比較、加減運(yùn)算等;第二學(xué)段起,學(xué)習(xí)內(nèi)容逐漸拓展至小數(shù)和分?jǐn)?shù),對(duì)整數(shù)的學(xué)習(xí)要求提高,學(xué)生需要認(rèn)識(shí)更大的數(shù),了解十進(jìn)制計(jì)數(shù)法,掌握四則混合運(yùn)算與運(yùn)算律等;第三學(xué)段則強(qiáng)調(diào)整數(shù)、小數(shù)和分?jǐn)?shù)之間數(shù)的認(rèn)識(shí)與運(yùn)算的一致性。
總之,數(shù)感是“0~9 數(shù)的認(rèn)識(shí)”及相關(guān)單元整體教學(xué)的共同素養(yǎng)導(dǎo)向,教師應(yīng)關(guān)注其在“0~9數(shù)的認(rèn)識(shí)”學(xué)習(xí)中的具體表現(xiàn),為后續(xù)學(xué)生學(xué)習(xí)更大的整數(shù)乃至小數(shù)和分?jǐn)?shù)做鋪墊。
教材通常會(huì)在“0~9 數(shù)的認(rèn)識(shí)”內(nèi)容前設(shè)置諸如“數(shù)一數(shù)”“比一比”等的準(zhǔn)備課,與幼兒園階段關(guān)于“數(shù)”的學(xué)習(xí)內(nèi)容共同構(gòu)成“0~9數(shù)的認(rèn)識(shí)”知識(shí)主題單元的“前延”。至于“后續(xù)”,即“0~9 數(shù)的認(rèn)識(shí)”的相關(guān)單元,則包括數(shù)范圍不斷擴(kuò)大的整數(shù)的學(xué)習(xí)及小數(shù)的認(rèn)識(shí),可以分為若干循序漸進(jìn)的主題:20以內(nèi)數(shù)的認(rèn)識(shí)和加減法、100 以內(nèi)數(shù)的認(rèn)識(shí)和加減法、萬以內(nèi)數(shù)的認(rèn)識(shí)和加減法、大數(shù)的認(rèn)識(shí)和小數(shù)的認(rèn)識(shí)等。
“0~9 數(shù)的認(rèn)識(shí)”及相關(guān)單元的知識(shí)內(nèi)容具有一致性,基本內(nèi)容包括:數(shù)數(shù)、計(jì)數(shù)單位、數(shù)的組成、讀數(shù)、寫數(shù)、數(shù)的順序、數(shù)的大小比較,以及相應(yīng)的口算、筆算加減及解決問題等。不同之處在于數(shù)的范圍不斷擴(kuò)大,從10 以內(nèi)逐步擴(kuò)大到20 以內(nèi)、100以內(nèi)、萬以內(nèi)、萬以上(大數(shù))及小數(shù),每一次擴(kuò)充都遵循十進(jìn)位值制,并產(chǎn)生新的計(jì)數(shù)單位,即由基本單位“一”產(chǎn)生“十”“百”“千”……“十分之一”“百分之一”“千分之一”……簡言之,小數(shù)和10及以上的整數(shù)因十進(jìn)位值制與“0~9”一脈相承,故將十進(jìn)位值制確定為這部分內(nèi)容的共同核心概念。
隨著主題的不斷延伸,十進(jìn)位值制的具體表現(xiàn)逐漸深化,具體可劃分為六個(gè)階段(如表1):階段0是十進(jìn)位值制的最初孕伏階段,主要表現(xiàn)為認(rèn)識(shí)組成數(shù)的十個(gè)符號(hào)“0~9”,同時(shí)孕伏“10 個(gè)一是1 個(gè)十”;階段1~2相繼出現(xiàn)進(jìn)率、位值的概念;十進(jìn)位值制的規(guī)則在階段3 進(jìn)一步完善,并在階段4 延續(xù)使用于大數(shù)、小數(shù)中;階段5 則拓展了不同的位值制。
表1 “0~9 數(shù)的認(rèn)識(shí)”及相關(guān)單元中“十進(jìn)位值制”的具體表現(xiàn)
選取八個(gè)版本的小學(xué)數(shù)學(xué)教材作為對(duì)比分析的對(duì)象,包括中國大陸三個(gè)版本(人教版、蘇教版、北師大版)、中國臺(tái)灣四個(gè)版本(教科版、翰林版、康軒版、南一版),以及美國加州版,旨在汲取不同版本教材的內(nèi)容組織與編排優(yōu)勢(shì),博采眾長。
各版本教材均將“0~9 數(shù)的認(rèn)識(shí)”相關(guān)內(nèi)容安排在第1冊(cè),以多個(gè)相連或不相連的教學(xué)單元的形式出現(xiàn),但分段或集中的形式存在不同之處。
人教版、蘇教版、北師大版教材采用數(shù)的認(rèn)識(shí)、數(shù)的運(yùn)算均分段的形式編排,其中“0”“10”單獨(dú)學(xué)習(xí)。人教版中,數(shù)的認(rèn)識(shí)與運(yùn)算穿插進(jìn)行、適當(dāng)結(jié)合,具體分為1~5、0、6~7、8~9、10 五個(gè)階段。蘇教版將數(shù)的認(rèn)識(shí)與運(yùn)算分前后進(jìn)行,并在二者之間安排“分與合”的獨(dú)立單元,大致分為1~5、0、6~9(6~7和8~9)、10幾個(gè)階段。北師大版類似,先整體感知1~10,再分段認(rèn)識(shí)1~5、0、6~10,最后分段學(xué)習(xí)5以內(nèi)、6~9、10的運(yùn)算。
教科版、翰林版、康軒版、南一版教材多采用數(shù)的認(rèn)識(shí)分段、數(shù)的運(yùn)算基本集中的形式編排,其中“0”單獨(dú)學(xué)習(xí)。除了翰林版是先集中認(rèn)識(shí)1~10(0安排在“分與合”中單獨(dú)學(xué)習(xí)),教科版、康軒版、南一版均是先分段認(rèn)識(shí)1~5、6~10、0,再學(xué)習(xí)其順序、大小比較、分與合,最后集中學(xué)習(xí)加減運(yùn)算。
加州版教材采用數(shù)的認(rèn)識(shí)集中、數(shù)的運(yùn)算分段的形式。先集中認(rèn)識(shí)10 以內(nèi)的數(shù)、11~15、16~20,再逐步學(xué)習(xí)加減法的意義及計(jì)算策略,具體分為4~6、7~9、11~12三個(gè)階段。受語言文化影響,加州版教材在數(shù)的運(yùn)算初始階段以12為分界點(diǎn)。
通過比較發(fā)現(xiàn),我國教材多采用分段的形式學(xué)習(xí)“0~9”,且傾向于單獨(dú)認(rèn)識(shí)“0”,置于1~5或6~10 的認(rèn)識(shí)后。至于是否可以將“0”納入“1~9”集中學(xué)習(xí),以形成對(duì)“0~9”的整體認(rèn)知,有待探究。
就“數(shù)的認(rèn)識(shí)”知識(shí)內(nèi)容而言,各版本教材幾乎都包含數(shù)數(shù)、認(rèn)讀寫數(shù)、基數(shù)含義、序數(shù)含義(除加州版外)、數(shù)的順序、數(shù)量多少的比較等。差異體現(xiàn)在數(shù)的大小比較、分解與組成、數(shù)量表示、十進(jìn)位值制的孕伏上,具體差異如下:關(guān)于數(shù)的大小比較,人教版、蘇教版、北師大版教材注重用關(guān)系符號(hào)來表達(dá),而加州版幾乎不涉及;關(guān)于分解與組成,大部分教材設(shè)置“分與合”的專門課時(shí),且人教版與蘇教版強(qiáng)調(diào)分與合的操作有序、排列對(duì)稱,滲透有序的數(shù)學(xué)思想;關(guān)于數(shù)量表示,教科版等教材傾向?qū)iT設(shè)置“做數(shù)”課時(shí),示意學(xué)生拿出同樣多的物品來表示數(shù)字,滲透一個(gè)數(shù)可以用同樣數(shù)量的不同物體表征的模型意識(shí);同時(shí),人教版、蘇教版、北師大版教材重視十進(jìn)位值制的孕伏,如呈現(xiàn)10 根一捆的小棒來滲透“10個(gè)一是1個(gè)十”的表示。
就“數(shù)的運(yùn)算”知識(shí)內(nèi)容而言,各版本教材一般按照理解運(yùn)算的意義、探索計(jì)算的方法、解決簡單的實(shí)際問題三個(gè)線索依次展開,且三者緊密交融。關(guān)于理解運(yùn)算的意義,一般先依托具體的問題情境列出算式,再學(xué)習(xí)加減法算式各部分的名稱,感受算式的實(shí)際含義。對(duì)此,人教版、蘇教版和加州版強(qiáng)調(diào)對(duì)情境圖的理解,引導(dǎo)學(xué)生用語言描述情境、提出問題、列出算式。隨著加減法問題類型的增多,“一圖一式”逐漸發(fā)展為“一圖兩式”“一圖四式”,充分體現(xiàn)了加法、減法之間的聯(lián)系。關(guān)于探索的計(jì)算方法,境內(nèi)教材多以操作活動(dòng)為主,包括數(shù)實(shí)物、數(shù)全部、接著數(shù)、數(shù)的分與合;加州版另外還設(shè)置了借助數(shù)線數(shù)以及交換位置、同數(shù)加減的推論性數(shù)數(shù)等內(nèi)容。關(guān)于解決簡單的實(shí)際問題,各版本教材都設(shè)置了不同類型的加減法問題,以“求全部”“求剩余”“求整體中的部分”為主,蘇教版還涉及“求加法算式中的未知數(shù)”的問題類型,以滲透方程思想。
通過比較發(fā)現(xiàn),本單元知識(shí)內(nèi)容應(yīng)涵蓋讀寫數(shù)、基數(shù)含義、序數(shù)含義、數(shù)的順序、數(shù)的大小比較、數(shù)的分解與組成、加減法運(yùn)算等,其中,加減法運(yùn)算應(yīng)包括運(yùn)算意義、運(yùn)算方法及解決問題。同時(shí),教學(xué)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注各知識(shí)之間存在的邏輯關(guān)系,孕伏“10個(gè)一是1個(gè)十”的十進(jìn)位值制,從而建構(gòu)以十進(jìn)位值制為核心的承上啟下的知識(shí)結(jié)構(gòu)。
關(guān)于基數(shù)的含義,各版本教材以直觀、齊性的學(xué)習(xí)工具為主,如小棒、小方塊、算珠、小圓圈、花片等。關(guān)于序數(shù)的含義,人教版、北師大版教材使用了動(dòng)態(tài)的含有算珠的簡易計(jì)數(shù)器,直觀呈現(xiàn)“+1”的計(jì)數(shù)過程,內(nèi)蘊(yùn)計(jì)數(shù)單位“一”,外顯相鄰數(shù)之間相差“1”的關(guān)系。關(guān)于數(shù)的順序,人教版、蘇教版、北師大版三個(gè)版本教材及加州版教材使用了具象的刻度尺或抽象的數(shù)線。關(guān)于數(shù)的大小比較、分與合、運(yùn)算,人教版、蘇教版、北師大版教材使用了一一對(duì)應(yīng)的圖式、數(shù)的分解和組成的樹狀圖式、表示合起來或移去的記號(hào)。關(guān)于十進(jìn)位值制的孕伏,部分教材使用了結(jié)構(gòu)性學(xué)具,如10根一捆的小棒(蘇教版)、10個(gè)一列的小方塊(南一版)等。
通過比較發(fā)現(xiàn),單元學(xué)習(xí)應(yīng)采用直觀、齊性,同時(shí)具有結(jié)構(gòu)性的學(xué)具,一方面有助于通過累加“一”體現(xiàn)數(shù)的產(chǎn)生,另一方面能為后續(xù)形成完善的十進(jìn)位值制規(guī)則做準(zhǔn)備。此外,還可以考慮使用數(shù)線,將數(shù)之間抽象的關(guān)系直觀地呈現(xiàn)出來,從而有助于學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)的順序與大小比較。
通過分析“0~9 數(shù)的認(rèn)識(shí)”及相關(guān)單元的縱向關(guān)聯(lián)并橫向比較多版本教材,基本明晰了小學(xué)數(shù)學(xué)“0~9數(shù)的認(rèn)識(shí)”單元的知識(shí)內(nèi)容,為單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)的第一步(即確立單元知識(shí)結(jié)構(gòu))做好了前序準(zhǔn)備。