夏建華
(山東省威海市實(shí)驗(yàn)小學(xué),山東 威海 264200)
數(shù)學(xué)是一門抽象的學(xué)科,包含的概念、公式繁多。當(dāng)前在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中,存在知識(shí)零散、學(xué)習(xí)淺層、思維離散,缺乏學(xué)科融通等問題?!读x務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022 年版)》指出:“在教學(xué)中要重視對教學(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。”由此看出,新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)從整體的視角進(jìn)行結(jié)構(gòu)化教學(xué),讓零散的、孤立的知識(shí)通過關(guān)聯(lián)建立起聯(lián)系,形成有意義的知識(shí)結(jié)構(gòu)。單元教學(xué)結(jié)構(gòu)化,則是抓住學(xué)科特質(zhì)展開深入研究的好視角,它以教材為基礎(chǔ),用系統(tǒng)的觀點(diǎn)對具有內(nèi)在關(guān)聯(lián)性的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分析、整合、重構(gòu)等,從而優(yōu)化單元教學(xué)結(jié)構(gòu)。因此,教學(xué)中教師要以單元整體為視角,聚焦結(jié)構(gòu)化教學(xué),以結(jié)構(gòu)化思想為統(tǒng)領(lǐng),以結(jié)構(gòu)化任務(wù)為驅(qū)動(dòng),引領(lǐng)學(xué)生對學(xué)習(xí)任務(wù)和內(nèi)容展開結(jié)構(gòu)化理解,培養(yǎng)結(jié)構(gòu)化思維,發(fā)展核心素養(yǎng)。
單元結(jié)構(gòu)化學(xué)習(xí),是對單元碎片化知識(shí)的系統(tǒng)性建構(gòu)?;谥R(shí)原點(diǎn)的結(jié)構(gòu)化學(xué)習(xí),是在知識(shí)產(chǎn)生的本源處,從知識(shí)和思維兩個(gè)生長點(diǎn)上下功夫,實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)的結(jié)構(gòu)化。在單元整體教學(xué)中,教師在通讀、深研教材的基礎(chǔ)上,要精準(zhǔn)找到發(fā)力點(diǎn)。一是找準(zhǔn)知識(shí)原生點(diǎn),知識(shí)結(jié)構(gòu)溯本求源;二是抓住知識(shí)連接點(diǎn),知識(shí)經(jīng)驗(yàn)自然遷移;三是把握知識(shí)和思維生長點(diǎn),生長過程渾然天成。
例如,教學(xué)青島版二上《解決問題》這一單元。本單元的重點(diǎn)是理解兩步計(jì)算問題的數(shù)量關(guān)系,難點(diǎn)是分步解決兩步計(jì)算問題的一般思路和解題策略。教學(xué)內(nèi)容包含窗1《乘加乘減問題》和窗2《除加除減問題》,二者內(nèi)容雖不同,但學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)相同。其中《乘加乘減問題》既是本單元的起始課,也是本單元的種子課,它的結(jié)構(gòu)化學(xué)習(xí)將直接遷移到《除加除減問題》的學(xué)習(xí)中。
課前,通過玩“小貓釣魚”的游戲,初步感知解決問題的策略,找到兩種不同的思考方法:既可以從小貓找到魚,也可以從魚找到小貓。
接著,通過設(shè)計(jì)“到威海華夏城進(jìn)行解決問題的線上研學(xué)”等一系列活動(dòng)探索解決問題的策略。
活動(dòng)一:進(jìn)入海洋館之前,要買票,一人一張。學(xué)生6 人一組,有5 個(gè)組,還有老師4 人,一共有多少人?
活動(dòng)二:“水母表演展廳”里紅色的水母和藍(lán)色的水母正在跳舞。
信息1:紅色水母有35 只;信息2:紅色水母有7 組;信息3:紅色水母有7 組,每組5 只;信息4:藍(lán)色水母有4 只;信息5:紫色水母有6 只。
從上述信息中,選擇合適的信息,解決紅色水母比藍(lán)色水母多多少只?
活動(dòng)三:回頭看,剛才我們解決的這兩個(gè)問題的思考過程,它們有什么相同點(diǎn)?對比之前學(xué)過的解決問題,又有什么不同點(diǎn)?
在活動(dòng)一中,教師引導(dǎo)學(xué)生分別從“問題”和“條件”兩個(gè)不同的思考角度入手進(jìn)行梳理,學(xué)生逐步清晰地認(rèn)識(shí)到解決問題的關(guān)鍵點(diǎn)有兩個(gè):一是可以從條件想起,也可以從問題想起;二是要弄清“先求什么,再求什么”,初步形成解決問題的基本思路。
在活動(dòng)二中,有了“乘加”的學(xué)習(xí)基礎(chǔ),教師大膽放手把學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生,自主解決“乘減”問題。接著,再次引導(dǎo)學(xué)生利用結(jié)構(gòu)圖這一直觀手段,分別從“條件”“問題”兩方面入手進(jìn)行回顧分析,再次梳理了題中的數(shù)量關(guān)系,從而幫助學(xué)生進(jìn)一步形成解決問題的思路。
在活動(dòng)三中,通過對比,學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)無論是從條件想起,還是從問題想起,解決此類問題的關(guān)鍵是要確定“先求什么(不知道)”。同時(shí),還會(huì)發(fā)現(xiàn)今天學(xué)習(xí)的解決問題其實(shí)就是在之前學(xué)過的乘法問題的基礎(chǔ)上增加了一步。最后回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)歷程:首先借助“數(shù)學(xué)畫”來理解題意,接著從條件或問題入手來分析數(shù)量關(guān)系,最后借助數(shù)量關(guān)系列式計(jì)算成功解決了生活中的問題,這也是解決問題中常用的基本思路。
這種結(jié)構(gòu)化教學(xué)中,教師聯(lián)系學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn),讓學(xué)習(xí)自然發(fā)生;關(guān)聯(lián)學(xué)生結(jié)構(gòu)經(jīng)驗(yàn),讓學(xué)習(xí)深度發(fā)生;循環(huán)學(xué)生再生經(jīng)驗(yàn),讓學(xué)習(xí)不斷延續(xù)。學(xué)生在結(jié)構(gòu)化學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)體驗(yàn)中,積累數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),為結(jié)構(gòu)相似的《除加除減問題》做好扎實(shí)的鋪墊,進(jìn)一步鞏固提升分步解決兩步計(jì)算問題的一般思路和解題策略。
小學(xué)階段的教材,多以單元的形式,將具有內(nèi)在聯(lián)系的知識(shí)點(diǎn)編排在一起。在教學(xué)前,教師要先讀透教材,弄清單元知識(shí)的編排邏輯和意圖,聚集單元主題及單元教學(xué)任務(wù);再基于單元視角確定課時(shí)教學(xué)任務(wù),并在課時(shí)教學(xué)中以問題引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行探究,找到與其關(guān)聯(lián)內(nèi)容、結(jié)構(gòu)相近的“點(diǎn)”,同步進(jìn)行溝通聯(lián)系、對比辨析,以獲得深度的整體認(rèn)知,從而實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化的建構(gòu)學(xué)習(xí)。
例如,教學(xué)青島版五上《方向與位置》這一單元。本單元安排了兩個(gè)信息窗,窗1《用數(shù)對確定位置》和窗2《根據(jù)方向和距離確定位置》,教學(xué)共同點(diǎn)都是確定物體的位置,發(fā)展空間觀念。為了讓本單元的知識(shí)脈絡(luò)更加清晰,在學(xué)生學(xué)習(xí)了本單元的兩個(gè)信息窗之后,教師隨即設(shè)計(jì)如下問題串,引領(lǐng)學(xué)生深度思考:
問題一:回想一下,這一單元我們都研究過哪些確定位置的方法?
問題二:比較一下,這兩種確定位置的方法,你覺得它們有什么不同,又有什么相同的地方?
通過組內(nèi)交流和研討,學(xué)生很快發(fā)現(xiàn)二者的不同點(diǎn):前者,是用列數(shù)和行數(shù)來確定位置;后者,卻是用方向和距離來確定位置的。而對于二者的共同點(diǎn),因比較抽象,學(xué)生不易發(fā)現(xiàn)。為此,搭建問題腳手架。
輔助問題1:數(shù)對,如果只給你一個(gè)列數(shù)或行數(shù),能確定位置嗎?為什么?如果同時(shí)都給呢?
輔助問題2:方向和距離,如果只給方向和角度,能確定位置嗎?如果只給距離,能確定位置嗎?為什么?如果同時(shí)都給呢?
學(xué)生自主勾畫、假設(shè)、討論后發(fā)現(xiàn):用數(shù)對確定位置時(shí),如果只給列數(shù),只能說明它在一條豎線上;如果只給行數(shù),只能說明它在一條橫線上。如果同時(shí)都給,則兩條線相交在一個(gè)點(diǎn)上,就是我們要確定的位置;而用方向和距離確定位置時(shí),如果只給方向和角度,只能確定它在一條線上;如果只給距離,只能確定它在一個(gè)圓上。如果同時(shí)都給,則線與圓相交在一個(gè)點(diǎn)上,就是我們要確定的位置。
通過對比,學(xué)生頓悟:這兩種方法,看似不同,但回到根本上,其實(shí)都是在用兩個(gè)量確定平面上某個(gè)點(diǎn)的位置。(圖示1)
問題三:以前我們學(xué)過在一條線上用一個(gè)量來確定位置;現(xiàn)在我們學(xué)習(xí),在一個(gè)平面內(nèi)用兩個(gè)量來確定位置;以后我們還可能遇到什么情況?可能會(huì)怎么解決?
瞬間,學(xué)生的思維被點(diǎn)燃,展開想象:在立體空間中,可能要用到三個(gè)量來確定位置。
這種單元內(nèi)基于核心問題的整合教學(xué),打破了原來的散點(diǎn)教學(xué),更加注重知識(shí)的生長點(diǎn)和延伸點(diǎn),把每節(jié)課知識(shí)置于整體知識(shí)的體系中,對單元內(nèi)的知識(shí)結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行分析,尋找單元整體與部分之間的內(nèi)在聯(lián)系。通過單元整合、前后勾連,疏通脈絡(luò),感受數(shù)學(xué)知識(shí)的整體性、邏輯性、遷移性、關(guān)聯(lián)性,直擊核心,有效提高了學(xué)生的思維高度,最終實(shí)現(xiàn)1+1>2。
有學(xué)者認(rèn)為,數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué),不應(yīng)求全,而應(yīng)求聯(lián)。在單元整體教學(xué)中,教師有時(shí)需要基于某一改革理念或?qū)W生立場去審視教材原來的編排,在吃透教材原來編寫意圖的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)它的局限性,根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)及學(xué)情分析提出新的設(shè)想,對單元教材內(nèi)容進(jìn)行整合重組,按照新的結(jié)構(gòu)體系開展教學(xué)實(shí)踐。
例如,青島版四上《認(rèn)識(shí)多邊形》這一單元。這一單元安排了三個(gè)信息窗,分別是窗1《認(rèn)識(shí)三角形》,窗2《三角形三邊關(guān)系與內(nèi)角和》,窗3《認(rèn)識(shí)平行四邊形和梯形》。其中,關(guān)于“高”的教學(xué),一直都是這一單元的難點(diǎn)。教材原來的編排是分散在不同課時(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí):窗1 中先認(rèn)識(shí)三角形的底和高;窗3 中再認(rèn)識(shí)平行四邊形和梯形的底和高。這三種平面圖形的高,彼此之間過于零散,缺乏溝通,很明顯這樣的結(jié)構(gòu)編排不利于學(xué)生對高的本質(zhì)把握。依據(jù)單元整體教學(xué)理念,可以創(chuàng)造性地將這三種平面圖形的高融合在一課時(shí)進(jìn)行探究,并設(shè)計(jì)如下遞進(jìn)性問題學(xué)習(xí)任務(wù)鏈,讓探究逐漸走向深入,接近核心概念的本質(zhì)。
教材原來編排及調(diào)整后的編排:
原來教材編排調(diào)整后教材編排學(xué)習(xí)內(nèi)容課時(shí)學(xué)習(xí)內(nèi)容課時(shí)三角形的認(rèn)識(shí)及畫高1認(rèn)識(shí)三角形,梯形和平行四邊形及特征1三角形的分類1認(rèn)識(shí)底和高1三角形的三邊關(guān)系1三角形的分類1三角形的內(nèi)角和1三角形的三邊關(guān)系1平行四邊形、梯形的認(rèn)識(shí)及畫高1三角形的內(nèi)角和1圖形的密鋪1圖形的密鋪1
《認(rèn)識(shí)底和高》課時(shí)教學(xué)任務(wù)鏈:
第一鏈,由“樹高”引入到“三角形的高”
①這里有一棵小樹,你認(rèn)為從哪里到哪里才算是樹的高?
②現(xiàn)在刮臺(tái)風(fēng),小樹歪了,小樹的高在哪里呢?
③小樹有高度,那三角形有高嗎?請你在圖中畫出來。
④你覺得給三角形畫高,讓你聯(lián)想到以前學(xué)過的什么類似的知識(shí)?
第二鏈,由“橋高”引入到“梯形、平行四邊形的高”
①一座橋,限高4.5 米。這里的高4.5米指的是從哪里到哪里?
②橋有高度,那梯形有高嗎?請你在圖中畫出來。會(huì)有多少條這樣的高?
③平行四邊形有高嗎?嘗試在圖中畫出來。你能畫出不同的高嗎?
④你覺得給梯形和平行四邊形畫高,讓你聯(lián)想到以前學(xué)過的什么類似知識(shí)?
第三鏈,整合關(guān)聯(lián),凸顯異同——尋找高的本質(zhì)
①對比這3 種平面圖形的高,你有什么發(fā)現(xiàn)?它們的相同點(diǎn)是什么?不同點(diǎn)是什么?
②我們今天學(xué)習(xí)的底和高,對今后的學(xué)習(xí)有什么用呢?
在上述探究活動(dòng)中,教師首先利用學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)基礎(chǔ)建立起三角形、平行四邊形、梯形的高的具象;接著,通過對比學(xué)生發(fā)現(xiàn)“高”的本質(zhì)就是“點(diǎn)到直線之間的垂直線段”,這是這三種高的相同點(diǎn)。不同點(diǎn)是三角形的高是指點(diǎn)到直線的垂直線段,而梯形和平行四邊形的高則是指平行線之間的垂直線段。這樣一節(jié)課中同時(shí)呈現(xiàn)三種平面圖形的高,有利于學(xué)生經(jīng)歷完整的問題探究過程,凸顯異同,歸納本質(zhì)。
這種基于單元整體調(diào)序后的結(jié)構(gòu)化學(xué)習(xí),巧妙地將學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律與知識(shí)發(fā)生規(guī)律相結(jié)合,以現(xiàn)有教材為依據(jù),又超越現(xiàn)有的教材。在對“單元目標(biāo)、教材價(jià)值、學(xué)生實(shí)際”的研究與把握的基礎(chǔ)上,對知識(shí)進(jìn)行重構(gòu)編排,注重加強(qiáng)知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)性,建構(gòu)科學(xué)的知識(shí)體系,拓展思維深度。
為符合學(xué)生的數(shù)學(xué)認(rèn)知規(guī)律,數(shù)學(xué)教材通常將一些整體性、系統(tǒng)性的知識(shí)拆散,安排、穿插在不同年級教材中。同一個(gè)知識(shí)體系,可能會(huì)編排在不同的年級,也可能編排在同一年級的不同單元。教學(xué)時(shí),我們可以將教材對課時(shí)教學(xué)內(nèi)容相關(guān)知識(shí)體系的編排看作一個(gè)整體,借助這個(gè)整體審視課時(shí)教學(xué)內(nèi)容的地位和作用以及與前后知識(shí)的聯(lián)系,以它們的共同本質(zhì)為紐帶進(jìn)行溝通,在共同本質(zhì)的統(tǒng)攝下規(guī)劃每個(gè)課時(shí)的結(jié)構(gòu)化任務(wù),引領(lǐng)學(xué)生展開基于結(jié)構(gòu)化理解的遷移性學(xué)習(xí),從而更好地將知識(shí)融會(huì)貫通,促進(jìn)思維可持續(xù)發(fā)展。
例如,青島版五上《分?jǐn)?shù)除法》這一單元。這一單元安排了四個(gè)信息窗,其中前2 個(gè)窗是關(guān)于分?jǐn)?shù)除法的計(jì)算,即《分?jǐn)?shù)除以整數(shù)》和《一個(gè)數(shù)除以分?jǐn)?shù)》,是在學(xué)生掌握了整數(shù)、小數(shù)除法計(jì)算和分?jǐn)?shù)加、減、乘法計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)的。《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022 年版)》指出:數(shù)的運(yùn)算教學(xué),應(yīng)注重對整數(shù)、小數(shù)和分?jǐn)?shù)四則運(yùn)算的統(tǒng)籌,進(jìn)一步感悟運(yùn)算的一致性,從整體上理解和掌握運(yùn)算的算理和算法,認(rèn)識(shí)計(jì)算方法的共性和差異。因此,教學(xué)中教師要深入理解數(shù)的運(yùn)算本質(zhì),打破零散的、點(diǎn)狀的知識(shí)碎片,幫助學(xué)生建立數(shù)的運(yùn)算知識(shí)體系,溝通整數(shù)、小數(shù)、分?jǐn)?shù)在加、減、乘、除運(yùn)算中的內(nèi)部聯(lián)系,構(gòu)建系統(tǒng)的認(rèn)知結(jié)構(gòu),感悟運(yùn)算一致性。
在學(xué)習(xí)《一個(gè)數(shù)除以分?jǐn)?shù)》這節(jié)課中,可以將其置于“運(yùn)算一致性”這個(gè)結(jié)構(gòu)模塊中去審視,就會(huì)發(fā)現(xiàn)該結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的共同本質(zhì)是:先統(tǒng)一計(jì)數(shù)單位,再用計(jì)數(shù)單位的個(gè)數(shù)相除。因此,本節(jié)課的教學(xué)以“本質(zhì)溝通”為紐帶展開,給學(xué)生提供結(jié)構(gòu)化的學(xué)習(xí)材料。
第一次溝通:將分?jǐn)?shù)除法與分?jǐn)?shù)加減法進(jìn)行勾連。
第二次溝通:將分?jǐn)?shù)除法與整數(shù)除法和小數(shù)除法進(jìn)行勾連。
先復(fù)習(xí)整數(shù)除法,如80÷20 可以看作80 個(gè)1 除以20 個(gè)1;再復(fù)習(xí)小數(shù)除法,如1.4÷0.2 可以看作14 個(gè)0.1 除以2 個(gè)0.1;再出示分?jǐn)?shù)除法,如可以看作10 個(gè)除以1 個(gè)。最后,對比發(fā)現(xiàn)分?jǐn)?shù)除法與整數(shù)除法和小數(shù)除法的運(yùn)算是一脈相承的,都可以先統(tǒng)一計(jì)數(shù)單位,再將計(jì)數(shù)單位個(gè)數(shù)相除,可以用等分計(jì)數(shù)單位,也可以用幾個(gè)計(jì)數(shù)單位包含幾個(gè)計(jì)數(shù)單位。它們的不同是有的是整數(shù),有的是小數(shù),有的是分?jǐn)?shù)。
在上述教學(xué)中,教師緊緊抓住“計(jì)數(shù)單位”這個(gè)核心概念,構(gòu)建以計(jì)數(shù)單位為抓手的加、減、乘、除運(yùn)算的整體結(jié)構(gòu),引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中不斷感悟數(shù)的運(yùn)算的一致性,打通分?jǐn)?shù)除法與整數(shù)、小數(shù)除法的隔斷,加深對數(shù)的運(yùn)算本質(zhì)的理解。這種共同本質(zhì)統(tǒng)攝下的遷移性學(xué)習(xí),立足“大概念”,能有效地促進(jìn)學(xué)生的結(jié)構(gòu)化學(xué)習(xí),凸顯思維本質(zhì),進(jìn)而達(dá)到“學(xué)一點(diǎn)通一類,通一類會(huì)一片”的學(xué)習(xí)效果。
總之,數(shù)學(xué)是一門有結(jié)構(gòu)的學(xué)科。結(jié)構(gòu)化的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)是一種“大數(shù)學(xué)”的學(xué)習(xí),能有效地培養(yǎng)學(xué)生的結(jié)構(gòu)化數(shù)學(xué)素養(yǎng)。教師在教學(xué)中要以整體的視角聚焦結(jié)構(gòu)化教學(xué),把握教學(xué)核心,理清知識(shí)結(jié)構(gòu),運(yùn)用結(jié)構(gòu)化思想展開創(chuàng)造性的研究,引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷結(jié)構(gòu)化的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng),進(jìn)而通過教師結(jié)構(gòu)化的教讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化的學(xué)。學(xué)生在合理建構(gòu)知識(shí)的基礎(chǔ)上,逐漸形成完整的認(rèn)知結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)和思維結(jié)構(gòu)。駐足現(xiàn)在,放眼未來,基于單元整體的小學(xué)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)化教學(xué),仍需要我們共同努力探索、研究。