冉國明 魏建祺 劉瑩
[摘 要]基于《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》中的“整體把握”理念,以北京版教材一年級下冊“數(shù)學(xué)百花園”的百數(shù)表為研究對象,從研究背景、教材分析、個(gè)人思考、教學(xué)實(shí)踐和反思收獲五個(gè)方面對“100以內(nèi)數(shù)與運(yùn)算”教學(xué)基于“計(jì)數(shù)單位表達(dá)一致性”的課例實(shí)踐展開探討,得出“整體把握教材、整體設(shè)計(jì)教學(xué)有助于學(xué)生建立知識(shí)結(jié)構(gòu),促進(jìn)深度學(xué)習(xí)”和“抽象內(nèi)容應(yīng)以直觀、顯性的方式呈現(xiàn),特別是幾何直觀方式,有助于學(xué)生深度理解”的結(jié)論。
[關(guān)鍵詞]整體把握;數(shù)與運(yùn)算;百數(shù)表;深度學(xué)習(xí)
[中圖分類號(hào)] G623.5[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A[文章編號(hào)] 1007-9068(2024)05-0028-06
一、研究背景
“數(shù)學(xué)百花園”是北京版小學(xué)數(shù)學(xué)教材一年級下冊第七單元的內(nèi)容,其主要內(nèi)容是“百數(shù)表”。然而,在實(shí)際教學(xué)過程中,教師普遍對于這部分內(nèi)容感到困惑。一方面,雖然一年級下冊教材的第一單元“認(rèn)識(shí)一百以內(nèi)的數(shù)”已經(jīng)有類似的內(nèi)容,但部分教師對兩者之間的關(guān)系不夠清晰。另一方面,教師在如何有效利用“數(shù)學(xué)百花園”中編排的圖示展開教學(xué)方面存在許多疑問?!读x務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》)的課程實(shí)施教學(xué)建議指出:“為實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)導(dǎo)向的教學(xué)目標(biāo),不僅要整體把握教學(xué)內(nèi)容之間的關(guān)聯(lián),還要把握教學(xué)內(nèi)容主線與相應(yīng)核心素養(yǎng)發(fā)展之間的關(guān)聯(lián)?!边@一“整體把握”的理念為教育工作者指明了新的研究方向。因此,筆者基于“整體把握”的理念,探索促進(jìn)學(xué)生在“數(shù)學(xué)百花園”中實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的路徑。
二、教材分析
(一)北京版教材對“百數(shù)表”這一內(nèi)容的編排
“百數(shù)表”這一內(nèi)容第一次是出現(xiàn)在北京版教材一年級下冊的第一單元“認(rèn)識(shí)一百以內(nèi)的數(shù)”的第三節(jié)“數(shù)的順序與比較大小”部分(如圖1-1所示),第二次是出現(xiàn)在第七單元“數(shù)學(xué)百花園”(如圖1-2所示)。
對比兩次編排的內(nèi)容,可以發(fā)現(xiàn)第一次側(cè)重于認(rèn)識(shí)百數(shù)表,并發(fā)現(xiàn)百數(shù)表中數(shù)的排列順序和規(guī)律,第二次則偏重應(yīng)用規(guī)律解決一些問題。
(二)橫向?qū)Ρ炔煌姹窘滩膶Α鞍贁?shù)表”這一內(nèi)容的編排
為了更深入地理解和把握教材內(nèi)容,筆者對其他版本教材中關(guān)于百數(shù)表的部分進(jìn)行了梳理。筆者查閱了人教版、北師大版、蘇教版和浙教版四個(gè)版本的教材(如圖2-1、2-2、2-3、2-4所示),發(fā)現(xiàn)這四個(gè)版本的教材對于百數(shù)表的編排都只有一次,并且內(nèi)容上相似度較高,重點(diǎn)都是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)百數(shù)表,發(fā)現(xiàn)數(shù)的排列順序和規(guī)律,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行簡單的應(yīng)用。例如,人教版教材將百數(shù)表編排在“數(shù)的順序和比較大小”的內(nèi)容中。此外,這四個(gè)版本的教材在該部分內(nèi)容都設(shè)計(jì)了引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)規(guī)律的開放性問題,如“你發(fā)現(xiàn)了什么?”等,并設(shè)計(jì)了根據(jù)百數(shù)表填數(shù)的練習(xí)。
三、思考
思考1:北京版教材第七單元數(shù)學(xué)百花園的編排僅僅是為了讓學(xué)生運(yùn)用規(guī)律解決問題,深化學(xué)生對100以內(nèi)數(shù)的認(rèn)識(shí)嗎?這一內(nèi)容再次出現(xiàn)在最后一個(gè)單元,有什么意義和價(jià)值?
一年級下冊教材中的數(shù)與代數(shù)部分主要包括兩個(gè)內(nèi)容,即認(rèn)識(shí)100以內(nèi)的數(shù)和100以內(nèi)數(shù)的加法和減法(一)(二)。這兩部分的篇幅占據(jù)了教材內(nèi)容的一半以上。從這個(gè)角度來看,將百數(shù)表再次安排在第七單元“數(shù)學(xué)百花園”中,可以理解為對本冊教材中“數(shù)與運(yùn)算”內(nèi)容的一個(gè)統(tǒng)整。這樣的安排一方面可以加深學(xué)生對100以內(nèi)數(shù)的認(rèn)識(shí),另一方面也可以深化學(xué)生對100以內(nèi)加減法的理解,最終促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。
思考2:如何通過有效的教學(xué)設(shè)計(jì)達(dá)成以上兩個(gè)目標(biāo)?
《課程標(biāo)準(zhǔn)》指出:“對小學(xué)階段‘?dāng)?shù)與運(yùn)算主題,在理解整數(shù)、小數(shù)、分?jǐn)?shù)意義的同時(shí),理解整數(shù)、小數(shù)、分?jǐn)?shù)基于計(jì)數(shù)單位表達(dá)的一致性?!焙沃^“計(jì)數(shù)單位表達(dá)?”筆者認(rèn)為有三個(gè)方面:單位思想的建立、單位個(gè)數(shù)的運(yùn)作和計(jì)數(shù)單位的轉(zhuǎn)化。
要深化學(xué)生對100以內(nèi)數(shù)的認(rèn)識(shí)及100以內(nèi)加減法的理解,就要緊緊圍繞引導(dǎo)學(xué)生感悟“計(jì)數(shù)單位表達(dá)一致性”這個(gè)核心。因此,可以將本課分兩個(gè)課時(shí)展開。
第一課時(shí)以教材“數(shù)學(xué)百花園”中給出的圖為教學(xué)內(nèi)容(如圖3所示),引導(dǎo)學(xué)生在推理、建構(gòu)、重構(gòu)、變形中,進(jìn)一步深入理解“單位”“位值”“坐標(biāo)”“無限”等數(shù)學(xué)理念。
第二課時(shí)以百數(shù)表(如圖4所示)為素材,基于百數(shù)表中數(shù)的特征設(shè)計(jì)教學(xué)。
如果只看百數(shù)表中的某一行,它就像一把以“1”為單位刻度的尺子,每個(gè)數(shù)與每個(gè)格子一一對應(yīng)。從左往右看,數(shù)以“1”為單位不斷累加;從右往左看,數(shù)以“1”為單位不斷遞減。而如果只看百數(shù)表中的某一列,它又像一把以“10”為單位的尺子,從上往下看,數(shù)以“10”為單位不斷累加;從下往上看,數(shù)以“10”為單位不斷遞減。正是因?yàn)榘贁?shù)表融合了這兩種計(jì)數(shù)單位的累加和遞減,而且涇渭分明,所以學(xué)生在百數(shù)表中可以進(jìn)一步體悟100以內(nèi)加減法。
基于此,筆者設(shè)計(jì)了“百數(shù)表中下跳棋”這一課。通過數(shù)學(xué)游戲和綜合實(shí)踐的形式,豐富、發(fā)展和深化學(xué)生對整數(shù)加減法的理解,幫助他們感悟計(jì)數(shù)單位累加、遞減和轉(zhuǎn)化的過程,為其構(gòu)建結(jié)構(gòu)化的加減法知識(shí)體系奠定基礎(chǔ)。整個(gè)教學(xué)過程中,對于“計(jì)數(shù)單位表達(dá)一致性”的感悟和理解貫穿始終。
四、教學(xué)實(shí)踐
【第一課時(shí)】“數(shù)學(xué)百花園”
環(huán)節(jié)一:創(chuàng)設(shè)情境,喚醒經(jīng)驗(yàn)
創(chuàng)設(shè)100名學(xué)生進(jìn)行團(tuán)體操表演的情境并引發(fā)學(xué)生思考“如何才能讓這么多人記住自己的位置”,以此引出百數(shù)表,并讓學(xué)生回顧百數(shù)表中數(shù)的排列規(guī)律。
環(huán)節(jié)二:在推理中感受單位、坐標(biāo)等思想
先出示只有一行和一列的百數(shù)表(如圖5所示),讓學(xué)生思考“麗麗背后的號(hào)碼是35,明明背后的號(hào)碼是53,他們在方陣中應(yīng)該站哪”并說說理由,讓學(xué)生在推理過程中感受位值和坐標(biāo)的數(shù)學(xué)思想;然后通過問題“號(hào)碼中都有數(shù)字3和5,為什么站的位置卻不一樣?”使學(xué)生理解“35是由3個(gè)十和5個(gè)一構(gòu)成的,所以在第四行第五個(gè)格,而53是由5個(gè)十3個(gè)一構(gòu)成的,所以在第六行第3個(gè)格”。這里是滲透計(jì)數(shù)單位和對應(yīng)思想。
環(huán)節(jié)三:在推理中感受“區(qū)間”思想
通過問題“接下來,同學(xué)們表演了彩旗陣(如圖6所示)。紅紅的號(hào)碼是47號(hào),華華的號(hào)碼是65號(hào),你知道它們分別屬于哪個(gè)顏色方陣嗎?”引導(dǎo)學(xué)生在推理中感受“區(qū)間”思想。
環(huán)節(jié)四:經(jīng)歷百數(shù)表重構(gòu)過程
先出示只有第一行數(shù)字的百數(shù)表,讓學(xué)生想象其他行中的數(shù)字,并讓說出是如何想到這些數(shù)字的;接著呈現(xiàn)完整的百數(shù)表,幫助學(xué)生在腦中建構(gòu)百數(shù)表的圖像;接著給出探究問題“把數(shù)字1~100放進(jìn)方格里,還可以怎么放?請先想一想這樣放有什么規(guī)律,再創(chuàng)作屬于自己的百數(shù)表”,激發(fā)學(xué)生的獨(dú)立探究思考能力。通過思考和嘗試,學(xué)生不僅能夠重新構(gòu)建百數(shù)表,還能在這個(gè)過程中突破原有的模型限制,展現(xiàn)出無限的創(chuàng)造力(如圖7所示)。
環(huán)節(jié)五:經(jīng)歷百數(shù)表變形過程
通過問題“要表演一字長蛇陣,100名同學(xué)排成一行是什么樣?”讓學(xué)生試著動(dòng)手將百數(shù)表變成數(shù)尺,從而初次體會(huì)“大數(shù)”的數(shù)學(xué)思想。
在上述的教學(xué)過程中,以百數(shù)表為直觀模型,引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷推理、重構(gòu)和變形的數(shù)學(xué)思維活動(dòng),進(jìn)一步深化學(xué)生對100以內(nèi)數(shù)的認(rèn)識(shí),使學(xué)生對單位思想和位值思想有更深刻的認(rèn)知。
【第二課時(shí)】“百數(shù)表中下跳棋”
環(huán)節(jié)一:喚醒經(jīng)驗(yàn),明確規(guī)則
通過百數(shù)表引導(dǎo)學(xué)生回顧百數(shù)表中數(shù)的特征:在同一行中,相鄰的兩個(gè)數(shù)從左至右,增加1,反之,則減小1;在同一列中,相鄰兩個(gè)數(shù)從上往下,增加10,反之,則減小10。
出示下跳棋的規(guī)則:(1)在同一行或同一列中下跳棋,一次可以跳一格或幾格;(2)每次下完棋都要用一個(gè)數(shù)學(xué)算式表示跳棋所走的過程。
環(huán)節(jié)二:感悟計(jì)數(shù)單位個(gè)數(shù)的累加和遞減
首先,為了使學(xué)生快速理解規(guī)則,教師先走第一步棋(如圖8所示),并引導(dǎo)學(xué)生用一個(gè)數(shù)學(xué)算式表示下棋的過程。學(xué)生給出算式“12+1=13”,教師及時(shí)追問“為什么用這個(gè)算式表示剛才走的棋?”使學(xué)生明確12代表跳棋初始位置的數(shù)字,向右移動(dòng)一格,增加1個(gè)單位“1”,即以“1”為單位進(jìn)行累加,13則表示當(dāng)前跳棋所處位置的數(shù)字。通過這一過程,學(xué)生初步體會(huì)到算式與下跳棋過程的一一對應(yīng)。
接著,讓學(xué)生到黑板前繼續(xù)下跳棋(如圖9所示),其他學(xué)生依據(jù)經(jīng)驗(yàn),寫出算式“13+5=18”,并解釋道:“13代表跳棋初始位置的數(shù)字,向右移動(dòng)5個(gè)格子,因而增加了5個(gè)計(jì)數(shù)單位,最終所在位置的數(shù)字為18?!贝诉^程體現(xiàn)了學(xué)生運(yùn)用一一對應(yīng)方法感悟計(jì)數(shù)單位個(gè)數(shù)累加的過程。
然后,要求學(xué)生寫一個(gè)算式表示跳棋所走的過程,如“18?4=14”,讓另一個(gè)學(xué)生到講臺(tái)前根據(jù)算式下跳棋(如圖10所示),并說說自己的想法。學(xué)生能夠明確18代表初始時(shí)跳棋所在格子的數(shù)字,減4,即以“1”為單位遞減4次,就要向左走4個(gè)格,14是現(xiàn)在跳棋所在格中的數(shù)。這一過程能使學(xué)生經(jīng)歷把抽象算式具體化為以“1”為單位遞減運(yùn)作的過程。
最后教師進(jìn)行總結(jié):在百數(shù)表的行中下跳棋,向右走幾格可以用“原來格數(shù)加幾等于現(xiàn)在格數(shù)”表示;向左則反之,可以用“原來格數(shù)減幾等于現(xiàn)在格數(shù)”表示。
環(huán)節(jié)三:列中感悟計(jì)數(shù)單位個(gè)數(shù)累加和遞減
給出延展性問題:再玩下去你想怎么走棋?學(xué)生下跳棋(如圖11所示)后寫出的算式是“14+20=34”。此時(shí),教師及時(shí)追問“明明只走了2個(gè)格,為什么要加20?”使學(xué)生領(lǐng)悟到在列中走棋是以“10”為單位進(jìn)行累加的。
接著就讓學(xué)生在列中下跳棋,使學(xué)生感受以“10”為單位遞減的過程。教師最后總結(jié)列中下跳棋的規(guī)律:在百數(shù)表列中下跳棋,向上走幾格可以用“初始時(shí)跳棋所在格子的數(shù)字加幾十等于現(xiàn)在格數(shù)”表示;反之向下走幾格,可以用“初始時(shí)跳棋所在格子的數(shù)字減幾十等于現(xiàn)在格數(shù)”表示。
環(huán)節(jié)四:游戲互動(dòng),深化理解
讓學(xué)生和同桌玩這個(gè)跳棋游戲,輪流進(jìn)行。一個(gè)人下跳棋,另一個(gè)人用算式來表示下棋的過程。這樣,學(xué)生能再次經(jīng)歷不同計(jì)數(shù)單位累加和遞減的過程。
環(huán)節(jié)五:深入拓展,發(fā)展思維
當(dāng)教師提問“你還想在百數(shù)表中怎樣下跳棋”時(shí),一位學(xué)生給出如圖12-1所示的棋子路線。對此,部分學(xué)生用“4+2+30=36”的算式表達(dá),體現(xiàn)了跳棋先以“1”為單位在行中累加,再以“10”為單位在列中累加的過程,而計(jì)算結(jié)果36就是跳棋現(xiàn)在所在的位置。還有學(xué)生提出了新的算式“4+32=36”,將行與列中累加的過程融合在一起,以32的個(gè)位和十位上的數(shù)字分別對應(yīng)行與列中計(jì)數(shù)單位個(gè)數(shù)的運(yùn)作過程。至此,學(xué)生體驗(yàn)到了不同計(jì)數(shù)單位個(gè)數(shù)的運(yùn)作過程。另一位學(xué)生給出如圖12-2所示的棋子路線,寫出的算式是“36+11+11+11=69”。表面上看,這似乎與之前的不同計(jì)數(shù)單位累加方式存在差異。但學(xué)生分析后發(fā)現(xiàn),可將其看成是先在行中以“1”為單位累加3次,再以“10”為單位累加3次。因此,可以用“36+33=69”這個(gè)算式表示。
五、收獲與反思
(一)整體把握教材,促進(jìn)深度學(xué)習(xí)
《課程標(biāo)準(zhǔn)》指出:“教學(xué)內(nèi)容是落實(shí)教學(xué)目標(biāo)、發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的載體。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?!惫P者圍繞一年級下冊教材中“認(rèn)識(shí)一百以內(nèi)的數(shù)”的內(nèi)容展開教學(xué),緊緊抓住其核心——計(jì)數(shù)單位表達(dá)的一致性,將“數(shù)學(xué)百花園”的內(nèi)容設(shè)計(jì)成兩課時(shí),引導(dǎo)學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)計(jì)數(shù)單位,初步建立單位思想。在這個(gè)過程中,學(xué)生深刻感受100以內(nèi)加減法其本質(zhì)是計(jì)數(shù)單位個(gè)數(shù)的累加與遞減,這有利于學(xué)生形成與抽象思維有關(guān)的核心素養(yǎng),為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)“數(shù)與運(yùn)算”內(nèi)容、感悟“一致性”打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
(二)借助幾何直觀,促進(jìn)深度理解
“數(shù)與運(yùn)算”內(nèi)容的核心是“計(jì)數(shù)單位表達(dá)”,無論是計(jì)數(shù)單位還是計(jì)數(shù)單位個(gè)數(shù)的累加,都是抽象的概念。如果只是單純地讓學(xué)生從數(shù)和算式上理解,這不利于學(xué)生建立數(shù)與運(yùn)算概念,實(shí)現(xiàn)深度理解。百數(shù)表是一個(gè)直觀模型,教師可以通過引導(dǎo)學(xué)生借助百數(shù)表中數(shù)排列的顯性規(guī)律進(jìn)行推理,使學(xué)生經(jīng)歷百數(shù)表重構(gòu)和變形的過程,從而有利于學(xué)生進(jìn)一步感悟計(jì)數(shù)單位,并建立“單位”的數(shù)學(xué)思想。學(xué)生通過在百數(shù)表中下跳棋,就能直觀感受下跳棋過程與不同計(jì)數(shù)單位運(yùn)作的一一對應(yīng)關(guān)系,進(jìn)而深入理解加減法運(yùn)算的本質(zhì)。
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
[1] 趙莉,吳正憲,史寧中.小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)數(shù)的認(rèn)識(shí)與運(yùn)算一致性的研究與實(shí)踐:以“數(shù)與運(yùn)算”總復(fù)習(xí)為例[J].課程·教材·教法,2022,42(8):122-129.
[2] 李雪梅,吳美樞,劉宏.數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的路徑研究:以北師大版一年級下冊“百數(shù)表”活動(dòng)設(shè)計(jì)為例[J].教育科學(xué)論壇,2022(22):55-58.