[摘 要]以滬教版教材五年級第二學期“平均數(shù)”為例,從素養(yǎng)本位單元教學視角重新審視學生“已會”內容的教學,歸納出這類內容的一般設計路徑,以助力素養(yǎng)培育在課堂中的有效落實。
[關鍵詞]平均數(shù);單元視角;素養(yǎng)本位
[中圖分類號] G623.5 [文獻標識碼] A [文章編號] 1007-9068(2025)02-0080-04
一、問題提出
在日常教學中,教師在教學新知前常常會聽到學生自稱已經(jīng)掌握了這部分知識。例如,“平均數(shù)”這一概念,大部分學生在正式學習之前,已經(jīng)能夠熟練進行計算。于是,一些教師就認為,學生已經(jīng)掌握這類內容,無須再教,應通過加大練習難度來體現(xiàn)學生的“新”學習,從而將技能訓練誤認為數(shù)學實踐活動。事實上,在小學數(shù)學的不同領域和學段中,均存在學生“已會”的內容。因此,明確解決這些問題的“破局”方法,成為落實素養(yǎng)本位教學觀的重要環(huán)節(jié)。
鑒于此,本研究以滬教版教材五年級第二學期“平均數(shù)”為例,從單元視角出發(fā),探索如何對這些學生“已會”內容進行素養(yǎng)導向的教學設計與實踐,并嘗試提煉出此類內容的一般設計路徑。
二、“平均數(shù)”的教學思考
(一)單元內容分析
《義務教育數(shù)學課程標準(2022年版)》(以下簡稱《課程標準》)把“平均數(shù)”歸在“統(tǒng)計與概率”領域 “數(shù)據(jù)的收集、整理與表達”主題,明確指出平均數(shù)是對數(shù)據(jù)的一種表達,強調培養(yǎng)學生站在統(tǒng)計的角度思考問題的意識?;氐奖驹?,重新審視教材,滬教版教材“平均數(shù)”單元的教學內容主要為平均數(shù)、平均數(shù)的計算、平均數(shù)的應用三部分。這個單元很明顯只有“平均數(shù)”這一個核心概念,因此,需要圍繞這一概念從“什么是平均數(shù)”“怎么求平均數(shù)”“平均數(shù)有什么用”這樣三個基本問題出發(fā),厘清知識與素養(yǎng)之間的聯(lián)系,以及素養(yǎng)在學習過程中的滲透方式(如圖1)。
需要注意的是,會求平均數(shù)僅是認識平均數(shù)過程中的一種技能,并不等同于對平均數(shù)概念的理解。平均數(shù)的定義、計算與應用三者之間并非彼此獨立,而是相輔相成、緊密聯(lián)系的。對平均數(shù)的理解離不開應用情境與計算,對平均數(shù)的應用又必須建立在對其概念和計算的掌握基礎之上。在應用平均數(shù)的過程中,學生對平均數(shù)的理解也會進一步深化。因此,這三部分內容在教學中不能割裂開來,而應有機融合、突出重點。同時,數(shù)據(jù)意識和應用意識的培養(yǎng)也應貫穿整個單元教學的始終。
(二)單課設計思考
明確了單元教學內容和指向的學科素養(yǎng),也就明確了平均數(shù)的學習重點應從“會不會計算”轉向對其概念的理解,以此為抓手滲透數(shù)據(jù)意識和應用意識。
1.問題情境的適切性
平均數(shù)作為一組數(shù)據(jù)集中趨勢的量數(shù),其意義應從統(tǒng)計角度加以突顯。一個有效的切入點是“用一個數(shù)代表一組數(shù)”。例如“老師需要從甲、乙、丙三人中選出一人參加1分鐘投籃比賽。甲說:‘我上次1分鐘投了5個,而乙和丙都沒我多,所以我的投籃水平較高,應該選我。你們同意嗎?’”這一情境雖然未直接提及平均數(shù)的概念,但暗含了用一個數(shù)可以表示投籃水平,而要得到這個數(shù)還需收集更多有效數(shù)據(jù)。這既體現(xiàn)了求平均數(shù)的意義,又突出了其特征,同時自然滲透了數(shù)據(jù)意識。
因此,在“平均數(shù)”教學中設計的情境應能激發(fā)學生求“平均數(shù)”的意識。只有通過平均數(shù),問題才能得以解決,學生在已具備計算能力的基礎上可進一步感受學習的價值。
2.樣本選擇的科學性
除了情境的適切性,樣本的大小及數(shù)據(jù)特征的選擇對學生理解平均數(shù)的概念同樣至關重要。
首先,應考慮學生的認知水平和知識起點。不同教材編排“平均數(shù)”的年級有所不同,滬教版教材將其編排在五年級第二學期,此時,學生的心智逐步向抽象階段過渡,加之學生此前已學習過條形統(tǒng)計圖和折線統(tǒng)計圖,對數(shù)據(jù)有了一定的敏感性,因此可以接受較大的樣本容量。
其次,樣本容量和數(shù)據(jù)特征應服務于凸顯平均數(shù)的特征。以“1分鐘投籃水平”為例,如何收集足夠的數(shù)據(jù)以準確反映甲的投籃水平?如果僅額外收集2至3次甲的投籃數(shù)據(jù),所得出的平均數(shù)顯然缺乏代表性,難以體現(xiàn)平均數(shù)作為集中趨勢量的特性。因此,樣本容量不宜過小,以免影響學生對平均數(shù)特征的理解。
3.數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的合理性
在實際教學中,教師往往因數(shù)據(jù)呈現(xiàn)方式的限制而不敢選用大樣本。如果僅從計算角度呈現(xiàn)數(shù)據(jù),就容易將平均數(shù)等同于簡單的“平均分”。因此,在科學選取樣本后,應以直觀形式展示數(shù)據(jù),以便更好地突出平均數(shù)的核心特征。
例如,平均數(shù)能夠反映一組數(shù)據(jù)的集中趨勢,教師可以利用散點圖展示數(shù)據(jù)分布讓學生直觀感受這一特性。雖然小學階段不要求學生學習散點圖,但由于其整體結構與學生已掌握的折線統(tǒng)計圖和條形統(tǒng)計圖相似,學生可借助已有知識理解其圖示。這里的重點并非讓學生掌握散點圖的繪制,而是通過該形式直觀看到數(shù)據(jù)點的分布情況。若需體現(xiàn)“移多補少”的特點,散點圖并不適用,條形統(tǒng)計圖更為合適。同時,平均數(shù)會受到每個數(shù)據(jù)值的影響,任意一個數(shù)據(jù)的增加、減少或調整都會導致平均數(shù)變化。對此,可以利用Excel工具進行實時操作。例如,教師當場輸入、刪除或調整某個數(shù)據(jù)點,讓學生直接觀察統(tǒng)計圖上隨之發(fā)生的變化。
三、“平均數(shù)”的教學設計與實施
(一)以真實情境與核心問題引領學生學習
教師出示情境:“學校五年級將進行1分鐘跳繩比賽,每班需要選派1名男生、1名女生作為班級代表?!彪S后引出話題:“我們班推選誰?” A同學和B同學同時被推選為男生代表。教師提問:“怎么知道這兩個同學誰的跳繩水平更高?”由此引發(fā)需要當場跳繩來采集相應數(shù)據(jù)的需求。
教師第一次追問:“這樣做的目的是什么?”學生基于問題,明確統(tǒng)計目的,感受收集的是能解決問題的相關數(shù)據(jù)。教師組織兩位學生當場跳繩1分鐘,讓學生感受數(shù)據(jù)采集的真實性。A同學1分鐘跳了157下,B同學1分鐘跳了150下。教師第二次追問:“B同學跳繩水平高,選B同學,同意嗎?請說理由?!庇袑W生提出一次的成績不代表一直是這個水平。有學生提出這兩名同學每天都跳繩,可以看他們以往的情況。
教師出示兩位學生最近一周7天的跳繩數(shù)據(jù),第三次追問:“接下來怎么比出誰的水平高?”學生基于自身經(jīng)驗提出求平均數(shù)。教師提出核心問題:“什么是平均數(shù)?”學生從平均數(shù)計算的角度進行解釋。教師追問:“為什么求出的平均數(shù)就能代表這個同學的跳繩水平?”學生一時語塞。
(二)以直觀呈現(xiàn)與即時變化促進深度理解
1.感受“平均數(shù)”的虛擬性,初步體會平均數(shù)的代表性
以A同學為例進行分析。教師提供條形統(tǒng)計圖,讓學生獨立嘗試求出A同學1分鐘平均跳繩次數(shù),但不規(guī)定具體方法。部分學生直接列式計算,部分學生選擇通過條形統(tǒng)計圖(如圖2)上“移多補少”得出結果。教師引導學生對比兩種方法,通過動畫演示“總和÷總次數(shù)=平均數(shù)”及“移多補少”,讓學生感受兩種方法背后的一致性。同時,學生也能體會到“移多補少”只對凸出部分進行移動,有時需要不斷嘗試調整。
2.體會“平均數(shù)”的靈敏性
以B同學為例進行分析。將B同學7天打卡的跳繩數(shù)據(jù)逐一輸入Excel表格,并解釋輸入后Excel圖上各部分所表示的含義(如圖3),引導學生觀察每次輸入后平均數(shù)的變化情況。當?shù)?個數(shù)據(jù)與前4個數(shù)據(jù)的平均數(shù)相同時,輸入后平均數(shù)未發(fā)生變化,教師追問原因,并詢問是否已經(jīng)得出B同學的平均跳繩數(shù)。這一過程能夠引導學生體會求一組數(shù)據(jù)的平均數(shù)必須所有數(shù)據(jù)都參與計算。
3.加深體會“平均數(shù)”的敏感性和代表性
學生對比A同學和B同學的平均數(shù),初步判斷應選B同學。此時教師加入C同學的數(shù)據(jù),其平均成績與B同學的相同,但他一周7天跳繩數(shù)統(tǒng)計圖中有一個異常數(shù)據(jù)。教師追問是選擇B同學還是C同學,提示學生觀察圖示。學生初步體會異常數(shù)據(jù)對平均數(shù)的影響,再次感受平均數(shù)的敏感性。教師提問“如果增加數(shù)據(jù)會有什么變化”,并將C同學的條形圖轉換為散點圖(圖4-1),請學生觀察不斷增加數(shù)據(jù)時散點圖和平均數(shù)的變化(如圖4-2、圖4-3)。學生觀察后發(fā)現(xiàn),跳繩次數(shù)都在平均次數(shù)周圍,而且數(shù)據(jù)越多,越“貼著”平均數(shù)。教師補充說明,這表明平均次數(shù)能反映這組跳繩數(shù)據(jù)的集中趨勢。學生還能感受到,當數(shù)據(jù)足夠多時,異常數(shù)據(jù)對平均數(shù)的影響會變小。最終,全班推選出B同學作為代表參加跳繩比賽。
(三)以問題解決與遷移應用深化學習價值
教師對平均數(shù)的特征進行小結,隨后出示國家體測標準:五年級男生1分鐘跳繩148個為合格,女生1分鐘跳繩158個為合格。教師引導學生思考這兩個數(shù)據(jù)的來源,讓學生體會平均數(shù)在實際生活中的應用與作用。教師追問:“剛才三名同學的水平與國家體測標準相比怎么樣?”學生發(fā)現(xiàn)三名同學的成績都高于國家體測標準。教師繼續(xù)追問:“這樣是不是就說明我們班的體測水平高于國家標準?為什么?”這個問題引發(fā)學生思考樣本代表性的問題。教師進一步利用問題“如果要了解我們班的整體水平,需要收集哪些數(shù)據(jù)?”引導學生認識到需要收集全班同學的跳繩數(shù)據(jù)才能得出可靠結論。最后,教師通過歸納統(tǒng)計步驟及平均數(shù)出現(xiàn)的位置與作用,幫助學生理解平均數(shù)與之前學習的統(tǒng)計知識之間的聯(lián)系。
四、對于這一類教學的思考
回顧對平均數(shù)的教學研究,對于這類學生“已會”的內容,在研究學情、教材及教法時可有以下思考路徑(如圖5):
(一)學生會的是什么
重新審視“平均數(shù)”這一學習內容,可見學生所謂的“會”,僅僅是看到題目要“求平均數(shù)”時,會套用“總和÷個數(shù)=平均數(shù)”這一公式。然而,如果學生沒有經(jīng)歷基本活動經(jīng)驗和思想方法的學習,就不能稱之為真正的“會”。教師需要辨析學生所謂的“會”是在哪個層面,知識技能、思想方法,還是核心素養(yǎng)。
(二)教師到底要教什么
素養(yǎng)本位的課堂教學,既不是孤立的知識點習得,也不是通過機械操練形成的書本知識,更不是在固定情境下簡單應用知識和技能,而是引導學生解決各種不確定的現(xiàn)實問題。在這一過程中,學生將逐漸形成并體現(xiàn)出伴隨終身的核心素養(yǎng)和情感態(tài)度價值觀。
因此,教師的教學內容也應發(fā)生變化。教師不能局限于課本知識的傳授,而應鼓勵學生參與持續(xù)解決問題、創(chuàng)造意義的過程。數(shù)學教學不僅關注知識的傳授,更加關注學生對數(shù)學本質問題的深入思考,以及在現(xiàn)實中解決實際問題的能力培養(yǎng)。
對此,研究教材應圍繞“是什么?怎么做?有什么用?”這三個問題,從單元角度挖掘核心概念和主要學科素養(yǎng),從而重新定位學生“已學”內容:第一個問題指向本質,第二個問題關注基本技能,第三個問題探究數(shù)學價值,結合學生經(jīng)驗,尊重他們的知識起點,打破原有的教學邏輯,重新定位“已學”內容的教學目標和重難點,并重新進行教學設計。
(三)教師應該怎么教
有了理念后,如何實施教學?例如,“平均數(shù)”這一課,單從知識點出發(fā),只需幾分鐘講授,但這不符合素養(yǎng)導向,也違背“新學業(yè)質量觀”。那么應該如何教學?
首先,學生已有一定的認知、經(jīng)驗和理解。因此,問題情境的設計不僅要符合學科邏輯,也要貼近生活邏輯,且問題要具有開放性。例如,在“平均數(shù)”教學中,教師抓住學生即將經(jīng)歷的1分鐘跳繩比賽這一真實情境進行教學設計,就有效激發(fā)了學生的學習興趣和動機,使其真正體驗到學習的價值。
其次,教師的提問應成為引領學生深入理解、批判性思考和創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)的橋梁。例如,在“平均數(shù)”一課中,教師圍繞學生對平均數(shù)的印象進行提問,引導他們觀察、對比、分析,并用語言表達觀點。這樣的提問能激發(fā)學生進行深層次思維,特別是利用課堂生成的學生資源,能夠促進學生的深度學習。
最后,信息技術的有效融入將提升學生的學習體驗。例如,在“平均數(shù)”一課中,合理使用Excel進行數(shù)據(jù)輸入,有效展示平均數(shù)與各數(shù)據(jù)間的關系及其特征,能幫助學生更好地理解和掌握數(shù)學概念。此外,教師可以使用互動性強的軟件教學。當然,信息技術的使用應合理,為學生的學習服務,并非越多越好。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 馬云鵬.《義務教育數(shù)學課程標準(2022年版)》的理念與目標解讀[J].天津師范大學學報(基礎教育版),2022,23(5):1-6.
[2] 核心素養(yǎng)統(tǒng)領的數(shù)學教育:《義務教育數(shù)學課程標準(2022年版)》修訂的理念與要點[J]. 史寧中.小學教學(數(shù)學版),2022(Z1):4-12.
(責編 金 鈴)