劉曉婷
【摘? ?要】教材是教師進行教學的重要資源,備教材是教學的重要環(huán)節(jié)。但當前教學中仍存在忽視教材的現(xiàn)象。從一道“扣分”測試題帶來的困惑出發(fā),通過調(diào)研了解到教師在分數(shù)乘分數(shù)(分數(shù)除以整數(shù))圖式表征中的理解失之偏頗,回歸教材分析背后的原因,提出讀懂教材內(nèi)容實質(zhì)與邏輯的三個角度:審慎眼光思教材、進階視野觀教材、動態(tài)視角析教材。
【關鍵詞】教材內(nèi)容理解;分數(shù)乘分數(shù);分數(shù)除以整數(shù)
教材是教師進行教學的重要資源,是教學活動設計的藍本。教師在備課過程中,對教材進行細致的分析、梳理是非常重要的環(huán)節(jié),是制訂教學目標、把握教學重難點、設計教學活動及選擇教學策略的重要依據(jù)之一。然而教師對教材作用的忽視,導致教學中存在一些問題。例如,在展示課或比賽課中,為了凸顯教學的創(chuàng)新性,教師對教材棄置不用,進行“隨意的創(chuàng)造”;在日常教學中,“機械”使用教材,忽視學生的困難等。在當前“雙減”核心任務下,反觀這些現(xiàn)象,亟待一線教師回歸對教材進行解讀,重視對數(shù)學教材的分析,深度理解教材中的教學內(nèi)容,設計有效的教學活動,提升課堂教學質(zhì)量。下面,從一道“扣分”測評題帶來的困惑談起,追尋其背后的根源,簡析讀教材的視角。
一、研究緣起:一道“扣分”測試題帶來的困惑
某區(qū)六年級期末測試中有一道題目,“畫圖表示‘5/6÷ 3’的過程和結(jié)果”。某生作答情況如圖1所示,在判卷時教師扣掉了學生的一半分。
判卷教師給出的扣分理由是“學生沒有標注數(shù)據(jù)”,但學生認為“本題要求畫圖表示,并未對標數(shù)據(jù)做要求”。暫且不考慮題目表述嚴謹性的問題,“5/6÷3”究竟應該如何畫圖表示呢?學生畫的圖有問題嗎?如果有,問題是什么?筆者把題目稍作調(diào)整后,對19位教齡為5~10年的優(yōu)秀青年教師進行調(diào)研,請他們“畫圖表示‘5/6×1/3’的過程和結(jié)果”,得到六種主要類別的圖式。之后以投票的形式,對90位在職小學數(shù)學教師進行調(diào)研,讓教師選出贊同的圖式,結(jié)果如表1所示。
由上表可見,六個圖式全部有人支持。其中圖式⑥的支持率最高,約為65.60%,圖式⑤的支持率最低,約為18.90%。圖式②和學生作答示例(如圖1)相同,支持率約為45.60%。這一調(diào)研結(jié)果說明了什么,能帶給我們怎樣的啟示呢?
二、追本溯源:調(diào)研數(shù)據(jù)引發(fā)的問題與思索
上述案例引發(fā)如下問題:第一,哪種圖式能更準確地表示“5/6×1/3”的過程和結(jié)果?如何用圖式準確、恰當?shù)乇硎痉謹?shù)乘分數(shù)(分數(shù)除以整數(shù))的計算過程?第二,為何教師在畫圖時會有如此多樣的表達?其根源是什么?筆者結(jié)合文獻研讀、教材梳理、教師訪談等方式,作如下闡釋。
(一)圖式分辨:緊扣運算意義,直觀精準地表達計算過程
對比表1中的六個圖式,有如下區(qū)別:其一,圖式①和③沒有體現(xiàn)出計算的過程,圖式②④⑤⑥給出了計算過程,部分圖式過程很完整。其二,圖式①內(nèi)部線全部為虛線,其他幾個圖式內(nèi)部大多為實線,其中圖式⑥最右側(cè)空白位置為虛線。其三,圖式④⑤⑥在第三步“分成三份”時,分割線均未延長,而圖式②的第二步分成三份時,分割線直通最右側(cè),圖式①③類似。其四,圖式⑤平均分成6份的方式與其他圖式不同,采用了橫縱切割法,同時還把5/6轉(zhuǎn)為化“1/6×5”,步驟較多。其他圖式平均分成6份時,采用縱向切割法,平均分成3份時采用橫向切割法。
不同圖式之間的差別進一步聚焦到三個問題:(1)把一個長(正)方形平均分成6份,取其中的5份,老師們沒有異議。分歧在于接下來分的3份,分的對象是誰。(2)把一個長(正)方形進行分割時,用實線還是用虛線,還是虛實線結(jié)合?其中的道理是什么?(3)畫圖表示方式是否只有一種?
不論是“5/6×1/3”,還是“5/6÷3”,其意義均可解釋為“把5/6平均分成3份,求其中的1份”,即分成3份的對象應該是5/6,圖式④⑥都清晰地表示了這一意思。但分完3份并取出其中的1份后,這時的1份究竟是多少,還需要明晰其與單位“1”的關系,圖式⑥的最后一步,把分割線進行延長后,可以清晰地看到這部分是單位“1”的5/18。按此解釋,圖式⑥準確表示了算式和結(jié)果的意義。其中虛線的使用是為了更好地區(qū)別分割和確認結(jié)果兩個部分,能夠讓別人看清思考的過程。此外,圖式⑤做了轉(zhuǎn)化,雖然分割方法較復雜,但還是準確表征了所給出的算式的意義。
分數(shù)乘分數(shù)的意義還可有另外一種解釋,數(shù)學家伍洪熙把邊長等于m/n和k/l(這里的n,l都是非零自然數(shù))的矩形稱為邊長為m/n和k/l的矩形,并由此定義分數(shù)乘法:m/n×k/l=邊長為m/n和k/l的矩形的面積。對于任意自然數(shù)l>0,n>0,有1/n×1/l=1/nl,如圖2(左)所示。對于任意分數(shù)m/n和k/l,一般乘積公式m/n×k/l=mk/nl成立。此時把m/n看成由m條長為1/n的線段拼接而成,k/l看成由k條長為1/l的線段拼接而成。如圖2(右)所示,大矩形恰好是由m/k個這樣全等的小矩形拼接而成,其面積等于1/nl+1/nl+…+1/nl=mk/nl[1]。
表1中的圖式③貌似和圖2有相似之處,但仔細分析還是有差別。圖2中使用的是矩形的面積來定義分數(shù)乘法,是把單位正方形進行分割,以5/6×1/3為例,1/6×1/3是基于定義得到的,定義及運算規(guī)則有嚴格的推導過程,計算過程用圖3表示。而表1圖式中老師們的想法是基于“某物的m/n”這一定義,即m/n×k/l=分數(shù)m/n的k/l。在表1所示的圖式中,都是用長方形代表單位“1”,先表示出5/6,再來表示5/6的1/3。
(二)根源初探:讀教材淺嘗輒止導致理解失之偏頗
為何老師們在畫圖時會出現(xiàn)如此多的樣態(tài)呢?通過訪談了解到,這與教師對教材的認知有關。以R、X、C三個版本的教材為例,三個不同版本的教材在用圖解釋分數(shù)乘分數(shù)時存在差異,如圖4~6。
三個版本教材在用圖式表示分數(shù)乘分數(shù)時全部給出了計算過程圖。表示第一個因數(shù)時基本相似,只有R版教材用虛線表示了單位“1”的另一部分。差異最大部分仍是m/n的k/l的表示方法,R版教材先把1/2平均分成5份,得到1/2的1/5,之后再用虛線延長分割線,得到10個格子,1/2的1/5正好是10個格子中的1個,即為1/10。X版教材以“折”表示分割,得到3/4后再“橫著對折兩次”,但此時的“對折”直觀呈現(xiàn)的是平均分整個長方形(B版教材一條虛線橫穿長方形),從平均分的對象上來看,容易造成誤解。用圖式表征,其目的是幫助學生直觀理解學習內(nèi)容,理解計算結(jié)果的合理性,教師需要明辨圖式的準確性、適宜性。
參閱其他教材和教學資料,關于分數(shù)乘分數(shù)的圖式表示方法,有些方式值得借鑒。如圖7(c),就標注了延長線的意義,即“把分割線延長至正方形,就能知道代表每一小塊兒的分數(shù)是多少”。
在討論“分數(shù)乘分數(shù)”的圖式時,有教師認為圖式⑥過于煩瑣,認為如圖式②所示,兩步足夠,并給出了“證據(jù)”——R版教材在圖式表示分數(shù)除以整數(shù)時就只畫了兩步(如圖8)。對該教師的質(zhì)疑如何回應呢?筆者以為,教師應當關注教材內(nèi)容呈現(xiàn)的進階。分數(shù)乘分數(shù)在分數(shù)除以整數(shù)之前,R版教材兩幅圖的差異也恰好表明了教材在設計呈現(xiàn)內(nèi)容時考慮到了兒童數(shù)學學習的經(jīng)驗,在分數(shù)乘分數(shù)圖形表征學習的基礎上,分數(shù)除以整數(shù)圖式可以做適當?shù)膭h減,而在關鍵部分,教材還是進行了巧妙且精準的表達,在把4/5平均分成兩份時,前面仍用實線表示分的對象是4/5,后面用虛線延長確認每個小格的分數(shù)值。但遺憾的是,教材編寫者的編寫意圖被部分教師忽視了。
此外,在對19位教師的調(diào)研中,僅有一位教師畫出了圖式⑤,該種畫法在調(diào)研中的支持率僅為18.90%,這同樣與教材呈現(xiàn)有關。仍以上述三個版本教材為例,分數(shù)乘分數(shù)及分數(shù)除以整數(shù)的圖式,教材多采用的是先縱向分割,后橫向分割的方式,教師習慣于這些圖式后,形成了思維定式,對其他圖式的分辨能力有所下降。三個版本教材中只有B版教材的分數(shù)除以整數(shù)圖式表示給出了不一樣的形式(如圖9)。在第一步表示出9/10后,再思考9/10的1/3是多少,此時直接橫向分割可以得到結(jié)果,但由于數(shù)的特點,不分割也很容易把9/10分成三部分,每份是3個豎條,即為3/10。這樣的思考既體現(xiàn)了對學生數(shù)感和觀察能力的培養(yǎng),也讓學生知道學習不要被模式所限制,靈活處理問題很重要。
反觀期末測試中那道被“扣分”的題目,學生回答時是否標注了數(shù)據(jù)并不是最要緊的問題,要緊的是那樣的圖式表征真的準確、恰當表明5/6÷3”的過程和結(jié)果了嗎?透過學生的回答,教師應反思之前是如何教學的,是否真的給學生理解分數(shù)運算提供了有效支持,用怎樣的題目能更好地考查學生對分數(shù)運算的理解,等等。
三、延伸思考:多維視角讀教材,明晰教學內(nèi)容的實質(zhì)與邏輯
基于上述案例及分析過程,對教材研讀和使用有如下思考。
(一)審慎的眼光思教材,明晰教學內(nèi)容實質(zhì)
教材是教學的藍本,教師在研讀教材時需要有審慎的眼光。棄置不用不可取,全盤接受不適當。案例中呈現(xiàn)的三個版本教材,有些對m/n的k/l的表示方法稍欠妥當。教師應結(jié)合學生的學情對教材內(nèi)容進行審視,用問題驅(qū)動自我思考,“這里的表示學生能懂嗎”“學生都會這樣想嗎”,等等。教材是以文本的形式承載編者的思想和意圖的。教師在進行課堂教學設計時,要與教材進行“對話和交流”,從而把握教學內(nèi)容的實質(zhì)。教師應以審慎的眼光分析和思考教材,將靜態(tài)的教材內(nèi)容轉(zhuǎn)化為動態(tài)的學習活動。
(二)進階的視野觀教材,厘清教學內(nèi)容邏輯
教材在編排教學內(nèi)容時是有邏輯的,教師應以進階的視野看教材,明晰相關內(nèi)容之間的聯(lián)系。上述案例中,分數(shù)乘分數(shù)和分數(shù)除以整數(shù)在意義上具有一致性,R版教材在處理直觀圖式時就考慮到了內(nèi)容的關聯(lián)性,在圖式呈現(xiàn)方式上有所變化,體現(xiàn)了內(nèi)容及思維的進階。數(shù)學教材中的諸多內(nèi)容存在著緊密的聯(lián)系,前面內(nèi)容的教學應為后續(xù)內(nèi)容的學習積累知識、方法、思維經(jīng)驗,后續(xù)內(nèi)容就應當在此基礎上進行教學。但在教學中,我們??吹浇處熁貧w原點,忽視教材內(nèi)容邏輯,忽視學生的知識、方法以及思維經(jīng)驗。備教材時,關注這種“瞻前顧后”的承接性十分必要。
(三)動態(tài)的視角析教材,有效設計教學活動
教學不應是“教教材”,而應是“用教材教”。這就需要教師以動態(tài)的視角解析教材。仍以案例中的分數(shù)乘分數(shù)為例,三個版本教材以過程全景圖的形式呈現(xiàn)了計算的過程。教師備教材時可考慮以動態(tài)課件的形式呈現(xiàn)平均分的過程,選擇表征方法的過程,再平均分的過程,以及確認結(jié)果分數(shù)的過程。此外,結(jié)合學生實際對教材情境恰當?shù)剡M行再加工,對教學任務進行適當?shù)姆纸狻⒄?、重組等都是動態(tài)視角下解析教材的路徑,也是有效設計教學活動的前提。
備教材是教師的基本功,教師要專精覃思讀教材,讀懂教材內(nèi)容的本質(zhì)與邏輯,為教學媒體和策略的選擇提供依據(jù),為實現(xiàn)高質(zhì)量教學積蓄力量。
參考文獻:
[1]WU H. Understanding numbers in elementary school mathematics[M]. Washington: American Mathematical Society, 2011: 263, 266, 267.
[2]盧江,楊剛.義務教育教科書數(shù)學六年級上冊[M].北京:人民教育出版社,2019.
[3]劉堅,孔企平,張丹.義務教育教科書數(shù)學五年級下冊[M].北京:北京師范大學出版社,2014.
[4]北京教育科學研究院.義務教育教科書數(shù)學六年級上冊[M].北京:北京出版社,2014.
[5]JOHN A, WALLE V D, KAREN S. Elementary and middle school mathematics teaching developmentally:Tenth edition[M]. New York: Pearson Education, 2019: 392.
(北京教育學院? ?100120)