周遵安
摘要:小學(xué)數(shù)學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)一般是以課時(shí)為單位進(jìn)行設(shè)計(jì)的,課時(shí)之間內(nèi)容關(guān)聯(lián)度不夠、整體性不強(qiáng),導(dǎo)致學(xué)生學(xué)到的知識呈現(xiàn)碎片化的狀態(tài),影響了學(xué)生對知識的拓展和延伸。教師應(yīng)準(zhǔn)確把握教材整體結(jié)構(gòu),尋找知識之間的內(nèi)在聯(lián)系,將“零散”的知識結(jié)構(gòu)化,讓“隱藏”的聯(lián)系顯性化。教師可以關(guān)聯(lián)、遷移和素養(yǎng)為抓手,從知識結(jié)構(gòu)、學(xué)法結(jié)構(gòu)和思維結(jié)構(gòu)三個(gè)方面出發(fā),實(shí)施結(jié)構(gòu)化視角下的小學(xué)數(shù)學(xué)單元整體教學(xué)。
關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)化;單元整體教學(xué);數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下通稱“新課標(biāo)”)指出:“改變過于注重以課時(shí)為單位的教學(xué)設(shè)計(jì),推進(jìn)單元整體教學(xué)設(shè)計(jì),體現(xiàn)數(shù)學(xué)知識之間的內(nèi)在邏輯關(guān)系,以及學(xué)習(xí)內(nèi)容與核心素養(yǎng)表現(xiàn)的關(guān)聯(lián)。”這需要教師立足學(xué)科的視角,對課程內(nèi)容的基本結(jié)構(gòu)以及主線脈絡(luò)做到整體理解和把握,充分了解教材的自然單元在整個(gè)學(xué)科內(nèi)容中的地位和作用,并在教學(xué)中加強(qiáng)與其他單元內(nèi)容的聯(lián)系,從而幫助學(xué)生有意義地建構(gòu)和理解本單元知識,發(fā)展核心素養(yǎng)。結(jié)構(gòu)化視角下的小學(xué)數(shù)學(xué)單元整體教學(xué)關(guān)注知識的聯(lián)結(jié)、方法的遷移和思維的進(jìn)階,通過整體把握教學(xué)內(nèi)容來建立結(jié)構(gòu)關(guān)系。下面,筆者聚焦人教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材“圖形的認(rèn)識與測量”主題的相關(guān)內(nèi)容,談?wù)劷Y(jié)構(gòu)化視角下的小學(xué)數(shù)學(xué)單元整體教學(xué)策略。
一、以關(guān)聯(lián)為橋梁,建立知識結(jié)構(gòu)
同一主題下的內(nèi)容具有整體性和一致性,因此教師要將在同一主題下,但分布在不同學(xué)段、不同單元的內(nèi)容進(jìn)行整體分析、對比聯(lián)系,從而提煉出核心概念。以核心概念為統(tǒng)領(lǐng)進(jìn)行單元整體教學(xué),有利于幫助學(xué)生理解知識之間的聯(lián)系,將有共同本質(zhì)特征的內(nèi)容構(gòu)成大單元或系列單元,建立完整的知識結(jié)構(gòu)。
以人教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材五年級下冊第三單元“長方體和正方體”為例,從單元角度來看,“長方體和正方體”單元的教學(xué)內(nèi)容主要由三部分組成:對長方體和正方體的認(rèn)識、表面積的計(jì)算、體積的計(jì)算。其中,對長方體和正方體的認(rèn)識是學(xué)習(xí)計(jì)算表面積和體積的基礎(chǔ),而計(jì)算表面積和體積的學(xué)習(xí)是從度量角度加深對圖形特征的認(rèn)識。
從“圖形的認(rèn)識與測量”主題視角來梳理,筆者將整體學(xué)習(xí)內(nèi)容劃分為圖形的認(rèn)識和測量兩個(gè)支線(見圖1)。
從“圖形的認(rèn)識”的學(xué)習(xí)進(jìn)程中可以發(fā)現(xiàn),在第一學(xué)段,學(xué)生已經(jīng)對長方體和正方體有了初步的認(rèn)識,能從實(shí)際物體中直觀辨認(rèn)長方體和正方體。第二學(xué)段的學(xué)習(xí),主要是對平面圖形的特征的探索,學(xué)生能夠從點(diǎn)、線、角這些元素的角度來認(rèn)識并刻畫平面圖形。第三學(xué)段轉(zhuǎn)入立體圖形特征的學(xué)習(xí),在此階段,學(xué)生從點(diǎn)、線、面這些元素的角度來認(rèn)識并刻畫立體圖形,通過動(dòng)手操作、觀察想象等活動(dòng),建立起立體圖形之間以及平面圖形與立體圖形之間的聯(lián)系。不管是一維、二維、三維圖形,認(rèn)識圖形特征時(shí),都是從點(diǎn)、線、角、面的數(shù)量、大小及位置關(guān)系這三個(gè)維度進(jìn)行研究。例如,三角形有3個(gè)頂點(diǎn)、3條線段和3個(gè)角;平行四邊形有4個(gè)頂點(diǎn)、4條線段和4個(gè)角,對邊相等且互相平行;長方體有8個(gè)頂點(diǎn)、12條棱,6個(gè)面,相對的棱長度相等,相對的面大小相等。
從“圖形的測量”的學(xué)習(xí)進(jìn)程中可以發(fā)現(xiàn),整體呈現(xiàn)出一維—二維—三維的路徑。從長度到面積再到體積的學(xué)習(xí),是學(xué)生對空間的進(jìn)一步認(rèn)識。度量對象由一維的“線段”轉(zhuǎn)變?yōu)槎S的“面”再轉(zhuǎn)變?yōu)槿S的“體”,相應(yīng)的度量單位由“線段”變?yōu)椤罢叫巍痹僮優(yōu)椤罢襟w”,度量過程與方法也在進(jìn)一步拓展。第一學(xué)段,通過對長度單位的認(rèn)識,探索線段長度的度量,感悟到度量結(jié)果就是長度單位的累加。本階段的學(xué)習(xí)是感悟度量本質(zhì)的基石。第二學(xué)段,在探索長方形和正方形的面積時(shí),教師要讓學(xué)生感受到其本質(zhì)是面積單位的累加。第三學(xué)段,認(rèn)識體積單位,探索立體圖形的體積度量,感悟度量結(jié)果是體積單位的累加。整體來看,圖形度量的核心要素有度量對象、度量單位和單位個(gè)數(shù)。圖形的度量本質(zhì)上具有一致性,都是看度量對象包含了多少個(gè)度量單位。
“圖形的認(rèn)識與測量”主題的核心概念可以確定為“緯度”“圖形的特征”及“度量單位”。教師可以圍繞這些核心概念,將分散在不同學(xué)段、不同單元的內(nèi)容進(jìn)行整體梳理,構(gòu)成系列單元,建立學(xué)習(xí)框架。例如,在探究圖形特征時(shí),教師可以判斷其所屬緯度,確定重點(diǎn)圍繞哪些元素進(jìn)行研究。在進(jìn)行圖形的測量時(shí),教師可以度量單位為核心展開教學(xué),這樣有利于學(xué)生在進(jìn)行新知的學(xué)習(xí)時(shí),從整體上把握學(xué)習(xí)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)特征,自主建立知識結(jié)構(gòu)。
二、以遷移為紐帶,形成學(xué)法結(jié)構(gòu)
為了適應(yīng)學(xué)生的思維特點(diǎn),教材將知識內(nèi)容按照螺旋式上升的順序編排在不同的學(xué)段。雖然知識與知識之間具有相似性,但是在教學(xué)實(shí)踐中仍然存在這些現(xiàn)象:學(xué)生在面對新知識時(shí),往往無從下手,需要教師的多次引導(dǎo)才能解決問題;不能舉一反三,學(xué)習(xí)能力較弱。為此,教師在教學(xué)中要積極創(chuàng)設(shè)真實(shí)、學(xué)生熟悉的情境,讓學(xué)生自主探究,主動(dòng)將學(xué)習(xí)方法進(jìn)行遷移,從而順利解決問題。這樣的學(xué)習(xí)活動(dòng)能幫助學(xué)生逐步形成學(xué)法結(jié)構(gòu)、提升學(xué)習(xí)能力。
以人教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材五年級上冊第六單元“多邊形的面積”為例,本單元的主要內(nèi)容是平行四邊形、三角形、梯形、組合圖形、不規(guī)則圖形的面積。教材突出的是轉(zhuǎn)化思想,把未知圖形轉(zhuǎn)化為已知圖形,尋找轉(zhuǎn)化前后圖形的聯(lián)系,從而推導(dǎo)出計(jì)算公式或解決問題。而在此之前,學(xué)生已經(jīng)積累了對長方形的面積推導(dǎo)的經(jīng)驗(yàn),通過擺一擺、數(shù)一數(shù)的方式,能發(fā)現(xiàn)“長方形的面積 = 每行面積單位的數(shù)量 × 行數(shù)”,并能根據(jù)每行面積單位的數(shù)量、行數(shù)與長、寬之間的對應(yīng)關(guān)系,推導(dǎo)出“長方形的面積 = 長 × 寬”的結(jié)論。長方形的面積的推導(dǎo),體現(xiàn)出了面積度量的本質(zhì),其實(shí)質(zhì)就是計(jì)算該圖形包含多少個(gè)面積單位。
在教學(xué)本單元內(nèi)容時(shí),面對新問題“平行四邊形面積要如何計(jì)算”,教師可以引導(dǎo)學(xué)生先回顧長方形面積的推導(dǎo)過程,并出示學(xué)習(xí)任務(wù):能否像長方形的面積推導(dǎo)那樣推導(dǎo)出平行四邊形的面積計(jì)算公式?學(xué)生自主探究,通過遷移長方形的面積的探究方法,借助方格紙或者小正方形等學(xué)具進(jìn)行剪一剪、擺一擺,觀察交流得出“平行四邊形的面積 =每行面積單位的數(shù)量 × 行數(shù)”,并發(fā)現(xiàn)每行面積單位的數(shù)量、行數(shù)與平行四邊形的底和高的關(guān)系,推導(dǎo)出“平行四邊形的面積 = 底 × 高”的結(jié)論。在之后進(jìn)行三角形和梯形的面積的教學(xué)時(shí),教師設(shè)計(jì)同樣的學(xué)習(xí)任務(wù),給予學(xué)生充足的探究時(shí)間與空間,讓學(xué)生通過方法的遷移,自主完成對三角形和梯形的轉(zhuǎn)化,并通過尋找每行面積單位的數(shù)量和行數(shù)與三角形底和高,梯形的上底、下底和高之間的關(guān)系,推導(dǎo)出公式。整個(gè)單元的學(xué)習(xí)活動(dòng),學(xué)生都是基于度量的本質(zhì)進(jìn)行,通過“轉(zhuǎn)化—找聯(lián)系—推導(dǎo)公式—應(yīng)用”的路徑開展。在這樣的學(xué)習(xí)路徑里,學(xué)生能形成學(xué)法結(jié)構(gòu),也能為今后圓的面積、立體圖形的表面積和體積的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
三、以素養(yǎng)為目標(biāo),創(chuàng)造思維結(jié)構(gòu)
核心素養(yǎng)的培養(yǎng)不是一節(jié)課就能完成的,它是一個(gè)長期累積的過程。教師不僅要能關(guān)注到教學(xué)內(nèi)容與核心素養(yǎng)之間的關(guān)系,還要能關(guān)注到內(nèi)容主線與核心素養(yǎng)發(fā)展之間的關(guān)系。這就要求教師立足單元整體,通過對整個(gè)主題、系列單元、課時(shí)數(shù)學(xué)知識和核心素養(yǎng)的主要表現(xiàn)進(jìn)行分析,確定核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的單元、課時(shí)教學(xué)目標(biāo),逐步培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。
以長度單位相關(guān)內(nèi)容為例,人教版數(shù)學(xué)教材將厘米和米的認(rèn)識安排在第一學(xué)段,毫米、分米和千米的認(rèn)識安排在第二學(xué)段。這5個(gè)課時(shí)的學(xué)習(xí),都注重通過操作、體驗(yàn)和聯(lián)系,引導(dǎo)學(xué)生建立長度單位的表象,積累度量的經(jīng)驗(yàn)。為此,對長度單位內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)時(shí),教師要聚焦到對核心素養(yǎng)——量感的培養(yǎng)。結(jié)合以上教學(xué)內(nèi)容以及量感的內(nèi)涵,教師可以從不同角度去設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng),豐富學(xué)生對量的感知,提升學(xué)生的數(shù)學(xué)思維。
在教學(xué)“厘米的認(rèn)識”時(shí),教師應(yīng)注重經(jīng)驗(yàn)的生成,讓學(xué)生初步感知長度單位的產(chǎn)生過程,體會統(tǒng)一度量單位的重要性。在教學(xué)“米的認(rèn)識”時(shí),教師要注重讓學(xué)生操作體驗(yàn),經(jīng)歷觀察、思考、測量等數(shù)學(xué)活動(dòng),初步感知針對真實(shí)情境要選擇合適的度量單位,體會認(rèn)識“米”的必要性。在教學(xué)“毫米的認(rèn)識”時(shí),這是學(xué)生第一次體會長度單位的細(xì)分,因此這節(jié)課要讓學(xué)生感受單位間的聯(lián)系,感悟到毫米精確性的價(jià)值。在教學(xué)“分米的認(rèn)識”時(shí),教師要注重讓學(xué)生理解長度單位之間的十進(jìn)制關(guān)系,幫助學(xué)生構(gòu)建一個(gè)完整知識體系。由于千米是較大的單位,學(xué)生形成表象認(rèn)識有一定困難,因此教師要注重培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和估測能力,幫助其建立起表象認(rèn)識。通過教學(xué)內(nèi)容與核心素養(yǎng)發(fā)展的聯(lián)系,確定好教學(xué)目標(biāo),可以讓學(xué)生在豐富的活動(dòng)中,發(fā)展量感,形成思維結(jié)構(gòu)。
總之,在教學(xué)中教師不僅要關(guān)注教材的整體脈絡(luò)及邏輯結(jié)構(gòu),還要關(guān)注學(xué)習(xí)的過程,要以核心素養(yǎng)為目標(biāo),通過關(guān)聯(lián)、遷移等方式實(shí)施結(jié)構(gòu)化的單元整體教學(xué),使學(xué)生在豐富的知識背景中、在真實(shí)的探究過程中完善認(rèn)知結(jié)構(gòu),從而助力核心素養(yǎng)的發(fā)展。
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(責(zé)任編輯:楊強(qiáng))