在《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》提出“學(xué)科實(shí)踐與核心素養(yǎng)雙向互構(gòu)\"的背景下,小學(xué)數(shù)學(xué)概念教學(xué)正面臨從知識(shí)傳遞向思維建構(gòu)的范式轉(zhuǎn)型。傳統(tǒng)教材中碎片化呈現(xiàn)的“點(diǎn)狀素材”,因其割裂生活經(jīng)驗(yàn)與數(shù)學(xué)本質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系,導(dǎo)致學(xué)生陷入“識(shí)記符號(hào)、機(jī)械應(yīng)用\"的淺層學(xué)習(xí)困境。筆者以“認(rèn)識(shí)小數(shù)\"這一課為例,通過(guò)生活情境建立概念原型,借助具身操作解構(gòu)數(shù)學(xué)本質(zhì),利用數(shù)學(xué)游戲促進(jìn)遷移應(yīng)用,依托數(shù)學(xué)史事構(gòu)建認(rèn)知坐標(biāo),構(gòu)建“生活情境、具身操作、數(shù)學(xué)游戲、數(shù)學(xué)史事”四維聯(lián)動(dòng)的立體化素材體系,從而形成“經(jīng)驗(yàn)具象化、思維結(jié)構(gòu)化、知識(shí)系統(tǒng)化”的完整認(rèn)知鏈條,為小學(xué)數(shù)學(xué)概念教學(xué)提供參考。
一、精選情境素材,深化概念感知之精準(zhǔn)度
小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,基本概念的抽象性往往對(duì)年幼學(xué)生構(gòu)成認(rèn)知上的挑戰(zhàn)。由于這些概念缺乏直觀性,學(xué)生很難直接把握其本質(zhì)。在這種背景下,情境素材的引入顯得尤為重要。它通過(guò)具體的視覺化圖片展示、故事敘述或者實(shí)際物體的操作,為這些抽象的數(shù)學(xué)概念提供了形象化的表征。這種表征不僅有助于學(xué)生在認(rèn)知層面上構(gòu)建數(shù)學(xué)概念的具體形象,而且促進(jìn)了學(xué)生從直觀感知到理性認(rèn)知的過(guò)渡,從而使學(xué)生能夠以更加具體和直觀的方式理解和內(nèi)化這些數(shù)學(xué)概念。
如教學(xué)“認(rèn)識(shí)小數(shù)”一課時(shí),若僅僅呈現(xiàn)教材文具店的單一價(jià)格情境示例“文具店”,就顯得單薄,學(xué)生對(duì)小數(shù)的直觀感知就會(huì)較匱乏。特別是在缺乏分?jǐn)?shù)教學(xué)內(nèi)容作為鋪墊的情況下,學(xué)生從小數(shù)的單一現(xiàn)實(shí)模型中抽象出其概念的能力將受到限制。
為此,教師通過(guò)豐富小數(shù)的現(xiàn)實(shí)背景和引入多元化的情境素材(如圖1),以勾連學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn),拓寬其認(rèn)知視野,增強(qiáng)其概念感知精準(zhǔn)度。
教師問(wèn):“這些小數(shù)你們都會(huì)讀嗎?讀給同桌聽一聽。\"接著,教師講評(píng)。
師:這些數(shù)中間都有一個(gè)小圓點(diǎn),數(shù)學(xué)上稱作小數(shù)點(diǎn)。誰(shuí)再試著讀一讀(指向20.50元、1.06元)?
生1:二十點(diǎn)五十元!一塊六!
師:你結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)讀出了價(jià)格,很有創(chuàng)意!數(shù)學(xué)規(guī)范讀法是二十點(diǎn)五零元,注意小數(shù)點(diǎn)后的零也要讀出,就像我們讀數(shù)時(shí)中間的零不能省略。(板書20.50元 20 元5角0分)哪位同學(xué)發(fā)現(xiàn)價(jià)格中的數(shù)和元角分的關(guān)系了?
生2:小數(shù)點(diǎn)前面是元,后面第一位是角,第二位是分。
師:了不起的發(fā)現(xiàn)?。▌?dòng)態(tài)呈現(xiàn)價(jià)格轉(zhuǎn)換器:輸入5.09元 $$ 分解為5元0角9分)那這個(gè)無(wú)花果的價(jià)格是8.88元,你能用新學(xué)的方法分解嗎?
生3:個(gè)位是8元,小數(shù)點(diǎn)后第一個(gè)8是8角,第二個(gè)8是8分,總共8元8角8分!
師:分析精準(zhǔn)!其實(shí)古代商人用算籌表示小數(shù)時(shí)(展示《夢(mèng)溪筆談》算籌圖),也遵循“個(gè)位為元,退位為分\"的規(guī)則。
師:在日常生活中,你們還在哪里見過(guò)小數(shù)?說(shuō)一說(shuō)。
生4:體溫計(jì),三十八度二( 38.2% 。
生5:應(yīng)該讀三十八點(diǎn)二度,不能讀成三十八度二。
生6:可是媽媽都說(shuō)三十八度二呀!
師:你們發(fā)現(xiàn)了生活語(yǔ)言與數(shù)學(xué)語(yǔ)言的差異(展示醫(yī)院體溫單范例),就像中文里的兩米三五在數(shù)學(xué)中寫作2.35米。這些不同表達(dá)背后都藏著統(tǒng)一的數(shù)學(xué)規(guī)則,后面我們將化身小數(shù)翻譯官,破解更多生活密碼!
本環(huán)節(jié)通過(guò)建構(gòu)認(rèn)知沖突(生活用語(yǔ)VS數(shù)學(xué)規(guī)范)歷史關(guān)聯(lián)(算籌記數(shù)VS現(xiàn)代小數(shù)),在師生對(duì)話中滲透位值制思想。學(xué)生經(jīng)歷經(jīng)驗(yàn)喚醒、矛盾激發(fā)、歷史印證、遷移創(chuàng)造的思維進(jìn)階,既掌握小數(shù)讀寫技能,又形成情境識(shí)別、數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化、意義解釋的問(wèn)題解決策略,這正是數(shù)感與模型意識(shí)的核心體現(xiàn)。
概念的深度感知是提升學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用和遷移能力的關(guān)鍵。在教學(xué)實(shí)踐中,教師通過(guò)精選與數(shù)學(xué)概念相關(guān)的生活實(shí)例和實(shí)際問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生在直觀、具體的情境中理解抽象的數(shù)學(xué)概念,從而加深學(xué)生對(duì)概念的理解。
二、精選操作素材,深挖概念理解之核心層
在學(xué)習(xí)的過(guò)程中,學(xué)習(xí)素材不應(yīng)只是生動(dòng)有趣,更為關(guān)鍵的是其內(nèi)在特質(zhì)能觸動(dòng)學(xué)生的思維興奮點(diǎn),使學(xué)習(xí)更具挑戰(zhàn)性和探索性,從而激發(fā)學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)驅(qū)動(dòng)力,引領(lǐng)他們步入深度學(xué)習(xí)的視域。在這一過(guò)程中,操作性學(xué)習(xí)素材無(wú)疑是一種極佳的選擇。此類素材將抽象的數(shù)學(xué)概念具象化為可操作的實(shí)體,使學(xué)生能夠在互動(dòng)體驗(yàn)中深入領(lǐng)悟數(shù)學(xué)概念的形成與發(fā)展,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)其學(xué)習(xí)動(dòng)力。
如當(dāng)學(xué)生能夠讀小數(shù)、寫小數(shù)之后,為了讓學(xué)生更深層次地理解小數(shù)的意義,教師需要給他們提供操作性學(xué)習(xí)素材一抓硬幣,寫小數(shù)。出示學(xué)習(xí)任務(wù):
① 同桌兩人合作,從盒子里取出一些硬幣。抓取三次,每次嘗試不同的取法,邊操作邊把抓出的硬幣用小數(shù)記錄在探究單上。
② 思考:幾元幾角幾分分別寫在小數(shù)里的哪個(gè)位置?
將傳統(tǒng)的、被動(dòng)的看圖寫小數(shù)的教學(xué)方式轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷦?dòng)、真實(shí)的抓硬幣寫小數(shù)的互動(dòng)體驗(yàn),讓學(xué)生在解決親身經(jīng)歷的實(shí)際問(wèn)題中掌握寫小數(shù)的技巧。學(xué)生通過(guò)實(shí)際操作抓取1元、1角和1分不同單位面額的人民幣。教師引導(dǎo)學(xué)生深人思考:如何用小數(shù)精確表示手中的硬幣金額?活動(dòng)分三個(gè)層次:
Δ 第一層次:合作操作
① 同桌兩人合作從盒子里取出硬幣,并記錄所取硬幣錢數(shù)(見圖2),在互動(dòng)中探索小數(shù)的構(gòu)成
② 多次嘗試與記錄:進(jìn)行三次不同的硬幣抓取實(shí)驗(yàn),并在每一次嘗試中運(yùn)用小數(shù)記錄結(jié)果,以此增強(qiáng)對(duì)小數(shù)表達(dá)方式的理解和掌握。
③ 數(shù)位位置思考:鼓勵(lì)學(xué)生反思元、角、分在小數(shù)表示中的具體數(shù)位位置,這一過(guò)程旨在幫助他們形成對(duì)小數(shù)結(jié)構(gòu)體系的直觀感知,進(jìn)而促進(jìn)對(duì)小數(shù)構(gòu)成的深刻理解。
Δ 第二層次:特例分析
① 通過(guò)2.22元和3.06元的特例分析,學(xué)生明確小數(shù)中各個(gè)數(shù)位的具體含義。 ② 通過(guò)討論0在3.06元中的必要性,學(xué)生理解小數(shù)中0的作用和意義。
Δ 第三層次:十進(jìn)制關(guān)系的感受
學(xué)生面對(duì)3個(gè)1元和12個(gè)1角的情景時(shí),可能會(huì)說(shuō)出兩個(gè)不同的答案:3.12元或4.20元。此時(shí),教師引導(dǎo)學(xué)生深入思考:為何3元變成了4元?那個(gè)額外的1元從何而來(lái)?通過(guò)這樣的問(wèn)題引導(dǎo),學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn),12個(gè)1角實(shí)際上可以分解為10個(gè)1角和2個(gè)1角。如果我們繼續(xù)這個(gè)數(shù)數(shù)的過(guò)程,就會(huì)依次得到4.3元、4.4元、4.5元直至4.9元,隨后是5.0元、5.1元、5.2元、5.3元等。這一連串的數(shù)數(shù)過(guò)程,正是計(jì)數(shù)器上滿十進(jìn)一的直觀體現(xiàn),即相同計(jì)數(shù)單位累加的過(guò)程。通過(guò)這樣的解釋和引導(dǎo),學(xué)生能夠清晰地理解這個(gè)看似簡(jiǎn)單的數(shù)數(shù)過(guò)程實(shí)際上蘊(yùn)含著數(shù)學(xué)中十進(jìn)制計(jì)數(shù)法的精髓,從而打通了小數(shù)與整數(shù)之間的關(guān)聯(lián),也為后續(xù)學(xué)習(xí)10個(gè)0.1是1打下基礎(chǔ)。
這個(gè)例子讓學(xué)生意識(shí)到,在學(xué)習(xí)小數(shù)時(shí),我們同樣可以運(yùn)用整數(shù)計(jì)數(shù)中的十進(jìn)制原則。教師引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)小數(shù)計(jì)數(shù)與整數(shù)計(jì)數(shù)的相似性,從而促進(jìn)學(xué)生將已有知識(shí)遷移到新知識(shí)的學(xué)習(xí)中。學(xué)生不僅加深了對(duì)小數(shù)表示法的理解,也體會(huì)到了數(shù)學(xué)知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系。
抓硬幣環(huán)節(jié)是把教材中“冰冷的美麗”還原成“火熱的思考”,這樣設(shè)計(jì)巧妙地為學(xué)生提供了廣闊的自主學(xué)習(xí)空間,同時(shí)在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了深度的知識(shí)拓展。教師的積極參與,不僅揭示了小數(shù)概念的精髓,而且使學(xué)生能夠直觀地體會(huì)到小數(shù)中每個(gè)數(shù)位上“數(shù)字”的實(shí)際含義,以及相鄰數(shù)位之間緊密相連的十進(jìn)制關(guān)系。這一教學(xué)策略充分利用了操作性學(xué)習(xí)素材的特點(diǎn),有效地促進(jìn)了學(xué)生對(duì)小數(shù)概念的理解,充分展現(xiàn)了小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中操作性學(xué)習(xí)素材在深化概念理解方面的獨(dú)特價(jià)值和重要作用。
三、精選游戲素材,深入概念本質(zhì)之融合境
在數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,整合游戲素材的策略豐富了教學(xué)內(nèi)容,提升了學(xué)習(xí)成效。游戲素材的引入,創(chuàng)新了教學(xué)手段,有效地吸引了學(xué)生的注意力,提升了他們的課堂參與度和積極性。具體而言,游戲素材通過(guò)以下途徑對(duì)數(shù)學(xué)概念的鞏固起到了關(guān)鍵作用,數(shù)學(xué)游戲素材內(nèi)嵌的問(wèn)題解決元素為學(xué)生提供了鍛煉邏輯思維和解決復(fù)雜問(wèn)題的機(jī)會(huì)。游戲素材的趣味性和重復(fù)性特性有助于加強(qiáng)學(xué)生的記憶,使數(shù)學(xué)概念更加持久地植根于他們的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中。游戲素材的靈活性和可調(diào)整性使教師能夠根據(jù)學(xué)生的個(gè)性化需求對(duì)它們進(jìn)行定制,從而為學(xué)生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。
如鞏固環(huán)節(jié)。教師出示素材:
笑笑、淘氣、小青要進(jìn)行套圈游戲,游戲規(guī)則為:
(1)每位參賽者有五次投擲機(jī)會(huì),成功投中“元”區(qū)域者,計(jì)1元;投中“角”區(qū)域者,計(jì)1角;若投中“分”區(qū)域,計(jì)1分。未能投中的情況,則不得分。
(2)比賽結(jié)束時(shí),分值總和最高者將成為獲勝者。游戲共分三個(gè)層次,配以課件進(jìn)行:
1.笑笑率先登場(chǎng)
套圈比賽正式拉開帷幕(課件演示過(guò)程,笑笑套中了1元2角2分)。教師提問(wèn):我們?cè)撊绾我孕?shù)形式記錄笑笑的成績(jī)呢?小數(shù)表示應(yīng)為多少元?這里的兩個(gè)“2\"所代表的意義相同嗎?鞏固小數(shù)讀寫法以及小數(shù)的意義,揭示小數(shù)數(shù)位間的獨(dú)特關(guān)系。
2.輪到淘氣挑戰(zhàn)
教師提問(wèn):“當(dāng)?shù)弥詺馕宕瓮稊S的總成績(jī)?yōu)?.41元時(shí),我們能否推斷出他具體投中了多少元、多少角和多少分?”學(xué)生紛紛發(fā)表見解;教師隨即演示。
3.小青閃亮登場(chǎng)
經(jīng)過(guò)前四次投擲,小青已經(jīng)累積了0元3角1分,即0.31元。教師提問(wèn):已知笑笑五次投擲的總成績(jī)?yōu)?.22元,淘氣為0.41元,若小青這次投擲成功,他能否奪冠?學(xué)生紛紛猜測(cè),小青投擲后,成績(jī)有1.31元、0.41元、0.32元、0.31元等情況,并相應(yīng)地說(shuō)明最后一次投在哪里。
教師通過(guò)動(dòng)畫展示套圈結(jié)果,提問(wèn):現(xiàn)在小青的成績(jī)是多少?0.32元。遺憾的是,他未能獲得第一名,獎(jiǎng)項(xiàng)最終由笑笑領(lǐng)取。這一過(guò)程不僅體現(xiàn)了我們精細(xì)甄選學(xué)習(xí)素材的努力,也實(shí)現(xiàn)了對(duì)概念本質(zhì)小數(shù)表示與數(shù)位關(guān)系的深人融合與理解。
選擇富有深度和挑戰(zhàn)性的數(shù)學(xué)游戲素材,引領(lǐng)學(xué)生在數(shù)學(xué)的海洋中深入探索,不僅能夠極大地激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情,還能通過(guò)互動(dòng)性強(qiáng)、直觀生動(dòng)的展示方式,有效鍛煉邏輯思維,強(qiáng)化記憶,培養(yǎng)社交技能,并提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。這些元素共同作用,對(duì)數(shù)學(xué)概念的鞏固起到了積極的推動(dòng)作用。這樣的教學(xué)策略宛如為學(xué)生提供了思維發(fā)展的催化劑,助力他們?cè)谥R(shí)的探索與能力的提升上實(shí)現(xiàn)飛躍性的進(jìn)步。
四、精選文史素材,深耕概念系統(tǒng)之脈絡(luò)圖
文史素材的融人,絕非簡(jiǎn)單的裝飾,而是對(duì)數(shù)學(xué)概念深刻內(nèi)涵的有力揭示。這一過(guò)程要求我們從豐富的文史資料中,提煉出與數(shù)學(xué)概念絲絲入扣、能夠激發(fā)思維火花、促進(jìn)深層次理解的珍貴素材。,我們可以追溯小數(shù)的歷史淵源,探討古代數(shù)學(xué)家對(duì)小數(shù)的探索歷程以及小數(shù)點(diǎn)的引入和應(yīng)用。這些文史素材不僅提供了豐富的歷史背景,而且揭示了小數(shù)概念的形成過(guò)程。因此,針對(duì)教學(xué)實(shí)際和學(xué)情現(xiàn)狀,教師采用圖片展示、視頻播放、故事講解等多種教學(xué)手段,將小數(shù)的歷史素材以復(fù)制式、附加式方法融入教學(xué)情境,幫助學(xué)生逐步明確小數(shù)的含義,深度理解小數(shù)的本質(zhì),建構(gòu)清晰、完整的概念框架,達(dá)成深度學(xué)習(xí)。
如小數(shù)的演變過(guò)程涉及小數(shù)名稱、計(jì)數(shù)方法、本質(zhì)意義等多方面知識(shí)的研究和運(yùn)用,經(jīng)過(guò)一千多年的努力,現(xiàn)代十進(jìn)制小數(shù)才最終誕生,一個(gè)圓圓的小數(shù)點(diǎn),蘊(yùn)含著數(shù)學(xué)家的無(wú)限智慧,也體現(xiàn)了數(shù)學(xué)符號(hào)的簡(jiǎn)潔之美。教師展示圖文介紹,引導(dǎo)學(xué)生一步步探究小數(shù)的演變過(guò)程,由此理解“小數(shù)為什么叫小數(shù)?”“它真的小嗎?\"“小數(shù)點(diǎn)是怎么來(lái)的?\"等疑問(wèn),從根本上了解小數(shù)的由來(lái)。
師:當(dāng)我們想要表示書籍的價(jià)格:30塊5角,便輕易想到用小數(shù)點(diǎn)表示。實(shí)際上,看似簡(jiǎn)單的小數(shù)點(diǎn),經(jīng)歷了十分復(fù)雜的演變流程,你知道數(shù)學(xué)家都用過(guò)什么表達(dá)方式嗎?
生1:不知道,但是可能是用逗號(hào),或者句號(hào)?
師:沒錯(cuò)。14世紀(jì),中國(guó)的數(shù)學(xué)家會(huì)用\"30余5”表示,并使用到算籌;16世紀(jì),德國(guó)數(shù)學(xué)家魯?shù)婪騽t將其記為“305”;瑞士的數(shù)學(xué)家比爾吉將其記為3005;荷蘭數(shù)學(xué)家斯蒂文將其記為30,5'或 ,19世紀(jì)末,還出現(xiàn)305,等等,你覺得它們?cè)趺礃樱?/p>
生2:它們寫起來(lái)太麻煩了,還是小數(shù)點(diǎn)更簡(jiǎn)潔。
師:是的。目前,關(guān)于小數(shù)的分界號(hào)仍然存在兩種表示方法,一種是學(xué)生說(shuō)過(guò)的“,”,一種則是我們見到的小圓點(diǎn)“”。
通過(guò)上述文史素材的有效融入,學(xué)生能夠?qū)Ρ炔煌瑪?shù)學(xué)家的小數(shù)表達(dá)方法,由此清晰地感受到小數(shù)點(diǎn)的演變流程,認(rèn)清其實(shí)際價(jià)值,增強(qiáng)認(rèn)知理解。
再如,針對(duì)“小數(shù)在數(shù)位表中的表示”這一問(wèn)題,教師播放視頻,引導(dǎo)學(xué)生一步步了解古代數(shù)學(xué)家的數(shù)學(xué)探究故事。
師:同學(xué)們能夠用小棒擺出“32.5\"嗎?
學(xué)生開始操作,可能在對(duì)應(yīng)數(shù)位時(shí)遇到不會(huì)表示、錯(cuò)誤表示等問(wèn)題
師:數(shù)學(xué)家在探究數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí),也常常會(huì)遇到困難,就像古代數(shù)學(xué)家劉徽一樣。下面,我們一起看看他所創(chuàng)造的\"割圓術(shù)\"(播放“割圓術(shù)\"視頻)。
通過(guò)觀看古代數(shù)學(xué)家的艱辛研究歷程,學(xué)生能夠知道,劉徽提倡采用\"牟合方蓋\"(一種像是牟合的方形盒子)計(jì)算圓周率和球體體積,雖然他仍舊未找到計(jì)算方法,但卻指出一條正確途徑,為后續(xù)“圓周率\"的精準(zhǔn)計(jì)算提供了重要指導(dǎo)。從這個(gè)故事中,學(xué)生能夠汲取精神力量,學(xué)會(huì)不斷嘗試,一遍遍學(xué)習(xí)小數(shù)的數(shù)位表示,由此鞏固認(rèn)知,加深理解。
除上述內(nèi)容外,教師還可精心制作短視頻,帶領(lǐng)學(xué)生逐步理解小數(shù)的定義、性質(zhì)以及運(yùn)算規(guī)則,從而使其構(gòu)建起對(duì)小數(shù)概念的初步認(rèn)識(shí)。教師通過(guò)演示如何運(yùn)用小數(shù)知識(shí)解決生活中的實(shí)際問(wèn)題,如測(cè)量長(zhǎng)度、計(jì)算面積等,讓學(xué)生加深對(duì)小數(shù)的實(shí)際運(yùn)用和理解。這樣,學(xué)生不僅能夠清晰地了解小數(shù)的來(lái)龍去脈,還能在心中構(gòu)建起一個(gè)屬于自己的知識(shí)體系和知識(shí)脈絡(luò)。學(xué)生不僅學(xué)習(xí)了數(shù)學(xué),也領(lǐng)略了數(shù)學(xué)與歷史文化交融的風(fēng)采,體會(huì)到了知識(shí)的力量和美感
綜上所述,精選學(xué)習(xí)素材的過(guò)程本質(zhì)上體現(xiàn)了一種由表層向深層、由單一維度向多維綜合、由知識(shí)傳授向文化育人的遞進(jìn)式教育理念。在教學(xué)實(shí)踐中,細(xì)致篩選和深入挖掘?qū)W習(xí)素材,旨在激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念的深刻洞察,進(jìn)而培養(yǎng)他們的數(shù)學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中能夠自主探索,實(shí)現(xiàn)知識(shí)的內(nèi)化和能力的提升,從而在數(shù)學(xué)教育的深處耕耘,收獲智慧的果實(shí)。
(作者單位:浙江省青田縣城東實(shí)驗(yàn)小學(xué)教育集團(tuán))
編輯:曾彥慧