多元表征,让主动建模过程“看得见”
2021-12-16刘冉
刘冉
受课程改革的影响,很多教师在教学《小数的初步认识》时,能够想到从生活情境中引入,借助学生已有经验表示小数,通过比较、分析,概括出小数的意义。但教学中往往因为活动材料单一、活动空间狭窄、放手不够充分等原因,造成了学生的思维受到局限、不同层次的想法不能得到充分展现、模型建构不充分等问题。笔者结合教学实践,在“主动建构”理念指导下,结合江苏省五城区汇课连片活动教学,对《小数的初步认识》这节课进行了如下探索。
一、化“具体”为“抽象”——充分表达,抽象概念
学生在学习前已经具备了一定的经验,“教学应该以学生的认知发展水平和已有的经验为基础”。“已有的经验”包括生活经验和知识经验,教学时往往只关注学生的知识经验,容易忽略学生丰富的生活经验。而且教学中学生常常只是单纯地进行模仿,对于分数和小数之间的关系没有太多的思考。基于以上观察研究以及前测,我采用了购物活动来导入新课,引导学生充分经历建模的过程。
【片段一】以形感知,建立表象
活动要求:0.4元究竟是多少呢?我们接下来研究。请用你喜欢的方式表示出你心目中的0.4元。可以画一画、写一写。
汇报展示:
讨论分四个层次:
(1)对0.4元有一定数感,比1元少,不到1元;
(2)不仅要分,而且要平均分;
(3)究竟要平均分成几份,涂几份,可以用哪个分数表示,建立4/10元和0.4元之间的联系;
(4)为什么都可以表示0.4元?——把1元平均分成10份,每份是0.1元,4份就是4/10元,也是0.4元。
另外,还想表示零点几元?——脑海里边想象图边说一说,引导比较共同点,发现:十分之几元就是零点几元。
片段中,通过明确活动要求,引导学生用自己的方式表示出0.4元,学生能够自由地多元表征,如:运用元角实物表征,运用正方形或直条图图形表征,运用线段图或计数器抽象表征等,不同思维层次的学生充分参与到研究之中,真正以学生为主体。充分激活儿童已有的认知经验,从生活经验知道0.4元=4角,从知识经验知道4角=4/10元,从而推理出0.4元=4/10元。学生是在已有知识基础上对新知识的自主生发,不仅能积累活动经验,建立小数与分数之间的关系,也初步建立小数的表象。
【片段二】以形促思,抽象本质
活动要求:从下面材料中选一种,说说0.4表示的含义。想一想,0.4还能表示是什么?
生1:可以表示0.4元。把1元平均分成10份,表示其中的4份是4/10元,也就是0.4元。
生2:可以表示0.4分米。把1分米平均分成10份,表示其中的4份是4/10分米,也就是0.4分米。
生3:还可以表示0.4千克。把1千克平均分成10份,表示其中的4份是4/10千克,也就是0.4千克。
生4:还可以表示0.4升水。把1升平均分成10份,表示其中的4份是4/10升,也就是0.4升。
生5:正方形表示1,把正方形平均分成10份,涂色部分有4份,可以用分4/10表示,也就是0.4。
生6:计数器个位上的1颗珠表示1,右边再添一个数位,个位的1颗珠相当于这一位的10颗,拨4颗珠,表示0.4。
生7:还可以把0-1之间的线段平均分成10份,表示其中的4份也是0.4。
师:表示的方法不同,为什么都可以表示0.4?
生8:都是平均分成10份,涂出4份,就是4/10,也就是0.4。
“数学多元表征是将同一个数学学习对象用本质不同的多种形式表征,数学表征分为符号、言语、图像和体验等四类表征。”片段中,教师提供丰富的学材,充分利用学生的视听触觉等多种感官,引导学生主动进行多元表征,并逐步抽象化。
第一阶段表现为学生用具体的实物表征,如:人民币、直尺等,这种表征方式的学生认知水平相对较低,思维渐渐向表象水平进阶;第二阶段表现为学生运用图形表征,如:正方形、直条图等,这种表征方式的学生思维已经从实物上升到半抽象状态;第三阶段即抽象思维阶段,表现为学生能够运用符号表征概念,将具体实物充分抽象化,如:运用计数器、数轴进行表征。由此可看出,从具体到表象,再到抽象的过程,就是学生跨越最近发展区的过程。
二、变“被动”为“主动”——主动建模,发展数感
新课程改革理念下,主张变学生的被动接受式学习为主动学习。主动建构模型更是自发产生的、自觉需要的、自主运用的一种学习状态。同时本课对于数感的培养也很重要,数感也是数学的抽象,数感的培养有助于模型的进一步延伸。
【片段三】以形建模,发展数感
师:老师这里有一把米尺,你还能找到其他小数吗?可以在米尺图上任意表示一个小数,说一说它所表示的含义。
建构模型——十分之几就是零点几。
进一步建构模型——几加零点几就是几点几。
师:今天认识了那么多小数,把他们请到直尺上,猜猜0.4在几到几之间?你能在数轴上找到对应的小数吗?
学生独立完成后,进行汇报。并发现越往右,小数越大。
数感的培养离不开数与形的结合,从原生状态的形到抽象意义的形,借助“形”承载“数”的实际意义,数感就是在形与数的穿梭承接中渐渐发展起来的。片段中,学生首先建立了“零点几”的模型,接着建构“几点几”的模型。在此过程中,学生感受小数是有大有小的。接着引出数轴,学生在数轴上估一估、找一找,感受小数的范围、大小,感受数的拓展,丰富对数的认知,从而发展数感,为后面建构多位小数的模型埋下伏笔。
三、使“无痕”为“有痕”——回顾反思,看见生长
学生学习的痕迹其实就是学生经历的学习过程,而学习痕迹的保留不仅方便学生回忆过程、总结经验,还有助于学生形成问题思考的路径和方法。学习痕迹不仅要留下来,而且最好是留在学生的学习材料之中,概念便跟着学习材料一起印在了学生的脑中,是能够“带得走”的概念认知。
【片段四】以形回顾,总结经验
师:观看自己的“能力+”学习单,回顾本节课的学习过程,我们是如何展开学习的?小组里说说你有哪些收获?还有哪些值得研究的问题?
生1:这是我的学习单。我们在“活动一”先自己表示了0.4元,知道了0.4元=4角=4/10元。我们还知道了小数和整数、分数之间的关系。
生2:我还想继续知道小数为什么叫小数?
师:这位同学提出的问题很有研究价值。小数之所以叫小数,我们古人早就有研究,古书上有记载:“小,之微,不到1。”意思是小数的小数部分是不到1的,所以叫小数。
片段中,引導学生观察自己的“能力+”学习单,就是让学生回顾自己的学习过程,学生在回忆的过程中,把每个过程进行梳理、概括,从而内化知识、形成路径,完善认知结构、感悟数学思想。
学生的学习痕迹清晰完整地保留下来,是学习真发生的“证据”,学习有迹可循、有理有据、有话可说。同时,学习前后的思维都在学习单上,能清楚地看到学生的成长,是学习的真发生。从问题到收获,再到新的问题的提出,知识在原有生长点上继续向上延伸,学生的生命获得成长。