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复习:在联与通中洞察“一致性”

2022-04-08刘晓萍

关键词:同课异构一致性结构化

刘晓萍

摘要:三位老师执教的《小数四则运算(复习)》一课,虽然导入不同、教学结构不同、计算的样例不同、课堂生成的处理方式不同,但都呈现了让学生在联系中感受数学的发展,在融通算法与算理中参悟数学的思维,在追溯知识的脉络中洞见数学未来的样态。这三节课的教学引发了关于“数的运算”教学的进一步思考,即一致性依赖单元内容的整合,结构化基于多维联系的视野,真理解源于思想方法的通透。

关键词:小数四则运算;同课异构;一致性;结构化;真理解

本文系江苏省苏州市教育科学“十四五”规划课题“核心内容视角下小学数学育人价值及其实现研究”(编号:2021/LX/02/272/11)的阶段性研究成果。在2021年“苏州市初教课改展示活动(数学专场)”中,特级教师徐斌开设了《小数四则运算(复习)》一课,并与两位青年骨干教师同课异构。从观察者的角度看三节课:导入不同、教学结构不同、计算的样例不同、课堂生成的处理方式不同。换位学习者的视角,三节课都呈现了让学生在联系中感受数学的发展,在融通算法与算理中参悟数学的思维,在追溯知识的脉络中洞见数学未来的样态。

其实,运算的学习,始终伴随着学生的数学学习,其重要性不言而喻,尤其运算中蕴含着丰富的数学思想,如序、守恒、对应、算法等,都可以体现数学的本质。鲍建生,周超.数学学习的心理基础与过程[M].上海:上海教育出版社,2009:236。可对于五年级上学期的学生来说,经历了苏教版小学数学教材若干知识点的学习,以及单元整理与练习之后,小数四则运算技能已初步形成。那么,临近期末再次复习是否还有必要?其育人价值何在?又该如何实现其育人价值呢?带着这些疑惑,先简要回顾三节课的精彩片段,再尝试剖析其带给我们的教学启示。

一、评析三节课的“不同”与“同”

(一)复习,可不同源,却要同流

对于运算教学,在期末复习阶段,我们应该跳出纯粹的运算训练和技能掌握,关注学生的运算思维发展和数学素养形成,从而促进学生对数学本质的理解。

吴敏老师在教学伊始,带着学生回看教材目录,重温本学期学过的几个计算单元:小数加法和减法、小数乘法和除法,顺势出示部分课题:四则运算—整数—小数。

施惠芳老师则以回顾各个年级的运算学习发端教学,并和学生谈话:对这样的安排,你有什么想法?整数学了四年,小数却只要学一学期,你又有什么想法?学生在师生交流与分享中洞察:教材知识循序渐进,学习过程从简单到复杂,运算间有联系。

徐斌老师以“本学期我们接触到的最多的知识是什么?”的提问导入课堂。学生回答“小数”。徐老师追问:“关于小数,本学期学习了哪些知识?”学生回答“加、减、乘、除,小数的性质,近似数,小数的意义”。

随着不同的导入,课堂呈现了不同的思维样态,然而,教学意图竟流向一致,学与教共同关注了小数与整数的关联、算法与运算意义的关联、当下的思考与过往学习经验的关联。比如,三位老师都抛出了相似的問题:为什么积的小数位数是乘数小数位数之和?为什么小数乘法竖式是末尾对齐?小数加、减法数位对齐的目的是什么?而且,为了帮助学生明晰这些问题,都以数形结合的方式求得直观化理解。

(二)复习,可不同法,却要同理

复习,不是把各相关知识点简单链接,更不是基于内容的简单叠加,而要站在学的角度,依据知识间的内在规律和联系,对教学内容进行有效拆分、合并与重组,在比较中洞见本质,在梳理中连线织网。

吴敏老师创设了购买各种点心的情境,分别需要用加、减、乘、除运算解决系列问题。学生于其中懂得了小数四则运算的意义和整数四则运算是同一回事。随后,通过计数器图示动画,直观呈现了小数加、减法和整数加、减法都是拿掉或拨上相同数位上的珠子,都要做到相同计数单位的数相加、减。接着,继续用直观的方式,让学生明白小数乘法转化成整数乘法计算,结果的表达方式虽有不同,但实质还是数若干个计数单位。

施惠芳老师用联系的观点,首先梳理加法源于“部分+部分=整体”,减法是加法的逆运算,乘法是多个相同部分连加的简便计算,除法既是乘法的逆运算,也可看作连减,从而让学生强烈感受到加法是最基本的运算,派生了其他三种运算;其次比较整数四则运算笔算与小数四则运算笔算的异同,从而让学生发现不论是哪种形态的计算,其道理、方法都指向计算单位的累加或递减与均分。

在徐斌老师的课堂中,学生分四个阶段感受、领悟“不管是做加、减法时小数点对齐,还是做乘、除法时转化成整数,都和计数单位有关系”。第一阶段,追溯小数产生的源头,即不够分了,整数扩张到了分数、小数,小数是十进分数。第二阶段,涂色表示0.1、0.01、0.001后,以简单口算题组练习(0.1+0.1,0.1+0.01,0.1-0.01,1-0.01,0.1×2, 0.1×0.2,0.1÷2,0.1÷0.2),配合课件展示计算即数计数单位,初步沟通三类计算与计数单位的关联。第三阶段,在笔算中深入理解,不管加减还是乘除,也不管要求小数点对齐,还是将乘数、除数视作或化作整数,本质都是计数。第四步,拓展练习,在规律探索与实际应用中,灵活算、解释算。

尽管三位老师选取了不同的素材、不同的教学手段,呈现了学生习得知识形式的不同、具体计算程序的不同,但通过运算意义的联系、计算原理的联系,通过将四则运算融通为“加”,通过将各种算法融通为处理计数单位,学生不但生发了精彩的观念,而且基于过往的思维经验,不断抵达未来,洞察未知:分数如何四则运算。其实,无理数、虚数的运算,何尝不是如此。

二、几点教学启示

本次同课异构活动,是新一轮修订版义务教育数学课程标准(以下简称“修订版课标”)颁布之前的一次关于小数四则运算的复习专题研讨,是对修订版课标征求意见稿中提到的“让学生感悟运算的一致性”观点从理念走向实践的一次积极尝试。

(一)一致性依赖单元内容的整合

修订版课标对“数与代数”领域有这样的要求:“体会数的运算本质上的一致性,形成运算能力和初步的推理意识。”并在五、六年级的“教学提示”部分进一步指出:“数的运算教学应注重对整数、小数和分数四则运算的统筹,进一步感悟运算的一致性,从整体上理解和掌握运算的算理和算法,认识计算方法的共性与差异。”

修订版课标中所言的“整体上理解”,即让学生发现数学在本质上呈现“一致性”。所以,三位老师设计教学时没有为教小数而教小数,都将小数的四则运算与整数的四则运算进行比较;没有为计算而计算,都将计算置于意义之中;也没有为程式化的法则而法则,都将法则返回到算理进行解释。当然,复习课这样的处理,也考验学生在整数、小数四则运算的新授中,有没有经历过算理和算法的探索过程,有没有感悟到数的运算以及运算之间的关系;还考验教师过往教学整数、小数的意义时,能否体现数都是用计数单位数出来的思想。随着反思的进一步深入,数与运算的教学就应该视作一个大单元,通盘考量,每一次认识新数的教学,每一次运算的教学,都需要从“计数单位”这个核心概念介入,从而让复习课在温故中以一致性统领。

再进一步,小学数学其他板块的内容,也需要作出单元整合,找到统领数学一致性的核心概念。然后基于此,从不同的侧面丰富数学概念的外延,从外延的回溯中辨析数学概念的内涵,让学生在内容与方法的一致性中,学习有条理的思维,树立学好数学的信心。这样,学生在复习中才会收获举一反三的本领,学习才会向宽度、深度、广度延伸,才能为后续学习提供足够驾驭未知的能力。

(二)结构化基于多维联系的视野

修订版课标中所言的“整体上理解”,还要让学生学会建构知识的结构。其实,小学数学“数的运算”内容自成结构体系,主要涉及运算的意义及四则运算间的关系,加、减、乘、除笔算法则,运算定律和运算性质,运用数的运算解决实际问题等。为了在复习中实现运算结构的自洽,三位老师摒弃了传统教学中“做一题,讲一题,查缺补漏”的方法,让学生或在看教材目录或在回顾以往所学中,将近阶段所学与久远阶段所学联系起来,让学生在解释整数如何加、减、乘、除中,想到小数加、减、乘、除是否做的是同一回事。而且,三位老师不约而同地先进行数的意义复习,在此基础上展开相应的运算教学,并将数的运算教学与解决实际问题有机联系在一起。

正是联系,让知识点生长出了维度。就运算关系而言,加法是减法和乘法的基础,加法和减法是互逆的;乘法是加法的简便算法;乘法又是除法的基础,乘法和除法是互逆的;除法还是减法的简算。就运算法则而言,既然加是相同计数单位的累加,那减就是相同计数单位累加的反向操作,乘是相同计数单位的多次累加,除是相同计数单位多次累加的反向操作。

不同的运算方式各具特点,各有能发挥其特点的适用范围,但相互之间存在着十分重要的关联。其中,口算是探索笔算和估算方法的前提和基础,是一种重要的运算方法,笔算过程又是若干个简单口算的组合与应用;估算结果可以用来检验笔算结果的合理性,笔算结果又能反过来强化对估算意义和价值的认可。

当然,小数四则运算也会在整数四则运算的基础上做适度的改变。结构改变主要有三种方式:增加、调整和重建。增加是在既有结构中不改变先前的架构而增加新知识;调整的目的是使结构较为自动化;而重建结构则是为了获得更深层的理解与顿悟。鲍建生,周超.数学学习的心理基础与过程[M].上海:上海教育出版社,2009:128。例如,小数除法,如果被除数、除数是小数位数不同的数,则无须将这两个小数都化成整数,只要将除数化成整数即可,这可看作结构的增加。又如,0.1×0.1,两个乘数的计数单位都是十分之一,但是乘积的计数单位是0.01。这样,当一位小数乘一位小数时,就可以把这些小数视作整数,最后数出的就是整数乘积个001。这也就能解释为什么笔算小數乘法的法则是:数出乘数中一共有几位小数,就从积的右边起数出几位,点上小数点。这可看作结构的重建、结构的改变,是为了让数学具有开放性,而开放的结构也让更多的知识点产生了联系。

(三)真理解源于思想方法的通透

学生数学知识的积累和数学能力的发展是一个螺旋上升的过程,所以,数学教学需要具有延续性和统一性,需要教师在教学的过程中帮助学生做好有效衔接。史宁中教授所著的《基本概念与运算法则——小学数学教学中的核心问题》一书中提到:“从自然数开始,每扩充一次数的集合都是为了满足某种运算的需要。”史宁中.基本概念与运算法则——小学数学教学中的核心问题[M].北京:高等教育出版社,2013:91。小数四则运算的复习,三位老师跳出了纯粹的运算训练,带领学生回到知识的源头去思考问题,让运算浸润到意义中。更重要的是,学生通过复习,领悟:计算都是数相同的计算单位,其背后都是运算律在支撑;计算不仅是算,还是依据交换律、结合律、分配律在做推理,是为运算。

学生脱离背景,抛开具体量,只用计数单位这个工具去思考算,无疑通透了抽象的思想方法;学生用运算律去解释为什么可以这样数,还为算得更灵活打开了通道,无疑通透了推理的思想方法。正是抽象与推理,开启了学生思考数学的一般路径,也为数学的形式化、数学证明奠定了坚实的基础。

总之,站在期末复习的节点,学生需要多在不同中看见相同,即洞察“一致性”。为此,探讨小数四则运算的复习,并透过三位老师的教学对教学内容进行有效拆分、合并与重组,其实质体现了以学习为中心。徐斌老师说:“这是一次‘知网搜索文献为0’的同课异构活动,但通过对小数几个相关单元的复习,看到了学生基于学科更好生长的教育价值与契机。三节课的实践,似乎为我们找到了打破复习课耗时低效、缺乏系统的良方——心中有学生,知识有结构,通联见本质,教育应无痕。”

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