寻求促进学生深度学习的策略
——以《商中间或末尾有0 的除法(一)》为例
2022-11-01张绍华张冬梅特级教师
文|张绍华 张冬梅(特级教师)
“数的运算”是小学数学学科的核心内容,而“两、三位数除以一位数”是其中的重要组成部分。它在整数除法中承上启下:既是表内除法的自然延伸,更是除数是两位数乃至更多位数除法的基础,它开启了学生对于除法计算法则的探索和理解。而商中间或末尾有0 的除法又是其中的难点内容,不仅难在对“0”的处理上,还会由此导致对原先计算法则的混乱:“漏掉0”和“没有逐位除”常常互为因果,导致出错。
这样一个具有挑战性的学习主题,学生需要在教师引领下积极参与,不断深入触及计算的算理和算法,经历认知结构逐步完善的数学学习过程,实现深度学习。王琛老师的《图式学习:理法交融的新探究》(下称“设计一”)、张冬梅老师的《把握学生数学现实 促进学生深度学习》(下称“设计二”),这两篇设计以“主线问题”聚焦核心任务;以“愤悱”状态引发深度探究;以“对比”技术完善认知结构,为寻求小学数学“深度学习”的策略提供了鲜活可鉴的案例。
策略一:以“主线问题”聚焦核心任务
在平时的课堂教学中,我们经常看到有些教师习惯对知识点进行零敲碎打,限制学生的思维拓展,难以提高学生的学习兴趣,更不用谈深度学习了。要想有效改变这一现状,使学生的数学学习更具张力,学习思维更具深度,教师要充分发挥自身的能动性与创造性,理性而深刻地把握教学内容,以“主线问题”成就学习内容的结构化,帮助学生实现深度学习。
1.以“主线问题”构建连贯性的知识体系。
“设计二”的“主线问题”是以“自主出题”的方式呈现的。
内容虽然简短,信息量却很大,作为“主线问题”,它将贯穿于整节课的学习中,明确了整堂课的研究主线,为深度学习创造了时空。首先,这里的“写一写”,学生需要出一道三位数除以一位数的算式,全班几十位学生,有的出了已经学过的一般情况;也有的会出到今天需研究的商中间或末尾有0 的情况(因某一位上是“0除以一个数”);还会出到后面要研究的商中间或末尾有0 的情况(因某一位上“不够商1 要商0”)。也就是说,学生的出题可能会囊括三位数除以一位数的所有情况,构成了不仅是这节课,更是这个单元的核心学习素材。
接下来的“算一算”,如果学生算的是已学过的竖式,不仅是复习巩固,更是为今天的学习提供基础:从高位算起,算到哪一位商就写在那一位上。今天的学习内容虽是除法计算中的特殊情况,但也必须遵循上述法则,才能正确处理“0”的问题。如果学生算的是商或末尾有0 的竖式,那么他将自觉进入探究阶段,为处理好这个“0”寻求依据,合理表征。若是在探究的过程中遇到困难,则会自动进入第三个环节“议一议”。
2.以“主线问题”关照“心智模式”,促进思维进阶。
“设计一”的“主线问题”是以“图式学习单”呈现的。
在《图式学习单》中,清楚地看到课堂学习分为四个阶段:自学与探究、反思与提问、归纳与总结、拓展与联想。
在“自学与探究”阶段,学生将尝试解决新问题,或正确或错误,或顺利或遇阻,探究成功与否在这里不是最重要的,重要的是积累了探究的经验。带着这些经验进入到“反思与问题”阶段:有困难的说困难,有错误的共反思,一个小组的同学一起交流、智慧碰撞,最终在磕磕碰碰中达成一定的共识。接下来的“归纳与总结”很重要,在这个阶段里要提炼出今天学习的重点:商中间或末尾有0 的计算方法,并与原先的旧知相互关联,完善“除数是一位数的除法计算法则”这一认知结构。最后还要再往前跨一步:“拓展与联想”,举一反三,认知迁移,发现新问题等等。
可以看出,这份学习单不仅可以用于这节计算教学课,也可以用于其他课型中。其中的“自学与探究”“反思与提问”“归纳与总结”“拓展与联想”板块为学生的学习提供了程序指引,成为学生实现深度学习的脚手架。
我们看到,在王老师的课堂上,学生的认知结构构建在心智模式基础之上,学生第一步是接收信息,然后在脑海中形成初步的印象;第二步是感悟并体验知识,这有助于调动学生的心理能量进行学习;第三步则是思考和探索,向高阶思维不断地升级进化,从而产生认知结构,形成独具个性化的方法论。
策略二:以“愤悱”的状态引发深度探究
在这节课的学习中,学生多次遭遇认知冲突,产生“愤悱”。每一次“愤悱”的即时状态都被教师及时捕捉,引发了学生的深度探究。以教师对文本和学生的分析理解,结合课堂上的生成,本节课的学习,学生必将出现以下几次“愤悱”状态:
1.0除以一个数究竟得几。
这里包含两个要素,一是除数的范围(除数为何不能为0),二是结果的依据(为什么结果是0)。
“设计二”中,关于这个问题,第一次“愤悱”是在讨论609÷3的过程中,有学生提出“0÷3”为什么等于0?由于此时主线任务是探寻商中间有0 除法的算理算法。再则,此“愤悱”并非三言两语说得清。所以教师将这个重要“插曲”暂且搁下,待日后再重点解决。等到例9 完全解决了,再来逐步细究。引导学生从“0 除以3 为什么得0”→“0 除以别的数也等于0 吗”→“0 可以除以0吗”,层层递进开展讨论,学生通过举例子(运用除法的意义)、想乘法(运用乘除法的联系),最终得出结论:0 除以任何不是0 的数都等于0。
“设计一”中,是把这个问题先行解决。由6÷3=2,自然地将除法的意义用于解释0÷3=0;再启发学生在更丰富的情境表征中理解0 除以一个数的意义;最后引导学生观察算式,用不完全归纳得出结论。
两位教师都根据学生“愤悱”的程度拿捏分寸,在“设计一”中,学生对于0 是否可以做除数,没有提出疑问,所举例子也都是非零除数,教师也就没有深究。“设计二”中,学生质疑到“0÷0”的问题,教师就放开让学生讨论,做到知其然更知其所以然。而非零被除数除以0 的现象,学生也没有提及,教师同样顺其自然。
2.商中间的0 如何处理。
这里同样包括两个要素,一是算理(0 除以任何不是0 的数都等于0),二是算法(被除数十位上0 除以除数得0,在商的十位用0占位)。
●“设计二”中,我们可以看到三个细节。
第一个细节,在学生计算自己出的题目并小组交流时,教师发现:他们小组交流了很长时间,他们到底遇到了什么困难?这个小组一定是在答案或格式上存在争议,所以此时全班一起来研究“609÷3”顺理成章。
第二个细节,当学生对这题已经各有想法,并得到了正确解法后,在讨论中,有学生质疑:“(指着商中间的0)这个0 是哪里来的?竖式中看不出来。”“其实就是用十位上0 除以3 得0,只是省略了过程,直接写商是0。”在这一问一答中,学生明白了算理,同时也让学生在两种竖式写法的比较中,获得这种简便写法的依据。
第三个细节,是当商中间或末尾有0 的除法都讨论完了,教师又来了个回马枪:“还记得一开始这道大家认为做错的题吗?那现在大家看看,错误的原因在哪里?”第一次面对这个错误,学生只是用估算来确定它错了,而这次是在积累了笔算经验后,剖析错误的原因,强化了“逐位除”的重要性。
●“设计一”中,也可以看到两个细节。
第一个细节在“反思小结”环节:“我们认为在计算之前先估一估也很重要,可以知道商是几位数,这样不容易错。”“0 除以3 虽然很简单,但是很容易会在商上漏写0,这个0 也很重要,是要占位的。”“我也要提醒大家商中间的0 不能遗漏。我们还可以在计算后用乘法进行验算。”
这些学生的反思恰恰是部分学生存在的“愤悱”,在互动中,学生再次明确要处理好商中间的0,并且可以用估算和验算的方法帮助自己。
第二个细节是在“基础拓展”环节,学生特别关注了一道题:“800÷5,被除数末尾有两个0,商的末尾为什么只有一个0?”这个学生的“愤悱”真实反映了部分学生的错误认知:被除数哪位是0,商的那一位就是0。在这次生生互动中,学生又一次梳理了笔算法则:一位一位地除,除到哪一位有余数,就和下一位上的数合起来继续除;如果遇到了0 除以除数,那就得0。
从上述的片断中可以看出,有时学生对一个问题的“愤悱”不是一次就能解决的,需要在不断进阶的思考、探究中拨云见日。
3.商末尾的0 如何处理。
有了“商中间有0”的学习经验,关于“商末尾的0”,其算理和算法可以类比迁移。因此两位教师并未用浓墨,却又都不乏点睛之笔。
比如“设计二”中,“大家看看第二种方法的这个部分,其实是在算?”教师的一句“其实是在算”引发了学生对之前学习的整百整十数除以一位数的口算算理的联系,进一步理解末尾商0 的道理及方法简化的依据。
“设计一”中,当学习进入到“反思与提问”模块的“发现问题、解决问题”环节,学生主动提出关于“商末尾有0”的“愤悱”,接下来的研究也就自然而然拉开序幕。
从以上片断中,我们可以有所启示,“设计二”关于“商末尾有0”的“愤悱”是教师问出来的,而“设计一”中是学生主动提出的。其实,面对几十个学生的学习共同体,“愤悱”随处可见,有时学生能够主动提出,固然是好;但有时学生真的“愤”到自己都表达不出甚至意识不到,这时教师的引导就尤为重要了。
4.因某一位上“不够商1 要商0”的情况,如何处理。
虽然这不是今天的学习内容,但不代表学生不会遇到、想到,无需回避,只是放到下节课再“启”,留着念想,也是学习的一大快乐。
在“设计二”中,正因为课始教师让学生“自主出题”,极有可能学生会出到此类型,于是教师将这个生成的资源,用来激励学生继续学习与探究的兴趣:“老师在同学们自主出题的过程中,还找到了这道题(出示“432÷4”)。他们小组也没能正确计算。这道题又有什么新的挑战呢?让我们一起期待下节课的研究。”
“设计一”中,则是在最后的“拓展与联想”模块中,学生照例要想一想:有哪些收获,还想到什么?可以看出,王老师的学生关于《图式学习单》的使用已是常态,学生其间也许会指向“不够商1要商0”的除法。
策略三:用“对比”的技术促进认知结构的完善
对比是教学中的常用手段,对比不仅让学生看到了相同或是不同的现象,更促进了学生认知结构的进一步完善。
两位教师不约而同用“对比”的技术促进深度学习,促进认知结构的完善。
1.深究算理与算法。
在探索商中间有0 除法的计算方法时,两位教师都明确指出对比要求,在“设计二”中,教师要求比一比这两种竖式。在比较中,学生首先从形式上看到了不同:第一种方法每一步都算,算到十位0÷3=0,所以在商的十位写0,而第二种方法把这步省略了。可比着比着,学生又比出了两者本质上的相同:两种方法其实是一样的,只是第二种方法把十位那步“想在心里”了。学生明晰了:不写出来不代表不算、不想,这样使得学生不仅在形式上看到了第二种方法的简洁,更在对比中看到了它的合理性。
“设计一”中,在《图式学习单》的“自学与探索”环节中,是让学生“用自己喜欢的方式算一算”,所以学生并非只限于竖式,而是呈现了各种方法,有用口算方法的,有画图的,有用不同竖式的。待学生把各自的方法解释清楚后,教师又组织学生对这些方法进行对比。学生在互动中越发清楚地看到,其实这些方法的算理都是一样的,还有学生说借助画图法,可以把其他方法都解释清楚。
对比使得学生对竖式的认知不只是形式上清晰,更是算理和算法的清晰。
2.沟通知识间的联系。
在商中间、末尾有0 除法都研究完以后,王老师组织学生对比刚刚研究的“306÷3、480÷4 和350÷5”这三个竖式;而张老师的步子就更大了,组织学生同时对比了五个竖式。学生都是先站在今天课堂的视角看现象:有的是商中间有0,有的是商末尾有0;今天的除法商里面有0,以前的除法商里面没有0;可以用估算和验算避免漏0;被除数中有0,商里不一定有0……真正构建了对新学内容的认知。后来,学生又站在本单元的视角意识到:今天和以前一样,从高位算起,一位一位地除,算到哪一位,就在那一位上写商。这是将新的认知纳入到原有的认知结构中,对于除数是一位数的除法形成了更上位、更完善的认知结构。
总之,在“设计一”中,让我们更多地看到,把握了学生的数学现实,也就是我们所说的切实做好学情分析,才能引着学生走得更远,促进深度学习。而“设计二”中为我们提供了有效的实现深度学习的策略:《图式学习单》,其中的四大模块就是学生走向深度学习的基本阶梯。