偶然和几位五年级学生对话——
“你知道长方形的面积怎么求吗?”
“长乘宽啊,谁不知道!”
“为什么用长乘宽呢?”
“这又没有考!”
“老师好像也没有说为什么吧。”
同样的问题再问一位研究生毕业的同行,也是满脸尴尬:“是哦,为什么是长乘宽,这个问题我的老师也没有讲过啊。”
后来,有机会观摩了几节“长方形的面积”,课堂中师生很快地推导出长方形的面积公式,然后用大量时间进行各种巩固练习。
学生牢记公式,熟练应用,教师胸有成竹,教学过程流畅,整个课堂一派祥和,皆大欢喜。
课后访谈时,多数执教教师认为:这节课知识点简单,比较好上,学生也比较容易掌握。
回想起之前的对话,我陷入思考:这节课真的好上吗?学生真的理解长乘宽的道理了吗?上完这节课后,除了公式,我们又给学生留下了什么?
数学是一门讲道理的学科,数学学科的定理、法则、算理等知识的产生、发展及每个规则的确定都蕴含着深刻的数学道理。
数学课堂应重视知识的形成过程,利用学生已有的生活经验、知识基础、认知结构,以有效活动为支撑,通过问题引领、对话交流、思辨提升、追根溯源,引导学生挖掘隐藏在数学知识背后的那些深层次的数学之“理”,从而促进“数学理解”,活化“数学思维”。
在运用减法的性质进行简便计算时,学生总会出现类似于“100-(45 +15)=100-45+15”这样的错误,究其原因是学生不明其理,去掉括号后引起计算方法混淆。
其实学生在现实生活中购物时已经有了类似的生活经验,可以利用这个经验发现和讲清算理,可以把原题改变成类似的购物情境:“买一个45元的书包和一个15元的文具盒,付出100元,该找回多少钱?”并提出问题:“如果是你,你会怎么付钱?”让学生通过模拟现实中“付款、找钱”的过程,发现如果两个物品同时付款,那么给100元营业员找回40元,如果先买书包,再买文具盒,那么应该先拿走45元,再拿走15元。
这时学生就发现等式左边求的是两个物品的总价,再求找回的钱,即买两个物品后剩下的钱,可等式的右边表示的却是先求买了书包剩下的钱,再添上文具盒的钱,等式两边意义不相同,所以“100-45+15”这样计算是错误的,而应该是“100-45-15”。这样依托购物情境,唤醒学生的生活经验,让学生讲清“先加后减”以及“先减再减”的算理。
利用生活经验与数学知识对话,讲清算理,让“生涩难懂”的数学道理变得“熟悉亲切”,学生就比较容易掌握其中规律进行简算。
“小数的初步认识”一课,很多教师认为这一知识建立在学生已有的生活经验之上,不需要怎么教学生就会了,导致学生学习后仍对小数的认识不深刻,对小数说不出个所以然。课到最后,学生仍存在困惑:“我们都学习了整数,为什么还要学习小数?”
为此,国外的一本教材中设计了这样一个数学活动:剪一张长方形纸条,用它测量教室中不同物品的长度,尽可能测量得准确一些。
这个活动立足小数产生的源头——度量,在测量过程中,学生发现仅用整数来表示物品的长度是不够准确的,需要将纸条再划分成若干份,有学生分成2份、3份……有学生分成10份。无论采用哪种分法,学生都感受到了引入新数的必要性。
数学知识的产生立足于前人及学者的经验积累之上,是各种生活及数学活动的产物。要引导学生自己寻求知识产生的起因,探索与其他事物的联系,让孩子们在形式多样的学习活动中感悟,明晰知识产生的道理,促进有效学习。
抽象是数学最基本的特征,它舍弃了事物的其他方面而仅仅保留数量关系和空间形式。由于儿童尚处在从具体形象思维到抽象逻辑思维的过渡阶段,对抽象的数学概念、规则尚不能完全理解,因此,要让学生经历知识的形成过程,借助自己的经验不断“数学化”,逐渐抽象形成数学知识。
例如开头提到的“长方形的面积”一课,教师往往围绕“长方形的面积=长×宽”这一公式展开,结果课到最后,学生依然存在困惑:“为什么长是长度,宽也是长度,它们一相乘,就变成面积了呢?”
为此,在教学中,教师可以依次提供如下四个图形,让学生经历从数格子到不数格子的抽象过程,由借助方格图得到长方形的面积,到直接给出长和宽的长度,发现长与每行的个数、宽与行数之间的关系,从而领悟长方形面积公式形成的道理所在。
教学“小数加、减法”这节课时,在学习这部分内容之前,学生在以往的学习中积累了关于人民币计算的知识,且已经掌握了整数加、减法以及能进行简单的一位小数加、减计算。所以新课伊始,教师创设了微信抢红包的情境:“我女儿收到了两个红包,算算一共多少钱?”
学生说算式135+54,教师在黑板上板书出竖式。
“老师也收到了红包,算算老师一共收到了多少钱?怎样列竖式?”学生出现了②、③两种不同的算法:
学生比较竖式①和②时,马上发现竖式②错了。教师说:“竖式①末位的5 和4对齐了,竖式②末位的5 和4 也对齐了,没错。”
此话一出,立刻引起了学生的反驳:“1.35元加上5.4元不可能是1.89元,竖式②肯定错了!”“竖式①末位的5和4都表示元,可以对齐,竖式②末位的5和4表示的不一样,不能对齐。”
教师追问:“竖式②末位的5和4哪儿不一样呀?”
学生:“5表示5分,4表示4角,不能相加!”
教师继续追问:“为什么不能相加?”
学生水到渠成地回答:“单位一样才能相加。”“要像竖式③一样把小数点对齐了,才是对的。”
教师追问:“为什么要把小数点对齐呢?”
学生:“小数点对齐就能把十分位和十分位对齐,百分位和百分位对齐。”“个位上是1个1加5个1,十分位上是3个0.1加4和0.1,百分位上就只有5个0.01。”
通过对比整数和小数的算法,学生总结得出:“不管是整数加法还是小数加法,都要把相同数位上的数相加。只不过整数加法表现为末位对齐,而小数加法表现为小数点对齐。”
这一过程,联通了整数与小数加、减法之间脉络,通过比较、沟通、思考、内化,由点及面,让学生在说理中比较,在比较中凸显对“相同单位”的认识,充分挖掘“相同的计数单位才能相加、减”这个算理的本质,形成对“小数点对齐”的计算规则的深刻理解。通过将学生储存的知识调动起来,与新接触的内容相印证,这样的辨理过程让学生不仅能知其然,还能知其所以然,让学生深度理解知识,直达知识的核心。
数学知识结构既有知识发展的纵向逻辑线索,又有不同内容和方法之间横向的实质性联系。它是具有逻辑性、系统性的整体性结构,在教学中不能纯粹为教知识点而教知识点,而应通过对比沟通、深入思考、有效对话,在头脑里形成系统化、结构化的数学知识体系,以实现数学知识掌握的举一反三、触类旁通,从而让学生从整体上把握数学知识结构,完成知识体系的完整建构。
例如,教学“比的基本性质”这节课时,在学习这部分内容之前,学生已经学习了比的意义,知道了比与除法的关系、分数与除法的关系。于是,在教学过程中着重于纵横联结沟通分数、除法与比三者的内在关系,向学生渗透事物是普遍联系的观点。
教师首先写出两个数7和8,让学生说说两个数之间的加、减、乘、除的不同关系,当学生说到7÷8时,教师提问:“7÷8的结果用分数怎么表示?”根据学生的回答板书“7÷8=7/8”。
教师继续追问:“像这样两个数相除也可以叫做什么?”由此引出比的意义,随着学生的回答教师完善板书“7÷8=7/8=7∶8”,随着等号的联结,教师对照板书“被除数÷除数=被除数/除数=前项∶后项”,紧接着引导学生用“相当于”来说清三者之间的联系与区别,再次对照板书“一种运算”、“一个数”、“一种关系”,至此,通过思维导图的联结,沟通并梳理了“除法”、“分数”与“比”三者之间的关系,显示出了三者“一脉相通”的“亲密感”。
根据上述知识块之间的内在联系和逻辑推理,从商不变的性质到分数的基本性质,学生自然而然地猜想到“比”也应该有一个“性质”,通过计算举例验证得到:比的前项和后项同时乘或除以相同的数(0 除外),比值不变。这样,通过联系猜测,再到推理验证,比的基本性质就水到渠成,呼之而出了。
第三层联结:用联想引发比的基本性质的应用。