吴丽明
【摘 要】小学生数学学习中错误是常见的,很多错误不是源于问题本身的难度,而是源于直觉性误解而产生的。“数与代数”领域内的直觉性错误可以针对具体现象,通过预见错误、引导反思、回归“原点”等几大教学策略来加以改善。
【关键词】小学数学;数与代数;直觉;误解;错误;教学策略
有幸拜读了《教学月刊·小学版(数学)》2018年第11期郑倩和郜舒竹两位老师的文章《数学学习中的直觉和误解》,颇受启发。笔者在教学实践中也经常遇到这类错误。下面试图用“数与代数”领域中某些典型的直觉性错误案例,展开对学生心理思维的診断分析,并提出防止这类错误发生的教学策略。
【案例分析】
“数字凑整去尾”指的是在计算整数、小数加减法时,数据的尾数相加正好能凑成“10”,相减正好得“0”。我们来看学生的一个错例(如图1)。此题来自于五上年级小数四则计算,出错率为20%(全班30名学生)。为了弄清原委,笔者对出错的学生进行了访谈,回答出奇地一致:“我没仔细看,一看到两个5刚好凑10一起相加,就加了。”
学生的说法给了这类直觉性错误“合理性”,当学生面对能够“凑整或去尾”的计算题时,数字起到了诱导作用,在学生的大脑中会调度出“凑整”或“去尾”的表象,进而用这些表象进行思维,做出破坏计算规则的判断。“凑整去尾”比规则刺激强烈,从而导致学生对“规则”的熟视无睹,“直觉”就告知错误答案。
【教学策略】引导反思,从认知到元认知
从案例中可以看出,“数字特征”诱导及心理准备不足是此类错误产生的主要原因,为纠正与防止这类错误的发生,笔者采用了以下三种教学策略:题组训练—对比反思—举一反三。
1.题组训练。这类“数字诱导”性直觉错误往往在题量少或者单独出现的时候不容易错,所以,事先铺设“题组”,将“凑整去尾”计算题型放置在题组中出现,让学生从集体的高频出错率中主动发现差异,引起心理注意。比如案例中的(2.5+5)×4,看似很简单的题目错误率却很高,当笔者把错题投影出现的时候,学生自己都很“惊讶”。
2.对比反思。对比反思是指让学生通过对比,反思计算过程的正确与错误。比如针对上面案例中的错误,笔者设计了如下导语,让学生明白根源。
师:2.5+5有六位同学算成了3,但在3+0.3这题上却没有出现同样的错误。为什么同样的题型,偏偏就这题错了呢?你是怎么想的呢?
生:(恍然大悟)5和5正好凑整,自然而然就加了,上当了,而另外一道3和3不凑整,就不会这样去想了。
这样的对比反思过程,有利于学生对不同类型的计算题运用正确的计算策略。
3.举一反三。让学生通过这个错例,去思考分析哪些题目也可能会犯同样的错误,以起到举一反三的防止作用。针对上面的案例,教师继续引导学生思考,平时还有哪些计算也是数字干扰你出错呢?通过回顾,学生举出了不少错例,如:3.2-2 =3,0.11-0.1=0.1,0.16÷4=0.4,等等。这说明此时学生已经有了主动监控思维的准备,当再次面对数字诱导时,自然就能避免直觉产生的错误。
【案例分析】
四则运算中整数固有观念“总数÷份数=每份数,‘每份数肯定小于‘总数”就是较为典型的“整数观念”直觉认识,下题(如图2)是一个直觉错例
(浙教版五年级上册):用面积除以总吨数,出错率为13.3%(全班30名学生)。访谈中笔者问学生:“你本来列的数量关系是对的,怎么又划去了呢?”学生回答:“算了以后发现结果比9.9吨还大了,觉得‘每份数肯定要比‘总数小,所以我就想是不是要反过来除。”
学生的说法揭示了错误的“合理性”,“整数固有观念”除法里“每份数”一定比“总数”要小,当出现“每公顷的数量”比“总吨数”还大的时候就认为数量关系错了。
【教学策略】预见“错误”,从直觉到“自觉”
从案例中可以看出,对“整数固有观念”的错误认知是产生此类错误的根本原因。为了纠正观念,防止错误,教师要有充分预见,教学时可采用“条件互逆—辩论说理—类比寻源”的策略。
1.条件互逆。对于给定的两个条件A和B,经常同时提出两个互为“被除数和除数”的问题。笔者对教材中的练习进行加工,如“在占地0.025公顷的果园里,有125棵苹果树,平均每棵树占地多少平方米”这一题,可以增加一个条件互逆问题“平均每平方米种苹果树多少棵”。虽然都是除法,但通过条件互逆,学生就会去想每一个除法结果的意义所在,弱化整数除法里“每份数比总数小”的观念。
2.辩论说理。“整数固有观念”被学生冲动地错误使用,还在于学生对算理和数量关系不明晰,缺少从意义上的深入思考,对此,笔者针对此案例中的错误进行了辩论说理的“补救”措施,通过争鸣,把“理”给越辩越明。
师:M同学将对改错,认为总吨数除以公顷数后的“每份数”一定小于总吨数。这种观点错在哪里?请你结合题意来说一说。
生:(从意义理解)因为被除数9.9吨是0.81(正确应为0.825)公顷土地的产量,也就是说1公顷不到就产了9.9吨,那么1公顷产多少,肯定要比9.9吨多。
生:地多了,产量肯定也大了,求出来多才对,少了肯定不对,不应该改。
通过辩论和理性思考,在一定程度上可以抑制固有观念的直觉冲动。
3.类比寻源。错例辨析后,继续让学生对“整数固有观念”进行寻思。教师提问:“还有哪些整数范围里的规律,在小数中运用好像不对了?”学生从错题本上陆续找出了“例证”。比如整数“乘法总是越乘越大,除法总是越除越小”,但是小数就不是这样,并举例0.8÷0.95和0.8的大小比较时,很容易认为除了就小了。通过小组讨论,最后学生用计算验证、画图示意等各种方法逐渐明了这个规律只有在除数是大于1时才会成立。
【案例分析】
用所列算式“能否进行四则运算”“结果是否整除、除尽”等直觉来判断数量关系的对与错。此类错误年级越低越突出,新知学习之初更明显。请看以下一题。此题来自二上年级的题组测试对比。
结果显示,数量关系相同的情况下,“数字能够进行四则运算”比不能任意进行计算的错误率高20%以上。
访谈时,笔者问学生:“右边这题也有‘少字,怎么就发现是用‘加呢?”学生回答:“一开始,我也是用减的,但是8-10不能减,所以想肯定不是减,再看了一下,是加。”
【教学策略】回归“原点”,化直觉为推理
此案例说明学生面对问题,不是根据数量关系来推理出算式,而是凭数字计算直觉做出推论,因此学会分析推理是关键。笔者在教学中据此实施“符号化—回归‘原点分析—问题出发‘推理”三大策略,收到一定成效。
1.符号化。在低年级数量关系教学中尝试使用“符号”代替具体数字,对数量关系进行符号化抽象,突破关系思维对具体数字的依赖。比如:“学校有排房子,每排有 个教室,一共有几个教室?”初次尝试能列出“ ×”算式的学生就达到43.9 %(班级41名学生)。还可以用这样的题目来总结数量关系:“故事书有本,漫画书是故事书的6倍,漫画书有几本?”
2.回归“原点”分析。当学生出现错误后,每次都带领学生回归“概念”“关系”这一“原点”,不是简单地就错论错。针对案例中的题目,引导学生回归关键句“谁多谁少”这一“原點”上来。
师:求的是哪边的教室?
师:西边教室和谁比呢?是多还是少?
师:题目中不是有“少”字吗?怎么是“多”了?你怎么发现的?
师:你可以画个图给大家看看吗?到底哪边教室多,才符合题目意思?
……
如果每次分析错误,教师都能带领学生找到“原点”,从“原点”出发进行思考,久而久之,学生就会养成清晰的分析思路,从而避免用直觉解决问题。
3.问题出发“推理”。在高年级,培养从问题出发的推理能力,是解决直觉性错误的有效手段。我们再来看一个学生解决平均速度中常见的直觉错例(浙教版五年级上册)。
对此,笔者带着学生展开一次“问题出发的推理”,破解直觉性理解错误。
师:要解决什么问题?根据速度、路程和时间的关系,数量关系应该是什么?
师:回到题中寻找我们需要的路程和时间,你发现了什么?
师:缺少路程、时间,怎么办?
师:两个都要假设吗?路程和时间,假设哪一个更好?
生:假设路程更好,因为上下坡的路程是一样的。
经过推理分析后,笔者把情境变换成“单价”“工效”,在后续测评时发现学生的解题正确率大大提高了,这说明学生已经从直觉判断回归到分析推理这一正确的轨道上来,不再凭直觉用“速度和除以2”计算。
“数与代数”领域的直觉错误现象存在于小学各个年级和各个知识学习阶段,如果我们能够不断地从学生的错误中进行反思,不断寻求解决问题的对策,那么学生的这种错误率一定会降低,也一定会促进他们更好地发展。
(浙江省杭州市崇文实验学校 310014)