深度建构分数认知,循着逻辑学会思维
——以三上《分数的初步认识》一课的教学为例

2021-11-16 09:16李晓飞
江苏教育 2021年69期
关键词:平均分蛋糕分数

李晓飞

数学教学必须超越具体知识和技能深入到思维层面,由具体方法和策略过渡到一般性的思维策略与思维品质的提升,由教师指导下进行学习逐步转变为学会学习。只有从数学知识的逻辑结构切入,以宏观的知识体系观照每个知识点的价值,依循知识点的内部逻辑结构,找准学生的经验起点和延伸点,合理设计课堂教学,让学生经历操作(手脑)探究、总结反思等再认识思维活动,寻求、体会并主动缔结知识的内在联系,建立起个性鲜明的结构性认识,才能帮助学生完整地经历由浅入深、由一般到具体的思维过程,真正学会学习。

从整体结构来看,苏教版三上《分数的初步认识》一课是对数概念的扩展,是典型的“种子课”。教师教学时需要让学生结合具体情境理解几分之一,感知分数能表示部分和整体之间的关系,也能表示具体数量,体会平均分在分数中的特定价值,能比较几分之一的大小,为后续相关内容的学习做好孕伏。教学应从经验出发,依循知识结构组织教学内容,促使学生主动加工数学活动经验,通过再创造生成深层认知,学会数学地思维。

一、生活→数学:超越技能进入思维层面

由学生熟悉的情境引入教学,基于学生在生活中对“量”的感知抽象出数的概念,这符合知识的逻辑结构和学生的认知顺序。教材从“半个”切入分数教学。“半个”是二分之一个,表示具体数量;二分之一表示把一个整体平均分成两份,其中的一份与这个整体之间的关系。

(一)通过语言转换生活现象,激活数学思维

半个是一个的一半——量与率的转换。语言是思维的物质外壳。通过语言转换,促使学生从感性体验走向深层认知。依据情境图提供的信息,学生主动将每种食品均分给两位小朋友(每人2瓶矿泉水、1个苹果、半个蛋糕)。针对均分结果,教师提出问题:每人分得的矿泉水、苹果都能用具体的数量表示,半个蛋糕是什么意思?通过课件演示将一个蛋糕分成大小不等的两半,激发学生的认知冲突,明确半个是平均分得到的。然后演示均分过程,让学生指出“半个”在哪里、有几个“半个”。这一环节表面上是判断“半个”量的大小,实质上是渗透“半个”与“一个”之间的关系。接着引导学生看图思考:半个蛋糕就是这一个蛋糕的……有了前期铺垫,学生很快就得出“半个就是一个的一半”。看似是生活经验之间的转换,实际上是“二分之一个是一个的二分之一”从量到率的数学转换,激活了学生的数学思维。

(二)再创造兼容数学史,催生理性思维

寻求“二分之一”的本质特征时,教师借助蛋糕图,让学生体会“一个的一半”比“0”大且比“1”小,无法用整数表示,可以通过画图表征进行再创造,如将实物图或平面几何图形(线段图、长方形、正方形、圆形等)均分成两份后涂出一份来表示。接着引导学生对比发现,“平均分、分2份、取1份”是这些表征的共性,亦即二分之一的内涵。超越表征技能,揭示“具有这些特征的一半用二分之一表示”成为必然,再融入数学史介绍二分之一的由来,以此固化学生新生长出的数学思维。

二、经验→思维:超越具体提升思维品质

通过回顾反思、沟通联系、归纳总结、优化认知等思维分析活动,加工、改造数学活动经验,学生更容易理解和掌握数学本质,体会普遍的思维模式或方法策略。

(一)改造经验,构建知识思维双结构

数学学习不是数学活动经验的简单累积,需要教师设置适切的问题,引导学生自觉、主动地对自己获得的经验进行加工改造,从而实现知识与思维的双建构。

1.核心问题引领,回顾反思促理解。

分子“1”表示均分多份中的任意一份。任何类型的思维守则都在于掌握和恰当地运用一系列合适的提问,启发和引领学生的思维。受直觉思维的影响,学生常会错误地认为“分子1”表示“1个蛋糕”。因此,借助多种表征的共性介绍“这样的一半用二分之一表示”后,教师及时组织学生观察思考:现在知道“这样的一半”为什么用二分之一表示了吗?依据直观表征,学生明晰了“二分”就是平均分成两份,“之一”就是两份中的任意一份。问题引领彰显个体思维,促使学生将感性经验提炼成理性认识,深度构建出了分子的意义(表示选取的份数)。

对二分之一的理解从具体向一般性过渡。核心问题能驱动学生遵循知识逻辑结构加工数学活动经验,使得新知与已有的知识、经验建立同化或顺应关系,提升学生的思维品质。针对“蛋糕的一半就是蛋糕的二分之一”,教师要求学生思考:蛋糕的二分之一是什么意思?在回顾反思中归纳总结:把一个蛋糕平均分成两份,每份都是它的二分之一。引发学生再思考:这句话中的关键词是什么?“每份”“它的”指的是什么?问题链推动学生深度思考,让学生感受“平均分”在分数中的重要性,体会分子“1”与单位“1”(1个蛋糕)之间的联系与区别。教师继续引发学生思考:还能找到其他的二分之一吗?能说说什么是二分之一吗?推动学生对二分之一的理解从具体形象思维向一般性思维过渡,为其认识几分之一做好经验迁移准备。

2.结构化联系,储备后续学习经验。

统一量与率的关系,为后续学习做好孕伏。教师要注意从整体上分析思考相关联的各个教学内容,把握它们各自的逻辑关系及其相互间的内在联系,精致化处理每个教学细节,相机为学生播下思维的“种子”。“分数的初步认识”涵盖了量与率的关系,既为高段学习“分数的意义”积累感性经验,也对“分数与除法的关系”的教学影响深远。当学生理解了二分之一,能厘清分子“1”和单位“1”(1个物体/图形)的区别后,教师可以借助具体情境组织学生思考:用二分之一表示(这样的)“一半”,那“半个”该怎样表示?通过交流明确:“半个”就是二分之一个;二分之一个是一个的二分之一。量与率的统一,为学生建构整体知识结构奠定了基础,使得具体思维方法更具有普适性。

(二)超越技能方法,生长高阶思维

要将具体认知上升到一般性的数学思维,教师应注意引发学生更为深刻的思考,促进他们超越表象认识数学本质,提升思维品质。

1.操作体验,归纳总结见真知。

在数学操作中,教师应注意引导学生加深体验,在体验中归纳思考,寻求正确的逻辑结构,力求建构准确的认知,促进思维发展。学生通常会用对边折或对角折的方法找到正方形纸的二分之一。教师可以引导学生比较两种不同的折法,并思考:每份形状不同,为何都用二分之一表示?进而发现“折法不同,每份形状不同,却都表示均分的两份中的一份”,充分凸显平均分在分数中的价值。

2.透视表象,优化认知促生成。

在动手操作及直观体验的基础上,引导学生对初步形成的技能、方法进行对比优化,突破浅层认知,触及数学本质,有助于促进学生的思维向高阶发展。出现两种折法后,教师可以启发学生探究其他折法,在他们发现用不同的折法也可以得到两个同样大的梯形后,引导他们说明其中是否也有二分之一。接着,教师用课件演示几种不规则的平均分,鼓励学生找出并解释二分之一的意义。有了采用非对折方法寻找二分之一的体验,学生才能突破表象的桎梏,领悟“平均分”的深层含义:任一形状,只要平均分成两份,每一份都能用二分之一表示。

三、指导→自主:超越引领学会学习

数学教育不仅要培养和训练学生的思维能力,还要促进学生逐步从教师指导下的学习转变为自觉学会学习,并能通过数学学习学会思维。因此,教师要注意处理好教学中“引”与“放”的关系。

(一)引发生活经验先行猜测

生活经验告诉我们:平均分的份数越多,每一份就越小。教师教学时应注意鼓励学生根据已有经验先行“动脑”判断,感受数学知识的逻辑结构后再动手操作验证。比较几分之一的大小,可以先让学生说说“在这个蛋糕上还可以找到几分之一,分别表示什么意义”,并根据学生的回答引发其思考:分数是个数,就会有大小之分。那么,蛋糕的几分之一最大?学生根据分蛋糕的经验得出“平均分的份数越多,每一份就越小”“二分之一最大”。接着,教师引导学生凭借经验完成对几分之一大小的预判。

(二)放手让学生自主思考研究

“同样大的圆片”是比较分数大小的前提。以生活体验促进学生展开数学思维,建立完备的知识思维双结构,需启发学生“数学地思考”。教学时,教师可以引导学生先在各自同样大的圆片上创造不同的几分之一,验证“平均分的份数越多,每一份就越小”,并用数学事实证明几分之一中二分之一最大,加深学生对分数的理解。然后,引导学生通过交流组内各不相同的圆片,发现:大小不等的圆片上有相同的分数,同一个分数在不同的圆片上大小不等。随后,启发学生深度思考:分数的大小比较是否需要条件?进而得出“同样大小的物体或图形”是“平均分的份数越多,每一份就越小”的前提,也是本节课比较几分之一大小的默认前提。

综上可知,帮助学生遵循知识的逻辑结构建立优质的认知结构,需要从整体上深度研读教材,依据学生实际重构教学内容,设置核心问题启发引领,用联系的观点缔结相关知识的内部逻辑,才能让学生超越具体的知识技能深入到思维层面,学会数学地思维,生成一般性的思维策略,真正成为学习的主人。

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