顾文亚
数学是一门培养人思维、发展人思维的重要学科。在数学教学中,要实现从知识到思维能力的转化,一个重要环节就是研读教材。教师要用整体的视角、联系的观点理解课标,梳理教材结构,把握知识本质,读懂知识背后的数学思想,让教学走向深入。
一、教师视角:抓住课标与教材,问清“是什么”
课标是教师开展教学的纲领性文件,是教学的主要依据。教师研读教材要紧扣课标,在课标语境下研读教材,在教材研读中观照课标理念。
1.通读教材,厘清一张表格
数学知识纵横交错,有着千丝万缕的联系,研读教材,首先要读通教材,讀通教材就是要打通因课时、单元、学段等可能造成的“隔断墙”,对小学阶段各个知识点进行梳理,具体到哪个内容归属于哪个主题,既见树木,又见森林。
通读教材,可以用表格的形式对小学阶段的数学教学内容进行系统的梳理,如苏教版教材“解决问题的策略”板块,通过列表梳理新、旧版本(如图1),我们发现,苏教版教材在修订之前,解决问题的策略是从第二学段开始逐册安排的,内容包括列表、画图、列举、倒推、替换和转化。修订后的教材对这部分内容进行了适当的调整和充实,提前至三年级上册开始教学,删除了倒推、替换,突出策略。厘清这张表格,可以对每个知识点的前沿后续熟记于心。
2.清楚路径,画出一条主线
课堂教学有明线和暗线之分。从知识入手,教学内容的选材、顺序、呈现方式等内容线索是明线。从教学环节的分析入手,教学内容的内部结构、组织和关系线索是暗线。
如苏教版五年级下册“分数与除法的关系”一课,在本课学习之前,三年级上册是“把一个物体平均分”,三年级下册是“把一些物体平均分”,五年级下册揭示“分数的概念”,学生接触的分数都是分出来的,是分率。而这节课用分数表示除法算式的计算结果,是具体的数量。因此,通过操作、观察,发现除法算式中被除数和除数与分数形式上的对应关系是教学明线,“量率对应”是牵动这节课走向深入的暗线。明线是做出来的,暗线是悟出来的,使学生暂时搁浅的思维再次扬帆,引导学生透过教材看到它的“根须”与“枝叶”,让学生有“又一村”的新发现、新思路,从而加深认识、扩大视野,更深入、更全面地理解知识。
3.扣准主线,策划一类学习
教学设计的过程,是教师在通读教材、捋清主线的基础上,结合个人教学主张,根据班级教学实际,抓住教学重点、难点串联教材,设计教学活动,驱动知识的习得和应用的过程。
教学活动的设计,可以是教师在把握知识的本质和知识点各层次之间关联的基础上,围绕有价值的数学主题,通过与多个素材的碰撞交融,让学生经历一段有意思的探索的过程。如在教学苏教版三年级下册“认识轴对称图形”时,教师安排了研究“镜子中的数学问题”这一主题拓展活动,引导学生操作、观察:“在钟面上拨一根针,观察镜子里钟面上指针的位置,你们发现了什么?”“两根针呢?”“任意一个时刻呢?”(如图2)在活动中体验化繁为简的研究策略、记录观察的研究方法。如此,数学学习的过程不是一堆知识的堆砌,而是一次次主动参与、积极探索的经历。“举一隅不以三隅反,则不复也”,最终帮助学生达到举一反三、触类旁通、无师自通的自主学习境界。
二、编者视角:抓住“预设”与“生成”,选准“怎么样”
教材是由编写组专家在分析课程标准要义,研究国际数学课程的成功经验和发展趋势,考虑学生的认知特点和数学学科自身规律的基础上编写而成的,其内容、结构和表现形式等都具有很强的科学性。可以这样说,教材中的情景图、卡通对话、习题设计,都蕴含着编写组专家的创意和匠心。因此,读懂教材要站在编者的视角,理解编写意图、厘清编写思路,品出教材的弦外之音。
1.读懂情景图,抓住知识生长的基点
情景图是苏教版数学教材的一大特色,教材设计了许多富有儿童情趣和生活气息的活动情境和学习素材。研读教材情景图,教师要问一问“为什么把知识融于这一情景”“情景在本课教学中何时呈现、如何呈现”“还可以怎样设计”等,以更好地理解、挖掘和发挥情景图的价值。
如苏教版五年级上册“小数乘整数”一课,教材设计了购物情景图。纵观本册教材“认识小数”“小数加法和减法”“小数乘法和除法”三个单元,每一课时的教学都以生活情景“购物”导入,并联系“长度单位”帮助学生进一步体验。细细研读思考,人民币、长度单位和小数,其相邻的两个单位之间的进率都是10,本质是一样的,情景图的设计别具匠心。基于这样的解读,课始,教师直接出示“0.9×3”,提问学生:“你们会算吗?是怎么想的?”并启发学生:“回忆一下,在学习小数这一单元内容时,我们经常采用哪些方法解决新问题?”于是,“联系人民币”“联系长度单位”“画直观图”等一个个凝聚经验和智慧的探索成果在课堂上动态生成,随着学生的交流汇报,教师进而出示情景图。如此,情景图是新旧知识交汇的载体,是新知生长的基点,更是发展数学思考的支架。
2.读懂留白,清晰知识生长的路径
教材留白,给教师创设了个性解读、创新实践的机会,同时也是对教师的挑战。教材留白处是“为”还是“不为”,如何在“为”与“不为”的和谐中走向“有为”?
如苏教版五年级下册“和与积的奇偶性”一课,教材设计了让学生经历“提出问题—简单入手—找出规律—解决问题—反思拓展”的过程,让学生探索“和与积的奇偶性”,在两次类似的探索规律之间留白“回顾探索和发现规律的过程,说说自己的体会”。留白处,教师可以适时“出手”、恰当点拨,追问学生:为什么“奇数+奇数=偶数”“偶数+偶数=偶数”“奇数+偶数=奇数”?通过追问,学生在找规律的过程中发现规律、理解规律、应用规律。读懂留白,要明确留白介入的时机,是在新旧知识的衔接、承上启下的过渡、思考问题的转折、归纳结论的关键处,还是在数学思想的聚焦时?教师要明确介入的方式,构建学生真实生长的有效路径,让学习真正发生。
3.读懂练习,培育知识生长的土壤
教材习题的编排体现着编写者一定的设计意图和训练要求。教师在研读教材习题的呈现形式、数据设置、层次设计时,要深入解读其本身的练习目的,明确该习题的练习价值。在此基础上,教师还可以对教材安排的系列练习题加以适当的改编取舍,以更好地彰显教材习题的编写意图,进一步完善学生的认知过程。
如苏教版教材六年级下册“圆柱的表面积和体积”一课,教材安排了多个难度接近的习题,引导学生在不同的生活情境中灵活运用知识解决实际问题。在实际教学中,教师可以根据已有条件,以“对一个圆柱体进行加工”为主情境,进行“切、滚、削、熔、拼”等一系列的动态演变。
研读教材习题,要想一想“教材为什么要编写这一题组”“学生的认知结构是否得到必要的完善”“学生在学习过程中是否经历了科学完整的探究过程”等。总之,教师对习题价值的挖掘应像钻研教材例题一样透彻、深邃,要充分理解练习意图,明确训练点,在立足“双基”的基础上,发展学生的思维。
三、儿童视角:抓住“过去”与“未来”,探究“为什么”
教材受学科特点的影响,也由于篇幅、呈现形式等因素的制约,通常只是以静态、简约的方式直接呈现结论,这些结论在教师的眼中是理所当然的,但在学生的眼中,可能是较难理解的。因此,读懂教材,还需要立足学生实际,读到学生的“不懂”,追溯过去,展望未来,让学生的数学学习更通透。
1.回溯数学之源,理解知识的本质
数学是“讲道理”的,数学学科的概念、定理、法则、算理等在其发生、发展的过程中,都有其自身的合理性,也具有一定的规律,而不仅仅是数学家的规定。因此,研读教材,有助于教师在讲道理的过程中帮助学生弄清知识的本质。
如苏教版教材四年级下册“三角形的分类”一课,教材出示三句话:“三个角都是锐角的三角形是锐角三角形,有一个角是直角的三角形是直角三角形,有一个角是钝角的三角形是钝角三角形。”仔细阅读教材,会发现这三句话的表达方式不一样,直角三角形、钝角三角形的另外两个角是什么角,教材为什么不说?学生是否关注、是否理解?细细斟酌,这两句话的背后大有文章。教师通过几何画板的动态演绎(如图3、图4),让学生“看到”当一个角是直角或钝角时,其余两个角一定是锐角,再辅以推理,让学生“想清”为什么直角三角形、钝角三角形的概念是这样表述的。回溯本源,让学生经历数学知识发生、发展的过程,从多样复杂的现象中看清本质,抓住核心、明白道理。
2.建构数学模型,学会数学思维
数学不是研究现实世界中具体存在的事物本身,而是研究从现实的材料中抽象出来的数量关系,抽象既是数学的特征,也是基本的数学研究对象。因此,研读教材,要看到具体内容之上的结構和思想,引领学生学会数学思维。
如苏教版二年级下册“有余数的除法”一课,练习环节设计“魔带变一变”活动,整条魔带表示“被除数”,一段表示“已经分掉的部分”,余下一段表示“余数”。一条魔带既是课堂的情感纽带,更是纸条图、线段图的雏形。通过建立模型,沟通“平均分”和“包含分”的联系,沟通“正好分完”和“分后有剩余”的联系,沟通“被除数、除数、商和余数”之间的关系。事实上,任何数学内容都来自某一系统,从属于某一结构,教师要有建模意识,通过“点睛之笔”让“深藏不露”的教学结构和思想破土而出,彰显数学思维。
记得有一位作家说过,作品文本只有读者真正读了,读懂了,才叫真正的作品。迁移过来,教材,只有读了,读懂了,才是真正的教材。站在不同的视角,问清“是什么”,选准“怎么样”,探明“为什么”,相信,教师真正读懂、读透了教材,教学方式自然会发生改变,课堂教学必然会走向深入。
(作者单位:江苏省无锡市张泾实验小学)
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