从“量”入手,由“量”引“率”

2024-04-29 00:00:00刘晓瑜
关键词:分数的初步认识一致性小学数学

摘 要:三年级学生初步认识分数时,根据教材的编排,用“率”的路径进行教学是一线教师的首选,但是从“率”到“量”,好似有一道难以跨越的鸿沟,学生很难接受,这就导致学生在后续分数的学习中出现比较多的不解和困难。对此,从学生已有的认知经验出发,基于新课标提出的数的认识的一致性视角,设计三年级两次“分数的初步认识”的教学:三年级上册,从“量”入手,凸显分数是表示具体量的数;三年级下册,由“量”引“率”,凸显分数还可以表示数量之间的关系。

关键词:小学数学;分数的初步认识;一致性;量;率

分数的认识是学生在整数认识的基础上“数认识”的一次延伸,并对学生数概念的形成与发展起着至关重要的作用。分数的作用决定了它历来都是小学数学的重点知识,苏教版小学数学教材在三年级上册、三年级下册分别设置了“分数的初步认识”。“初步认识”很大程度上是为学生认识小数做铺垫的,等小数的意义和运算全部学完,才在五年级下册开始系统地学习分数的意义和运算。整个分数的系统学习安排在小学的最后阶段,可见学生对分数的认知困难远大于整数和小数,这就决定了教师的教学同样存在一定的难度。笔者以为,可以基于一致性视角,整体地设计三年级两次“分数的初步认识”的教学。

一、两点思考

(一)存在问题:教学突出了“率”,而忽视了“量”

通常情况下,认识分数有两条路径——“量”和“率”,即分数既可以表示一个数量的大小(量),还可以表示一个量与另一个量之间的关系(率)。两者合一,就是分数的意义。苏教版小学数学教材中,三年级安排了认识分数的起始课,让学生经历从平均分一个物体(上册),到平均分几个物体组成的整体(下册),再到平均分一些度量单位(下册)等,初步建立对分数的认识。教材中,分数表示“量”只出现了两次,一次是在三年级上册分数的引入中出现了“半个也就是二分之一个”,另一次是在三年级下册的“练习”中出现了有关分数的单位换算(如5分米等于几分之几米),其余都是用“每份是它的几分之几”“每个是这些的几分之几”等这样的语言来描述,即突出分数的“率”。教材这样编排的意图很明显,就是用“率”这一路径来认识分数,注重基于“分”与“取”的动作表征来认识分数,从部分与整体的关系维度来理解分数的意义。

然而,实际教学中仍会遇到不少问题,主要表现为:“量”的缺失,使得学生对分数的认识不完整。根据教材的编排意图,教师在教学分数时往往会抓住“率”。从“把1个蛋糕平均分成2份,每人分得半个”,快速地转为“把1个蛋糕平均分成2份,每份是它的二分之一”。这样的快速转化,其实没有尊重学生认识一个数的逻辑规律和认知起点,直接跳过了“量”,致使学生被动地接受分数表示的是数与数之间的关系,即“率”。后续的练习中,都是用分数表示涂色部分,突出部分与整体的关系。分数的大小比较、分数的加减法,都通过直观的图形来教学。学生在这个过程中也是被动地接受:对于大小,必须用同样的图形平均分,才能正确比较;对于加减法,也必须用同样的图形平均分,才能计算。整个教学,都是围绕“率”,缺少“量”的认识。

此外,由于“量”的缺失,自然也就导致“量”与“率”之间无有效衔接,也就造成学生后续学习分数时很难跨越认知鸿沟。比如,学生第一次接触到几分之几米、几分之几元时,非常排斥,他们认为:分数不能带单位。到五年级学习假分数时,学生也很难接受:分数明明表示部分与整体的关系,现在超过了整体,为什么还能“取”?学生的这些表现,说明教师对“率”的教学扎实到位,但忽略了分数也是一个数,也可以表示具体量。

(二)教学建议:基于数认识的一致性来组织

《义务教育数学课程标准(2022年版)》指出,在小学“数与代数”领域,要让学生“初步体会数是对数量的抽象,感悟数的概念本质上的一致性”[1]。从数组成的角度来说,整数、分数、小数均是基于“计数单位”建构的。教学中,教师要带领学生经历知识的发生、发展过程,建立知识之间的联系,体会知识的本源性、一致性与整体性。

学生认识整数时,是从实物的具体量中抽象出数,然后进行比较和运算的。在比较两个量的大小时,除了相差多少,还引出了“倍”。这说明自然数除了表示物体的个数,还能表示两个量比较的关系。分数的初步认识,同样可以遵照自然数的认识过程,先认识“量”,再认识“率”:先让学生感知分数是一种有大小的新数,用来度量小于1的量;再过渡到认识部分与整体、部分与部分之间的关系也可以用分数表示。

二、教学策略

(一)三年级上册:从“量”入手,凸显分数是表示具体量的数

郑毓信教授指出,面对“数”的扩展,我们决不应将所涉及的各种数,包括原来的自然数以及后来学习的小数及分数等,看成互不相干的,而应将它们纳入同一个数系之中, 后者正是将所有这些都看成“一个真正的‘数’”的主要含义。[2]自然数“1”是从一个个具体形象的物体中抽象出来的,这些物体的数量都是1,用自然数“1”表示。基于一致性视角,分数也可以如此抽象出来:在分物或者度量的过程中不能得到整数个时,就产生了表示具体量的分数,12个蛋糕、12块巧克力、12个长方形等。如此,像自然数一样,从具体形象的物体中抽象出分数12。数量不满1时,可以用平均分的总份数和表示的份数两个自然数合在一起,组成一个新的数来表示物体的数量。从这个角度来思考,三年级上册都是学习一个物体的几分之一和几分之几,那么这部分的内容适合从“量”的路径展开教学。具体教学设计如下:

1.从平均分中体会分数的产生

提问:

(出示图1)

两个小朋友一起去郊游,带了一些吃的,他们会怎么分呢?(预设:平均分。)

出示题目:4个苹果,每人分得( )个;2瓶水,每人分得( )瓶。(预设:2;1。)

追问:这1个蛋糕呢,怎么做到平均分成两份呢?用蛋糕图片代替来分一分。

学生示范操作平均分,并出示分好的图形(如图2)。

提问:每人分得多少个?(预设:半个。)

引导:这半个,还能用1、2、3这样的自然数来表示吗?(预设:不能。)那用怎样的数表示既简单又清楚呢?(预设:12。)非常好!想到了12这个数。是的,不满一个,我们可以用一种新的数来表示。把自然数1和2组合在一起,形成一个新的数,这个数就可以表示半个蛋糕。2指的是——(预设:把蛋糕分成2份。)1指的是——(预设:其中的1份。)

揭题:你们知道12叫什么数吗?(预设:分数。)是的,今天我们就来认识分数。

教师介绍12的写法和读法。

本环节,引导学生初步体会,当物体经过平均分后不满1时,需要产生新的数。而这个新的数就是用以前学过的自然数组合产生的,平均分的总份数和取的份数的两个自然数就是“新数”的两个重要组成。

2.从具体量中抽象出分数

提问:

(出示图3)

这半个呢?也可以用哪个分数表示?(预设:12。)

示错:

(出示图4)

这两小块呢?能说是12个蛋糕吗?(预设:不能。)它们也不满一个,而且也是两份呀,怎么不能说是12个呢?(预设:没有平均分。)

强调:看来,要想得到12个蛋糕,先要做到平均分。

扩充12的具体量:

(课件出示巧克力、酸奶、长方形等)

你们能分一分,找一找12块巧克力、12瓶酸奶、12个长方形吗?

学生操作。教师展示学生得到的12的具体量(配图,注意给其中的一份涂色)。

引导抽象:这些物体形状、大小、颜色等都不一样,大家怎么都用了12这个分数来表示呢?

小结:不管是哪种物体,只要是把它平均分成两份,每份都可以用12来表示。2表示——(预设:平均分成2份。)1表示——(预设:其中的1份。)

本环节,主要引导学生从具体数量中抽象出12,通过抽象触及分数的本质:只要平均分成2份,其中1份的量就可以用12来表示。

3.从具体物体过渡到图形

提问:

(出示图5)

刚才我们得到了12个长方形,想一想,你还能得到几分之一个长方形呢?打算怎么得到?(预设:13个、14个、15个……)

追问:可以吗?怎么得到13个长方形呢?(预设:平均分成3份,给其中的一份涂色)请在纸上操作。

学生操作。教师巡视,并选取学生作品展示,如图6—图8。

引导:请仔细观察,12个长方形是多大?13个长方形是多大?哪个大一些呢?自然数中,明明3比2大,怎么这里反而12大了呢?

本环节,既是对分数意义的拓展,又能引导学生用直观的方式比较分数的大小。

(二)三年级下册:由“量”引“率”,凸显分数还可以表示数量之间的关系

学生在认识自然数后,慢慢开始探究自然数之间的关系。认识了加减法,探究数量间的大小关系;认识了乘除法,探究数量间的“倍”的关系。分数的学习也可以遵循这样的顺序:当单位“1”是一个物体时,学生理解“量”更容易;而当单位“1”是一个整体、一个度量单位时,由“量”过渡到“率”则更合适。同时,还能沟通自然数中“倍”的认识,让学生对“量”与“率”的区别,更清晰、明朗。三年级下册“分数的初步认识”教学设计如下:

1.抓住分数的本质,从一个物体向一个整体过渡

复习:一个桃,平均分给两只小猴吃,每只小猴吃几个?(预设:12。)

提问:一盘桃,平均分给两只小猴吃,每只小猴吃多少?(预设:12盘。)

追问:吃了12盘?同意吗?怎样想的?

小结:是的,只要平均分成两份,其中一份就是12盘。

2.根据桃子的具体量,引起“量”“率”的认知冲突

连续提问:看图分一分,涂一涂。

(依次出示图片)

如果这盘桃一共有4个,那小猴吃的12盘是几个?(预设:2个。)如果这盘桃一共有6个,那小猴吃的12盘是几个?(预设:3个。)如果这盘桃一共有10个,那小猴吃的12盘是几个?(预设:5个。)如果这盘桃一共有12个,那小猴吃的12盘是几个?(预设:6个。)

引发认知冲突:都是吃了12盘,怎么一会儿吃2个,一会儿吃3个,一会儿又是5个、6个啊?

小结:因为一盘桃的总个数产生了变化,所以12盘桃的个数也会发生变化。

质疑:那明明盘里桃的个数都不一样,怎么都说是12盘呢?

小结:不管桃有多少个,只要平均分成两份,一份都是12盘。

示错中引出“率”:

(指桃子总数为4个的图片)

如果我说这12盘是3个桃行吗?怎么不行呢?看来,每盘桃的总数和12盘的个数还有着对应的关系,不能随意说。

认识分数的“率”:

(指桃子总数为4个的图片)

这个12盘是2个桃,还能说2个桃是4个桃的12。

以上只是笔者对分数的初步认识的一些设想。通过分数“量”与“率”的分别侧重教学,笔者发现,学生对分数表示一个具体量不再排斥,遇到分数的单位换算时也不觉得突兀了,反而还会用“率”解决单位换算的问题。其实,分数除了“量”与“率”,还有着丰富的意义,不同的专家、学者有着不同的解读。比如,张奠宙教授在《小学数学研究》一书中指出,分数一般有四种定义:份数定义、商定义、比定义和公理化定义。[3]章勤琼教授等在《论小学数学中分数的多层级理解及其教学》一文中补充了分数的度量意义,即算子意义。[4]作为一线教师,我们要从更多元的角度思考,到底怎样教才能让学生学得懂、学得通、学得有效,逐步接近课标的要求。

参考文献:

[1] 中华人民共和国教育部.义务教育数学课程标准(2022年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2022:18.

[2] 郑毓信.小学数学教育的理论与实践:小学数学教学180例[M].上海:华东师范大学出版社,2017:87.

[3] 张奠宙,孔凡哲,黄建弘,等.小学数学研究[M].北京:高等教育出版社,2009:78.

[4] 章勤琼,徐文彬.论小学数学中分数的多层级理解及其教学[J].课程·教材·教法,2016(3):4349.

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