凸显概念本质 促进有效建构

2024-05-23 08:35袁锋萍
教学月刊·小学数学 2024年4期
关键词:倍的认识对比比率

袁锋萍

【摘   要】“倍的认识”是人教版教材三年级上册第五单元的教学内容。教师通过分析教材编排逻辑以及学生认知基础,确立了教学目标,并引导学生经历“从多元表征中建构倍的直观模型、从变式比较中理解倍数关系、从直观模型中抽象倍的数量关系”的过程,使抽象、推理和模型等数学思想的培养贯穿教学始终,从而帮助学生有效理解倍的概念,精准把握倍的本质,真正促进学生核心素养的发展。

【关键词】倍的认识;概念本质;对比;比率

一、课前思考

“倍的认识”是人教版教材三年级上册第五单元的教学内容。倍的概念较为抽象,教学时,教师需引导学生从具体实物数量的比较中抽象出倍的概念,理解“一个数的几倍”的含义。在此基础上,引导学生借助乘法意义中的“几个几”来认识倍,从除法的角度理解倍的概念,使学生认识到倍的本质是两个数量的相互比较,即一个量中包含了几个另一个量,就构成了它的几倍。倍表示两个数(量)之间的关系,实际上,倍、分数(表示率)、百分数、比等概念的本质是“比率”。比率在数学学习中有重要意义,它是学生学习比例、一元函数的基础。因此,建立倍的模型有助于学生对比率形成清晰的认识。

(一)分析教材编排

“倍的认识”是学生初步认识乘法与除法之后的学习内容,旨在引导学生学习相同种类的两个量之间的“整数倍”关系,是学生第一次接触比率。后续小数倍、分数(表示率)、百分数、比等内容,都可以看成对“整数倍”的扩展。可见,“倍的认识”在整个知识体系中起着承上启下的作用(如表1)。

(二)分析学生认知起点

学生一年级时学习了“比多少”,在二年级又学习了乘法与除法的含义,认识了“几个几”,大部分学生都已在日常生活中对倍有了初步的认识。但对于“谁是谁的几倍”,尤其是特殊的倍数关系,学生仍不是很清楚。在学习倍概念之前,他们頭脑中构建的是加法结构,即数量的合并与多少的比较,而倍的学习则促使他们转向乘法结构的构建。这表明学生的认知结构需要发生一次根本性的变化,实现从加法结构到乘法结构的跃迁,这也是学生学习中最大的困难。

人教版教材将“倍的认识”作为一个独立单元进行教学,充分凸显了“倍”这一知识点的重要性,有利于学生后续展开进一步学习。

基于以上分析,确立本内容的教学目标如下:

(1)结合具体情境理解倍与“几个几”的联系,初步建立倍的概念;会用语言描述两个量之间的倍数关系,会用图式表达两个量的倍数关系。

(2)在观察、变化、对比中进一步理解倍的概念,把握倍的本质,建构倍的模型。

(3)在用倍刻画量的关系的过程中,体会数学与生活的联系,感悟数学的价值。

二、教学实践

(一)情境引入,初识倍的含义

《义务教育数学课程标准(2022年版)》指出:“真实情境创设可从社会生活、科学和学生已有数学经验等方面入手,围绕教学任务,选择贴近学生生活经验、符合学生年龄特点和认知加工特点的素材。”为此,教师可创设学生喜欢的学校大课间活动——球类活动情境,让他们通过比较排球、足球和篮球的个数,在原有“差比”“几个几”认知的基础上,自然理解倍的含义。

【教学片段1】

(教师用课件出示图1)

师:学校大课间活动丰富多彩。其中,排球、篮球、足球是大家非常喜爱的球类活动。请你数一数,排球、足球、篮球各有多少个?

生:排球3个,足球6个,篮球12个。

(教师顺势用课件对三种球进行分类整理,如图2所示)

师:请大家比一比足球和排球的数量。

生:足球比排球多3个。

生:排球比足球少3个。

生:足球的个数是排球的2倍。

师:很好!这节课我们就一起来认识倍。

(板书课题:倍的认识)

本教学环节通过创设球类活动情境,引导学生分类计数,培养他们整理数学信息的能力。在此过程中,学生通过比较足球和排球的个数,发现两个量之间不仅存在相差关系,还存在倍数关系,由此引入课题。在探讨两个数量之间的关系时,基于认知水平,学生首先会想到已学的“差比”关系。在此基础上引入“倍比”关系,则能引发学生的认知冲突,激发学生的探究欲望。

(二)运用对比,理解倍的概念

1.从多元表征中建构倍的直观模型

多元表征是帮助学生理解“倍”概念的一种有效手段。教师可引导学生建立不同数学表征之间的关联,从而巩固数学知识。在此基础上,丰富学生对“倍”概念的图形表征,为学生后续运用线段图表示倍数关系做好铺垫。

【教学片段2】

(教师出示活动要求:用摆一摆、圈一圈和画一画等方式表示你的思考结果,并与同伴交流想法)

师:请你用喜欢的方式表示“足球的个数是排球的2倍”。

(学生自主活动,教师巡视指导)

师:能说说你是怎么想的吗?

生:把3个排球看成1份,足球有这样的2份。

(教师用课件出示图3)

师:今天学习的“倍”和我们之前学习的“比多少”有什么相同点和不同点?

生:都是在比较足球和排球的个数。

生:足球的个数比排球多3个,是先找到足球和排球同样多的部分;而足球的个数是排球的2倍,是先把排球的个数看成1份,足球的个数有这样的2份。

师(小结):“倍”和“比多少”都表示两个量之间的关系,但“比多少”要先找出同样多的部分,而找两个量的倍数关系则要先选定标准,看另一个量里有几份标准。

本环节鼓励学生采用摆一摆、圈一圈、说一说等形式,表示足球的个数是排球的2倍,充分彰显他们的个性化表达。如此,借助动作表征、图形表征、语言表征等多元表征,帮助学生充分积累感性经验,打破知识点间的壁垒,搭建“几个几”和倍之间的联系,初步确立倍的概念。

2.从变式比较中理解倍数关系

乌申斯基曾指出:“比较是一切理解和一切思维的基础。”本内容中存在两类“变化”:一是当标准量不变时,比较量发生变化;二是当比较量不变时,标准量发生变化。

【教学片段3】

(教师用课件出示图4)

师:篮球的个数是排球的几倍?

(学生自主圈画,如图5)

生:排球有3个,篮球有这样的4份,也就是有4个3,所以篮球的个数是排球的4倍。

师:篮球有5份呢?篮球的个数是排球的几倍?50份呢?100份呢?能说说你的发现吗?

生:排球的个数没有变,篮球的个数在3个3个地增加。

生:以3个排球为1份的标准,篮球有几份,篮球的个数就是排球的几倍。

(教师用课件出示图6)

师:篮球的个数是足球的几倍?

生:篮球的个数是足球的2倍。

(教师用课件同时呈现图5和图6)

师:同样是12个篮球,为什么图5是3个3个圈,图6是6个6个圈?

生:排球是3个为1份,足球是6个为1份,标准量在变化。

本环节通过构建两种变化,促进学生对倍数关系的深入理解。第一类变化是“标准量不变,变化比较量”,引导学生进一步拓展对几倍的认识。第二类变化是“比较量不变,变化标准量”,以使学生在对比中体会标准量的重要性。这样的设计有助于学生加深对倍概念的理解,認识到倍数关系是由两个量相互比较得出的一种关系,从而帮助学生理解和把握倍数关系的本质。

3.从直观模型中抽象倍的数量关系

在引导学生探究两个量的倍数关系时,要重视将所比较事物的数量关系直观化。教师可以借助示意图(如实物图、纸条图、线段图等)直观形象地展示两个数量之间的倍比关系,引导学生关注“一个量里包含几个另一个量”,从而揭示倍概念的本质特征。由此,通过抽象概括,学生可以理解基本数量关系,从而有效建立倍的概念。

【教学片段4】

(教师用课件出示图7)

师:请大家仔细观察三种球的对比图及它们之间的倍数关系,你们发现了什么?

生:足球的个数是排球的2倍,篮球的个数是足球的2倍,都是2倍关系。

(教师顺势用课件出示图8)

师:为什么球的个数不同,却都是2倍的关系?

生:我观察到将第一行看成标准量,第二行都有这样的2份,因此第二行的数量是第一行的2倍。

师:如果用一张纸条代表第一行,要显示第二行的数量是第一行的2倍,第二行应如何表示?

生:第二行可以用2张相同长度的纸条表示。

师:如果第一行用一条线段来表示,第二行要表示第一行的2倍,应该怎样画?

(教师用课件展示画线段图的过程,如图9)

师:联系生活实际说一说,第一行还可以表示什么?第二行又能表示什么?

生:第一行可以表示7本书,第二行可以表示2个7本书,也就是14本书。

生:第一行可以表示5支铅笔,第二行表示2个5支铅笔,也就是10支铅笔。

师:看来,无论第一行表示多少,只要第二行有第一行的2份那么多,就是它的2倍。想一想,如果第二行表示12颗糖,那么第一行表示什么呢?

本环节通过从具体的实物图到纸条图再抽象为线段图的过程,引导学生从现实情境中抽象概括出基本数量关系,激发学生对倍概念本质的理解与感悟。通过构建倍的模型,使学生反复体会数量之间的倍数关系,从而建立“几倍”与“几个几”之间的联系,进一步拓宽学生的思维,培养其数学眼光和模型意识。

本节课通过多元表征及其相互转换,深化学生对倍的认知体验,使学生会用数学的眼光观察现实世界;通过多次对比感悟,充分彰显倍的内涵与外延,培养学生会用数学的思维思考现实世界;利用几何直观抽象出倍的本质,构建模型,使学生会用数学的语言表达现实世界。在这一过程中,抽象、推理和模型等数学思想的培养贯穿教学始终,通过有趣的情境、丰富的活动、多维的思考,促进学生核心素养的发展。

参考文献:

[1]史宁中,曹一鸣.义务教育数学课程标准(2022年版)解读[M].北京:北京师范大学出版社,2022.

[2]郭华.好课燎原:斯苗儿和她的教研故事[M].北京:人民教育出版社,2021.

[3]姚建法.数学多元表征研究综述[J].江苏教育研究,2020(13):53-59.

[4]郑毓信.多元表征理论与概念教学[J].小学数学教育,2011(10):3-7.

(浙江省湖州市长兴县实验小学)

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