让“数数”成为一种数学基本习惯
——由《找质数》谈一致性理念的应用及其它
2022年4月21日,2022版新课标正式颁布,给一线教师教学重新指明了方向,也对教学提出了更为科学,更为全面,更为精准的目标。数学作为一门基础学科,“三会”成为了最根本的教育教学目标,也是核心素养培育的最终目标。在“数”的教学中,“一致性”成为了一种教学策略,也成为了化简“数”的教学的有力思维路径。
一、由《找质数》谈一致性理念的应用
北师大版小学数学五年级上册《倍数与因数》单元第五课时是《找质数》,因为课堂开放月的活动,同事选择了这一课,在研课的过程中,试上了几次。在讨论交流的过程中,我提出了一致性理念,并尝试在一致性理念指导下开展教学活动。
通过对一致性理念的理解,我们可以将整数、小数、分数统一到“使用不同的计数单位数(三声)数”这个学习策略上。整数是使用“个、十、百、千、万……”不同的计数单位数数累加而成的,小数则是在整数的基础上再添加“0.1、0.01、0.001……”计数单位丰富而成的。
至于分数,同样也是计数单位的问题,只不过计数单位变成了二分之一、三分之一、四分之一、五分之一……计数单位,可以理解为用来度量其它事物的一个整体。比如用一米长的尺去度量一根绳子,一米长的尺子就是计数单位。其实,在某种场合下,我们也可以是两米长的尺子去度量一根绳子,这时两米长的尺子就是计数单位。
在实际生活中,人们在清点人数或事物数量的时候,经常会两个两个一数,也会五个五个一数,从而提高清点的效率。在清点的过程中,“两个”和“五个”就是计数单位。在实际生活中,人们已经很普遍地使用,但并不清楚内在的数学原理。
当任意数都能作为计数单位的时候,我们对数学就多了一个视角。事实上也可以理解为在数学思维领域实现了更高阶的一致性。我们试想,如果孩子清楚地知道整数、小数、分数都是由计数单位“数数”或“累加”而来,只是选用的计数单位不同而已,那么数学对于孩子来说也许就不再是累赘了,而是趣味和神奇了。
在倍数与因数教学时就可以通过用计数单位数数的方式来理解了。例如3的倍数,就是用“3”作为计数单位,然后去数数,一个3,两个3,三个3,四个3……这样数出来的数都是3的倍数。同样在理解因数的时候也可以这样去数数。例如要求出9的因数,我们知道用“1”去数,是可以数出9的,用“9”去数也可以数出9来,另外用“3”去数,数三次也可以数出9来,因此9的因数有1、3、9。
学生一旦有了用计数单位数数的习惯与思维,那么偶数与奇数的理解也同样可以用计数单位来数了。凡是用计数单位“2”能数出来的都是偶数,不能数出来的就是奇数。
最后回到质数与合数。教材是使用小正方形拼长方形的方法找出因数的个数,然后再通过因数个数的多少再来判断是质数还是合数。事实上从拼长方形的直观角度上来说,只能拼成一种长条形的,这个数就是质数,但凡能拼出第二种长方形的就是合数。
除了从直观角度理解,回到用计数单位数数的方式,一个数只能用“1”和它本身数出来,那么就是质数,除了用“1”和它本身,还可以用其它的数作为计数单位数出来的,就是合数。
例如:4,可以用“1”去数,数4次得到;可以用“4”去数,数1次得到;可以用“2”去数,数2次得到。因此4就是合数。再如:9,可以用“1”去数,数9次得到;可以用“9”去数,数1次得到;还可以用“3”去数,数3次得到。因此9也是合数。
也许用计数单位数数的方法理解偶数与奇数,质数与合数,表面看来似乎有些别扭,反而学生不容易理解。但是如果,老师在平日教学中历来注重用计数单位数数的方法理解整数、小数、分数,学生一旦形成了这种习惯,习得了这种思维模式与逻辑能力,理解起上述所说的偶数与奇数,质数与合数的就水到渠成,轻而易举了。
直观形象记忆加上思维推理理解,学生对所学势必就能做到一学就会,学而不忘了。
二、从《课桌有多长》看一致性理念的缺失
史宁中教授,作为新课标研制组组长,在12月7日2022年北师大版数学教材网络交流研讨会上谈到数的一致性,一是数的概念的一致性,二是数的运算的一致性。数的概念一致性关键载体就是“计数单位”,数的运算的一致性则归根于加法,其本质就是“累加”。因此,通过对“计数单位”的“累加”就奠定了数的发展与丰盈的基座。“数(三声)数”则是这种基座的朴素表达。因此,为了学生的终生发展,作为数学教师务必时时刻刻保有这种意识,努力培养孩子“数数”的习惯。
前不久有一位年轻老师执教《课桌有多长》。这是北师大版二年级上册第六单元《测量》的第二课时。前面一课《教室有多长》,主要是让学生体验使用不同物件作为度量单位,测量的结果是不一样的。其中度量单位是感悟的核心之一。而这课时,则是为更加便于测量以及表达与应用,于是引入了长度单位——厘米(cm),并进行重点教学。
厘米显然是长度单位,强调的是相邻两个刻度之间的长度。二年级的孩子第一次学习长度单位,理性思维是很弱的,形象思维占主导作用。因此务必在借助尺子的直观,让学生感悟、体验1厘米的长度。当学生基本理解了1厘米有多长之后,再进行度量的时候,就是用“1厘米”进行“数数”的时候。
例如测量铅笔时,铅笔长度为1厘米到6厘米,铅笔到底多长呢?数感和量感很强的孩子很快就能反应过来,知道结果,但多数学生是需要循序善诱,充分体验的。要做到充分体验就要深入落实用“单位”进行“累加”的“数数”实操。课堂上可以用课前准备好的长为1厘米的木棒去度量,学生感悟度量的过程,这样得来的也更真切。
不过,用1厘米长的木棒去度量包括两个方面,一是度量尺子。二是度量铅笔和其它实物。尤其是度量尺子本身是核心。例如从“0”刻度到“5”刻度,是几厘米长呢?千万不能让学生形成错误的意识,看到“5”就是5厘米,而是要有一个思维的过程——从“0”刻度到“5”刻度之间包含几个“1厘米”,也就是用“1厘米”去测量需要量几次。
当学生感悟到这一点后,我们再来理解从“3”刻度到“6”刻度有几厘米,就有了基础。同样用“1厘米”长木棒去度量,发现需要量三次,因此就是三厘米了。至于能直接用6减3得到3的同学,老师要及时鼓励,但可以作为一个悬念,让更多同学自己去研究与感悟其中原因。
遗憾的是该课执教教师没有把“1厘米”作为度量单位,也没有将“1厘米”累加的概念。因此这堂课的教学是孤立的,没有为后续米、分米教学做铺垫,也没有为形成度量能力做铺垫,只是纯粹的告诉学生从“1”刻度到“6”刻度是5厘米的事实。可以说学生既没有习得正确的方法,也没有发展应有的能力。
作为教师,我们上得任何一节课,都不是孤立的,我们必须把这节课置于整个数学框架中来理解与定位。我们始终以“三会”为出发点,以“一致性”为导向,建构课堂,才能让课堂更迎合学生,促进学生,发展学生。
新课标已经颁布8个月了,纸质版课标教师也人手一份,网络培训讲座也不少,但愿我们每一位一线教师,认真学习,深刻领悟,将新课标精神内化为自我理解,并努力付诸实践,为学生发展助力,为教育发展赋能,做一个与时俱进的真实与真正的教育人。