探究知识本质?构建知识网络

2024-06-16 12:32吴磊
小学教学研究·理论版 2024年5期
关键词:数与代数结构化教学核心素养

吴磊

【摘 要】知识的建构需要打通知识之间的联系,让学生整体建构知识,在学习中不断建立知识网络。小学教师应该具备结构化教学的思维,引导学生学会学习,发展学生的数学核心素养,从而更好地引导学生的发展。

【关键词】核心素养 知识本质 结构化教学 数与代数

数学各个知识板块中不同的知识链条中都有关键的核心内容。核心内容像是树根,其他知识点像树枝和树叶,都是在根的基础上生发出来的。这也正是新课标中强调的“知识的一致性”。一些知识的内容不同,但其知识本质是相同的。知识的建构需要打通知识之间的联系,让学生整体建构知识,在学习中不断建立知识网络。

一、学数学从数数开始

一年级学生刚步入小学,数学学习要先从数数开始,再认数,再到数的比较和加减运算等。这一系列的学习中,数数是重中之重,是认数、数的比较和加减运算的基础。小学阶段特别是低年级,学生思维发展处在具体形象思维阶段,在学习的过程中教师要借助实物或图形帮助学生理解。一年级的数数需要借助实物、卡片或图形来数一数。在数的过程中,学生可以经历知识的发生、发展过程,不断体会知识本质,感悟知识之间的联系,积累数学活动经验,为后续学习奠定基础。

(一)在数数的过程中,体会物体数量抽象成数的过程

如5个鸡蛋、5个纽扣、5只鸡,不同的物体但数量都是“5个”,可以用数字“5”来表示。从“5个”到“5”的过程去掉了实物背景,是从“数量”到“数”的抽象过程,从特指到一般;反之,“5”可以表示5个鸡蛋、5个纽扣、5只鸡,同样也能表示5头牛、5条鱼、5块糖。学生可进一步体会用“数”表示物体“数量”的一般性。在数数的过程中,学生经历了数字产生的过程;在应用的过程中体会数学来源于生活,应用于生活。

(二)在数数的过程中,体会数量多少变化与数字大小的关系

数数初期,为了更好地促进学生手、眼、口和思维之间的配合,教师要引导学生练习指一个数一个,防止漏数或多数。例如数苹果,1个苹果再多1个是2个苹果,2个苹果再多1个是3个苹果,顺数的过程中苹果数量不断累加。越数数量越多,3个苹果比1个苹果多,3个苹果用“3”表示,1个苹果用“1”表示,“3”就比“1”大。学生在数数的过程中不断地体会,数量越多对应的数字也越大。数数的经验为学习数字比大小提供了重要的认知基础。

(三)在数数的过程中体会数量的累加变化

1个苹果再加2个苹果,一共3个苹果;“1”再接着数两个数就是“3”;1+2=3。增加苹果,就接着往下数。在数数的过程中,学生已经积累了越往后数数越大,对应的数量也越多的认知,这些经验就是学生理解加法的基础。有了顺着数的经验,还可以倒着数,“3”再倒着数两个数就是“1”,3-2=1,进而理解减法。数数的过程中,学生对数字的顺序性有了很好的感知,体会往后数的过程就是数量不断增加的过程。在充分经历和感知的基础上,学生能自然地理解“+”等同于往后数,将原有知识经验迁移到新知识中来。

(四)在十个十个数的过程中,理解计数单位、数位和位值

当数量较大的时候,一个一个数不方便,还容易数错。此时十个为一群地数,具有很明显的便利性,这也是数字发展的过程。从一个一个数,到十个十个数,学生能经历数字发展过程,体会数字发展的必要性。

以数小棒为例,10根小棒捆成一捆,数一数有几捆;不够10根的按单根数,数一数有几根。学生在数数的过程中理解几捆和几个“十”之间的关系,几根单根和几个“一”之间的关系,建立小棒与计数单位之间的表象关系,完成从具体到抽象思维的转化过程。在数数的过程中,不断理解几个“十”和几个“一”的不同。在够10根捆成一捆的操作过程中,理解“满十进一”的道理,这一过程也是学生理解“进位加法”的基础。同样,解决减法问题,如“13-7=?”,单根减单根,3减7不够减怎么办呢?请整捆小棒来帮忙,借来1捆打开有10根小棒,加上原有的3根小棒就可以减了。借来1捆小棒再减的过程就是退位减法的具象表达过程。

抽象的计算道理,在数小棒的过程中都有具体体现。学生在“整捆加整捆”“单根加单根”“捆成一捆”“借一捆”等这些直观操作中,理解算理,学习“真实”的数学。

以上活动虽然都是数数,但每一次数数活动的内容水平都是基于原有经验的进一步提升。其中蕴含的知识本质是体会计数单位累加的过程,这些感受是后续学习的重要基础。教师要在数数活动中引导学生认识知识的本质,体会知识发生、发展的过程,不断提升对知识的认知水平。丰富的数数经验,是学生理解有理数域的重要基础。

二、知识之间本质上的相通性

整数加减竖式计算要求相同的数位对齐,小数加减竖式计算为什么要小数点对齐?同分母分数加减计算,要求分母不变,分子相加减,异分母分数加减计算为什么要先通分?学生记住一个又一个算法,如果不打通知识之间的联系,那这些知识在学生头脑中成了一个又一个散落的知识点,无法形成知识体系。数学学习的过程是螺旋式上升的,找到知识之间的本质联系,这些点就可以串起来,形成知识体系。

(一)整数加减计算的本质是相同计数单位的累加

前期学生经历了数小棒活动,理解了“满十进一”的道理。在解决整数加减法时,很容易理解单根加减单根,整捆加减整捆。这些都体现了知识的本质,即“相同计数单位相加减”。整数加减竖式计算时为了使“相同计数单位相加减”,在写竖式时要注意“相同数位对齐”。“相同数位对齐”是计算方法,是经验积累的结果。

(二)小数加减计算的本质是相同计数单位的累加

因为生产生活的需要,产生了比“一”更小的计数单位0.1、0.01等,小数就此产生了。小数包括整数部分和小数部分,小数部分也需要“相同计数单位”相加减。所以小数加减竖式计算的本质也是“相同计数单位相加减”,与整数竖式计算的本质具有一致性。在书写时需要“数位对齐”,通过计算总结经验可知,当“小数点对齐”时,就能保证“数位对齐”。“小数点对齐”是经验总结,也是计算方法。

(三)分数加减计算的本质是相同分数单位的累加

整数加减法、小数加减法和分数加减法看似是不同的知识,其知识本质是一样的,都是计算有多少个计数单位的过程。整数是计算有几个一、几个十、几个百等的过程;小数是在整数的基础上,增加小数部分,计算有几个0.1、几个0.01等的过程;分数是计算分数单位有多少的过程,当单位不统一时要先转化成统一的。它们之间也存在知识的一致性。

在教学中,教师应该清楚地知道,什么是知识本质,什么是经验总结。例如:小数加减法,如果只是强调“小数点对齐”,而不知道“小数点对齐”的本质是“相同的计数单位相加减”,学生的学习就是没有理解的机械性学习。后续学习小数乘法,要求“小数末尾对齐”学生会更迷茫,无法构建整体的知识体系,也不利于核心素养的养成。

在小学数学教学中,知识之间的联系是螺旋上升、环环相扣的。因此,让学生懂得知识的本质,并打通知识之间的联系是非常重要的,是提升学生数学核心素养的重要一环。教师要对知识有结构化的认识,在每一个知识的教学中,做好与前面知识的连接,做好对后面知识的铺垫。建立结构化知识体系,能够提高学生自主学习能力,提升其数学核心素养。

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