• 吴正宪:如何帮助学生建立“数”的概念
  • 作者:千课万人  发表时间:2016-03-01

  • 如何在“数的认识”教学中帮助学生正确建立“数”的概念?

    我先说这个课题,刚才大家看到了15个教师关注的问题,这是之一。这是我们的整个团队学习新课标的时候整理出来一些主要的问题。这些观点也是我们北京的数学团队、专家、老师们的共识。我今天也代表他们在这儿谈谈我们团队对这个问题的认识。

    盘点一下,小学数学当中,我们关于数的认识有哪些?

    一年级上:20以内数的认识(含0的认识);一年级下:100以内数的认识;二年级下:万以内数的认识;三年级上:分数的初步认识;三年级下:小数的初步认识;四年级上:大数的认识(亿以内数的认识);四年级下:小数额意义和性质;五年级下:分数的意义和性质;六年级下:负数的认识。

    20100、万、然后就是亿,对吗?在学习亿之前被谁隔了一道?分数、小数,对吗?然后就是亿,对吧?分数、小数二次轮回又来了一个意义,对吧?老师们看到了这个过程,这个过程我们可以说分这么三段,最后是负数,是吧?

    整数部分是“自左向右”数级的拓展,个级、万级、亿级。您看,到了小数、分数这儿呢?开始“向微观”数域拓展。1不再是1了,把1敲碎了变成10等分,每份是1/10就是0.10.1还可以再敲碎,对刚才那个大1来说就是1/100,“向微观”数域拓展。那么到了负数这儿,开始改变方向,“自右向左”的方向。谈到这儿,我一定要介绍一个朋友,我希望老师们能够喜欢这个朋友,它就是数线模型。这数线模型我们能不能从一年级开始就带着它?我们来看看数线模型,在教学当中,我还是建议老师们开始学习数字小的时候,123456都能在这个数线模型上找到它们的位置。那么学着学着数变大了,现在变成1020100200了,那么这个时候这一条线段不再表示1了,而表示的是一个百,又能在这条数线上找到更大的数,还可以怎么做呢?同学们,给数找个家,392大约在哪里?392一定在300400这个抽屉里,区间锁定了,它大约在哪儿呢?它大约会在这个位置上,为什么?它比300大了很多,比400少一点点,那请问520在哪里?520一定在500600的这个抽屉里,在这个区间内,那么它离500近一些,离600远一些,比600小的多,比500大一些。数感,接下来接着追问,讲数感的时候我发现我们有的老师在课堂里边写多一些,少一些,多得多,少得多,然后面向大家,什么叫多得多呀?什么叫少一些呢?就是少了一点点。你说我说,湿脖子汗流讲数感。老师们,数感不是讲出来的,它一定是学生在体验当中,在具体的情境当中去感觉的、感受的,而数感是我们数学素养之一,也是这次课程标准当中提出了10个核心理念之一,所以我们怎么培养数感?给数找个家,这就是一个途径之一。那么接下来,398的邻居在哪里?397399,数序有了,这数线模型中有了数感的培养,有了数序。接着看,现在一条线段是1,我们要把这小1,把这个110等分,敲碎了,那么一份就是1/10,就是0.1,大1变小1,小1还能变吗?把这个10.11 ,这个单位再变成10份,10等份,对刚才这个1来讲,就是1/1000.01,还能再敲碎吗?还可以再变小,0.001,你看,小1变得小了,再变得小小1,但是它们都是十进制。在这个过程当中,分数、小数进去了,那请问3.7在哪里?一定在34之间,那么3.7是十等份中的第七份,又找到它的家了,接下来学负数,只是方向的改变,方向改变了,现在这是-1-2,你看这个数轴,这个数线,要多小有多小,要多大有多大。从一年级学习数的认识的时候,我们除了小棒、小方块儿看得见摸得着,这种数线模型我认为有助于对数线的理解,所以当时我们也跟老师提了,把它挪进去。新课标在第一学段、第二学段都特别提出了“理解”这个词,理解数的意义,不是一般的知道,也不是一般的了解,而是要理解它的意义。怎么去理解呢?团队在一起研究,提出了五条注意的问题,大家一起思考:

    第一、借助具体情境理解数的意义。具体情境?20以内?百以内的情境都好办,小棒、小模块儿、100只羊,那么如果一万、一亿这些数怎么去找具体情境?

    第二、把握核心概念。老师们马上在脑子里边闪现到底有哪些核心概念关于理解数?不妨在你的笔记本上悄悄写几个,或者脑子里边闪现几个,一会儿咱们一起来讨论,到底有多少个核心概念?关于数的认识,那为什么它是核心概念?

    第三、借助多种模型理解数的意义。那么建立数的概念到底使用了哪些模型?能够写出几个模型来吗?

    第四、借助动手操作。什么时候操作?干什么?

    第五、在循序渐进中理解数的意义。怎么样循序渐进的过程?

    我们先来看第一点。学生抽象思维能力差,因此要经过什么?从具体中抽象出来,再回到具体中才是理解。你说22是什么?2人、2牛、2车,很具体,抽象出“2”这个数,它是一个特殊的符号,把具体的单位和这个数量的具体意义去掉,它就是一个抽象的“2”,别忘了,还得反过来,“2”可以表示什么?讲个故事,学了“2”的认识,你能在生活中讲一讲有这样数量特征的事儿吗?学了3/50.6,也都是一样的,我只是以2为例。

    数一数,一个萝卜一个坑,这肯定非常具体形象对不对?那你看这儿呢?具体、半形象。那一个一个的没有了,变成10个是一个10了,101是一个10了。再看这儿,一个珠子表示一个10,借助这个模型已经到了半抽象。

    到了这儿,就完全抽象了。“3个十、9个一”就完全抽象了,那么你看看,认识数要经历这样的过程。

    刚才我看了,老师们,讲到这儿都好说,我就想问老师们,那一万这情境哪儿有?一亿这个情境哪儿有?我就给3个招。这3个招,一是语言直观;二是借助参照物。三是情景再现。看看这3个招能不能帮学生建立大数的概念。一万在哪儿呢?你不能在这儿拿出一万个小棒,一万个木块,怎么办?同学们,操场做操的时候站得满满的,我们的操场是1000个人,满满的一操场。这样一个操场,一、又一个……闭上眼睛想一想,像有10个我们这样操场的人数,那就是一万人。建立万的概念,语言直观。借助一个参照物,我们操场那个参照物,然后情景再现。一亿有多大,怎么去让学生体验?一张纸,慢慢地摞起来,一张纸摞起来一万多米,比珠穆朗玛峰还高呢。一元钱,一秒钟数一元钱,24小时不间断地数着一天,数多长时间才能数完呢?3年零2个月的时间,一亿太大了。你看,语言直观了,借助参照物,然后又有了情景再现,帮助学生来建立大数的概念。

    二是核心概念。刚才您脑子里蹦出它来了吗?数位、计数单位、位值、十进制计数法这些核心概念怎么重视也不为过。因为它是理解数学、理解数的重要的因素。四位一分级,十进制,老师们想一想世界上有几个数字?10个数字,09,对不对?但是世界上有多少数?无数个数。10个小小的数字演绎出了无穷无尽的数,谁使然?十进制计数法、位值制。那么有了它们就可以繁衍再繁衍,永远无穷无尽,这是一个计数史上伟大的创造和奇迹。马克思都说它是最妙的发明之一。老师们,我们需要有文化底蕴,我们需要有对数学的这份情怀,那你的课上起来就不一样了。那么我们来看看十进制、位值制有多么重要,5是什么?5个“1”,对吗?那么5+3=88是什么?是51上面继续叠加123得了8,那好了,我们今天认识自然数5,我们能不能换个角度?从度量的角度来认识5?不就是这个单位(“1”)不断叠加,不断去度量,使它产生了这个数的意义吗?那么今天,我们能够从数的意义这个角度或从度量这个维度来认识这个5,认识加法的意义,学生的认识是不是越来越丰富了?那么你看,0.5+0.3=0.80.5是什么?5个“0.1”的叠加,用0.1这个单位在这里度量了5次就是它。继续度量,继续叠加了3次,就是加法的0.8。整数、小数是相通的,因此,孩子们问0.3+0.05为什么不把末尾对齐呢?30.1加上50.01,这个8既不是80.1也不是80.011+1狗既不得2人也不得2狗,道理就这么简单。要从计数单位的角度理解了加法的意义,那3/7+2/7=5/73/7是什么东西呢?“1/7”这个单位累加了3次,度量了3次,继续度量2次就是5/7,你看不管是小数、分数,整数,我们有了从计数单位这个角度来看,对它的认识和建构就更丰富。那么谈到这儿我们讲位值,小1跟老9的对话:

    9看不起小1:“你就是个小1嘛,你哪儿有我大?”

    1说:“来,来上9个老9,站好了,你们多大?999。”然后小1不慌不忙地往万位上一站:“嗯,现在的小1,你们大得过我吗?充其量就是999,我已经是10000了,你别看我小1小,我萝卜小,长在辈上了。”

    这不就是位值吗?在我们的课堂上,老师们演绎出了非常丰富的课堂内容,让我们的数据张开嘴巴说话,66,长得都一样,为什么大小不一样呢?不又是位值吗?我是6,你也是6,我们都表示6个,没有问题,我背负的值是61,那我就是61,这数有了值就是61;我背负的值是610,那我就是610;我背负的值是6个万,我就是6个万。别看长得一样,站的位置不一样,大小也就不一样。这就是位值。我们有经验的一线老师,他们通过让小珠子张开嘴巴说话的方式体会位值制,体会同样的数字站在不同的地方,大小不一。那么来看看,整数、小数的单位,从这个角度上讲,数学还要讲一个字“通”。如果我们在做小数加减法、整数加减法、分数加减法的认识时,有了这样一个维度,孩子们对数的认识是不是就更丰富了?北京市数学教师基本功大赛我们命过这样的题,关于小学教学中的度量。举个例子,大多数老师只是停留在长度单位的度量、面积单位度量和体积单位度量,角的度量是度量吗?数的度量是度量吗?这就是一个单位的不断度量的累加的结果。从这个角度认识数,从这个角度认识加减法的意义,我认为更加丰富。位值制、十进制、计数法、计数单位这些都非常重要,因此重视10的概念的建立,满十进一,那是第一次体验,不可怠慢,要好好对待它。我在讲分数初步认识的时候孩子们说1/4,还有想法吗?那儿还1/4呢!那我们就来数一数还有几个这样的1/4呢?一个、二个、三个、四个,41/4是多少呢?数的过程当中会蹦出很多新的思考。重视数,计数单位,重视数位顺序表的应用。

    三、借助多种模型理解数的意义。计数器、数位桶,方格图数位顺序表、数线模型等等等等。让这些有形的东西去承载着对数的意义认识的重任。你看,看得见摸得着。还差几个?55还差45就是100了。百数表这当中去挖掘,有很多有意思的东西,数线模型、给数找个家、小方块、计数器这些都是孩子们学习的重要依据。你看,数单位,1121101是一十。110210 ,现在我们老师的信息技术的能力也很强。然后1个百,数计数单位很重要。这是进一步认识数的意义。一万一千两百一十五。一千,一个一个地数,一个一个计数单位地数,累在一起就是一万。

    多种模型。面积模型,我们讲分数的时候,大多数用了面积模型;集合模型,子集和全集的关系;数线模型,大家看这里呈现的数线模型,这些我认为都是可以用这些有形的东西去认识无形的数。分数墙模型,我们有的教材已经进来了。

    四、借助动手操作理解数的意义。数一数、摆一摆、圈一圈、画一画。今天我们两位老师都有让学生动手操作、体验。我们的黄晶老师也好,易博老师也好,都在帮助学生去理解。小棒是个好东西,千万千万不要扔掉它。数是数出来的,我们的教材也提供了大量的学具和怎么去数。

    五、循序渐进中理解数的意义。我想提一个问题,就是大家注意认识数要多层次、多角度、多阶段。我就以分数的意义为例。基数意义、序数意义加上单位,它也有了特殊的含义。5㎝长的铁丝它的特殊含义,我今天主要想从分数这点讲一讲。分数有两条主线,四个维度。我们的团队张在一起研究的时候,提出了这样一个思考。“比”这条主线大家比较重视,不讲比怎么讲分数呢?下面的四个维度:比率、度量、运作、商。比率,大家很清楚,不讲比率,你没法揭示分数。因此我不多说比率,1/4就是4份中的1份,一比四。那不从这个角度你怎么揭示分数呢?大家很重视,但是,度量的角度、运作的角度我们做得不够,那么今天提出了度量,在我们课标的解读当中特别提出了度量,刚才我讲过了,2/5是什么?就是1/5度量2次的结果,把一个分数理解成分数单位的累积,小数、分数、整数同样如此。度量2次,度量4次就是4/5。度量维度的体验可以直接作用于加减法。我刚才讲过了,运作,我们不能告诉学生画批单位一,求单位一的3/4用乘法记住了,知几求一用除,知已求几用乘,我们要把分数的认识转化为一个运算的过程。运算的过程是什么呢?8个苹果的3/4就是把8平均分成了4份,每份是2个苹果,那么3份呢就是6个苹果,这就是83/4。要把3/4这个分数的意义通过这种运算进行解读,把一个数的认识化作一个运算的过程来理解它的本质意义,这才叫理解了。您看看,我们又多了一个维度,开始的时候我们一讲分数就是从比率的角度,现在有了度量的维度,有了运作的维度。第四个维度就是商。商是什么?我这次讲分数的初步认识,30年前我就上了这节课,更多的是从分东西开始,一个月饼平均2份,一份就是它的1/2,从度量开始,用一个尺子,用一条线段度量黑板,得不到整数结果了,因此需要产生分数。不管是分东西还是度量也好,都是从一个角度,实践操作中有了分数。那么今天,我们能不能多一个维度?4个桃平均分给2个人,列式是4÷2=22个桃平均分给2人,是2÷2=11个桃也要平均分给2个人,1个人是半个,就是1÷2,半个?半个该怎么表达呢?商说:“我的数不够了,以前的商、以前的数不够表达我的了,我也在呼唤能不能有一个新的数出现?分东西、测量中也出现了问题,那么它也在呼唤能不能有一个新的数来表达我呢?”都发现过去的数不够了,因此,分数就这样产生了。它不仅仅从分东西、度量开始,伴随着故事的过程他看到了这个数用1/2表示,这个数不就跟这个21一样的数吗?它就表示一个量啊。你表示2块、1块,半块就是表示1/2块,是作为一个数和其他数一样来参与运算的。您看,又多了一个维度,今天再讲分数的时候我们能不能让学生慢慢地去体会这样的维度,多角度发挥重要作用,丰富了对分数认识的内涵。两条主线,四个维度。当然,每个阶段有每个阶段的任务,那么把握好每个阶段的任务是非常重要的。五个阶段各有任务,侧重不同,互相渗透补充,不断地去发展孩子们的认识,整体建构。总而言之,这是一个循序渐进的过程。最后我说小数。谈到小数,老师们,在整个小数里边,我们有几个大块要学习。一个是第一次学习小数的初步认识,还有是要学习小数的意义,一个要学习小数的加减法。请问,小数的初步认识用哪个模型比较好?可以用面积模型,他第一次认识小数从哪儿走呢?我建议从这儿来,用元、角、分这个模型。为什么?因为他有着丰富的购物经验,元、角、分就把他带入了小数的世界。学习小数的意义用哪个模型比较好?正方形?长度?数线模型?老师们,其实哪个模型都是可以的,但是我建议大家第一次讲小数的意义的时候最好用米尺模型,就是这个:米、分米、厘米,为什么说用它呢?大家看,又回到了数线模型里,这是一米长的尺子,我们把它平均分成10份,这1份就是1m1/10,就是0.1m,那多少个1/10,多少个0.1就是这1m了呢?一个、两个、三个、十进制,对不对?接下来,这个0.1m还可以再分成10等份,1份就是1cm0.1,又是这1m的多少?1/1000.01,那么这1cm就是这1cm对不对?孩子有了1cm这概念,那1cm再平均分成10等份,就是1mm就是整个1m1/1000。那么大家看一看,整数数位表,个、十、百,它们都是十进制。从这里开始,1/101/1001/10001/10000,在米尺模型上看得见,摸得着,通过有形的数,0.000110个它就是1个它,10个它就是1个它,10个它就是1个它,十进制。那101/10呢?就接上了101101110,老师们看一看,这个米尺模型直观,看得见摸得着,它比用那个面积模型要好,因为面积模型的十进制不好体现,元角分可以体现十进制,但是它基本上就是这个。而小数呢,您看一看,1/101/100 /1000 /10000,要多小有多小,个、十、百、千、万这个数线模型要多大有多大,是不是用这个模型我认为米尺模型也就是米尺模型,它有了一厘米、一分米、一米的概念,借助它来讲小数的意义,因为在这里要学习十进制,要学习数位表,整数数位表和小数数位表要连在一起,这时候你用米制的模型我认为是比较直观的,用元、角、分的有不足,它顶多是10个一分是一角,10个一角,就结束了。而它能表达十分位、百分位、千分位,一毫米、一厘米、一分米、一米。如果你要用这个面积模型,我想练习中可以用它,但是第一次建立概念的时候我认为用它(米制)比较好。关于加减法我认为用再回到元、角、分比较好,为什么?就是刚才我说的这个题,0.3+0.05为什么不能末位对齐?分、角、元,3角加5分既不是8角也不是8分,要统一单位,又回到了计数单位,单位的统一测量。大家看一看,当你对这个小数的初步认识、小数的意义、小数的加减法找到了这个重要的模型的时候,和我们整数的东西就贯通一起,融通一个整个的数线模型,而在这个过程当中,体会着它的十进制,也体会着它们之间的关系,所以我认为这样用比较好。小数的不说了。老师们看这句话,不论是整数、小数、分数都是按照一个单位进行数的,它们都是计数单位的累加、叠加。度量的意识有一次闪现,老师们要在这儿印下这个印记。

    老师们,数起源于数,数是被数出来的。量产生于量,那么我们希望在这个过程中,大家能够不断地总结好的教学方法,让学生体会到数不过如此,整数、小数、分数,他们都是在不断的度量中来建立这些概念的,体会到整数、小数、分数它们的整体性和一致性。

    老师们,借助具体情境理解数的意义。没有的情境怎么办?我说过了,语言直观,参照物的借用,情景再现,把握核心概念,那些核心概念可像佛祖一样要住在你的心中,不可以怠慢,它对认识数起着不可替代的作用。多种模型,刚才我介绍了这么多的模型,数位桶、计数单位、数线模型、面积模型、集合模型、分数墙模型等,注意动手操作。

    另外,循序渐进,在这个过程当中不断地去理解,在我们的课程标准解读中特别提出了要重视数感的培养,数线就能够帮助他做。

    要整体把握教材之间的关系,要鼓励学生进行数学的交流和数学的应用,这是我们课程标准解读中给老师们提出的要求。

     

    作者:吴正宪(北京市小学数学教研员,著名特级教师)

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