陳海勇
摘 要:表征在教學中的運用是為了促進新知的生成,為了構建聯(lián)系新知的系統(tǒng),加深對概念的認識和理解。不同的表征方式之間不一定存在嚴格的先后發(fā)展順序,要學會分析已有經(jīng)驗和認知能力等多元表征對教學的影響,加強表征轉換,幫助學生建立反映概念本質的內在表征,真正實現(xiàn)對知識學習的意義建構。
關鍵詞:概念;多元表征;轉換
美國學者萊許指出:“實物操作只是數(shù)學概念發(fā)展的一個方面,其他的表述方式——圖像、書面語言、符號語言、現(xiàn)實情景等,也同樣發(fā)揮了十分重要的作用?!辈煌谋碚鞣绞街g不一定存在嚴格的先后發(fā)展順序,而是應重視它們之間的互相轉換。這成為當前概念教學的共識。蘇教版二年級下冊“有余數(shù)除法的認識”作為筆算除法的起始課,筆者在教學中發(fā)現(xiàn)學生存在這樣的認知障礙:分有剩余為什么可以列除法算式;怎樣列出形如10÷3=3……1的除法算式;“余數(shù)為什么要比除數(shù)小”等。如何突破這些障礙,下面以《有余數(shù)除法的認識》一課為例,結合概念教學的表征方式進行探討。
一、 把握起點,多元并重,初步感知“平均分時有剩余”的現(xiàn)象
本課學生學習的邏輯起點是二年級上冊表內乘除法的有關知識,在將表內除法的知識遷移到有余數(shù)除法時,學生對分有剩余的情況可以列除法算式存有疑惑,認為“沒有分完、不夠分”不屬于平均分。若只用實物操作表征,學生感受就不充分,思維停留在較淺的層面,導致學生機械地識記概念;而如果只用圖像來表征,學生因缺少了生活經(jīng)驗的支撐而出現(xiàn)程式化的敘述,教學的難度加深。因此,有必要讓學生在多元表征中感知“平均分時有剩余”的現(xiàn)象。
師:同學們,現(xiàn)在有10支鉛筆,分給小朋友,要想每人分得同樣多,應該怎么分呢?
學生動手操作,用小棒代替鉛筆擺一擺。
生1:我是這樣分的,每人分2支,可以分給5人。
生2:每人分5支,分給2人。
教師板書:
生3:每人分1支,分給10人。
師:為什么你們不每人分3支鉛筆呢?
生1:因為每人分3支,還有剩余的,分不完。
生2:因為每人分3支,10支鉛筆不夠分。
生3:因為每人分3支,就不是平均分了。
師:就讓我們動手分一分吧。
師:你能說說這幅圖表示的意思嗎?
生:10支鉛筆,每人分3支,可以分給3個人,還剩下1支。
完成板書:
師:結合圖示和表格,比一比這種分法和前面的兩種分法,你有什么發(fā)現(xiàn)?
生:第3種分法不是正好分完的。
師:它們一種是正好分完,一種是還有剩余。除了剛才分的這三種情況,你還能怎么分?
完成板書:
提供學習情景,讓學生經(jīng)歷動手分一分——實物操作表征,用小棒代替鉛筆——圖像表征,用自己的話敘述——語言表征概念的含義。對于一個數(shù)學概念,往往可以通過多元的形式來表征它,即從不同的視角對其本質進行視覺化或體驗化的闡述。如利用圖像進行表征可以更直觀、更形象地表達,在進行視覺化表征的同時,言語表征解釋圖意,也為符號表征——有余數(shù)除法算式的得出做好鋪墊。
二、加強轉換,個性表征,讓“有余數(shù)除法算式”自然生成
概念教學在幫助學生建立概念多元表征的同時,要根據(jù)需要在不同表征之間做出相應的轉換。在多元表征中不能忽視占主體地位的學生,學生作為獨立的個體,對新學習的概念做出表述或者做出定義,也會有獨特的想法。這些具有個性的答案,反映出學生頭腦中對這一知識的表征,有利于教師取得第一手資料,改進教學,實現(xiàn)新的發(fā)展。
師:你能用一道除法算式表示擺的結果嗎?
生1:10÷2=5(人)。
生2:10÷5=2(人)。
師:你能把這種有剩余的情況也用除法算式表示出來嗎?在自己的本子上寫一寫。
學生作品展示:
師:同學們很有創(chuàng)意,用不同的方法表示了剩余的“1”,剩下的1支到底寫在哪里?怎么寫呢?
生(急切地):我知道,是用“……”表示。
師:在商和余數(shù)中間有的用“多”,有的用“余”,有的用“?!?,還有的用6個小圓點,你認為哪種表示方法簡捷一些?
生:6個小圓點。
師:6個小圓點好比語文中的省略號,把漢字表示的語言簡化了,它是我們的數(shù)學語言。
師:這個“1”叫?
生1:剩余的數(shù)。
生2:余數(shù)。
生3:平均分時,當有剩余且不夠再分時,剩下的部分就是余數(shù)。
師:由10÷3=3(人)……1(支),你想到怎樣的畫面?這道算式表示什么意思?
生1:10支鉛筆,每人分3支,還多出1支。
生2:10表示鉛筆的總數(shù),除數(shù)3表示每人分得的支數(shù),商3表示可以分3人,1是余數(shù),表示多出來的1支。
這一環(huán)節(jié)中,教師引導學生從語言表征轉換到符號表征,學生在闡述除法算式的意義時,完成了從符號表征到情境表征、語言表征之間的轉換,體現(xiàn)了“有余數(shù)除法算式”數(shù)學化的過程,也反映了意義建構的過程,實現(xiàn)了從更高抽象水平重新認識原有知識和經(jīng)驗。
三、科學組合,合理表征,理解“余數(shù)要比除數(shù)小”
在“余數(shù)要比除數(shù)小”這一知識點教學時,教師大都這樣處理:呈現(xiàn)例題,學生實物操作表征后列出12÷4=3(個)等五道除法算式。提問:比較除法算式中的余數(shù)和除數(shù),你有什么發(fā)現(xiàn)?學生一眼看出1、2、3都比4小,“順利”得出結論。學生從數(shù)據(jù)大小比較上感知余數(shù)<除數(shù)。沒有經(jīng)歷規(guī)律得出的過程,并不能真正理解余數(shù)為什么要比除數(shù)小這一結論的內在含義。不妨由實物操作表征改為體驗表征,圈一圈,填一填,感知并發(fā)現(xiàn)規(guī)律。(圖9)
學生在作業(yè)紙上完成。
生:9÷4=2(個)……1(根)。
師:如果在這9根小棒上再增加一根變成10根小棒,仍然是每4根擺一個正方形,你能看圖列出算式嗎?出示直觀圖。
生:10÷4=2(個)……2(根)。
師:如果再增加一根變成11根,你能看圖列出算式嗎?
生:11÷4=2(個)……3(根)。
師:如果變成12根小棒呢?出示直觀圖。(圖10)
收集并呈現(xiàn)學生的3種答案:
師:說說你的想法。
(引發(fā)討論:余數(shù)為什么不能為4?)
生:滿4根又可以擺一個正方形了。
直觀圖變?yōu)椋?/p>
師:那繼續(xù)放13根呢?算式是什么?14根?15根?16根?……
學生相互說一說后,再匯報。
9÷4=2(個)……1(根)。
10÷4=2(個)……2(根)。
11÷4=2(個)……3(根)。
12÷4=3(個)。
13÷4=3(個)……1(根)。
14÷4=3(個)……2(根)。
15÷4=3(個)……3(根)。
16÷4=4(個)。
師:照這樣繼續(xù)下去,你有什么發(fā)現(xiàn)?為什么?
生:余數(shù)總是1、2、3。
引疑:為什么余數(shù)總是1、2、3而不是其他的數(shù)?余數(shù)可能是4或5嗎?為什么?
生1(齊聲):不能,如果余數(shù)等于或大于除數(shù),那又可以再拼一個正方形了。
生2:余數(shù)要小于除數(shù)或者除數(shù)大于余數(shù)。
追問:用一堆小棒擺三角形,如果有剩余,可能會剩幾根?如果擺五邊形,可能會剩幾根?
對于一個數(shù)學概念,往往可以通過多元的形式來表現(xiàn)或記載它。但提高課堂教學效率不單單是多元的表征、個性化的表征,高效、調整傳遞素材信息的關鍵是不同表征的科學組合和呈現(xiàn)。
四、溝通聯(lián)系,完整表征,深化對“有余數(shù)除法意義”的理解
多元表征之間是相通的,不同形式的多元表征互為驗證、互為補充,它們所要表達的內容與實質是相同的,由此開展開放、完整的教學過程,將學生已有的知識經(jīng)驗與抽象的概念建立起聯(lián)系,引領學生完整地認識概念的本質。
例如,鞏固練習中。
1. 自主設計分物問題,對比建立除法模型。
請用你喜歡的方式表示出分物有剩余和沒有剩余這兩種情況,并列出算式。
2. 根據(jù)11÷2=5……1這一道除法算式,請你講述一個故事。
練習中,自主設計平均分物品的問題能幫助學生主動思考,加深對兩種情況及對應除法算式的理解。學生在紙上畫一畫、分一分,通過個性化的表達,鞏固了除法新結構。有學生根據(jù)算式用文字表征,清晰地呈現(xiàn)包含除與等分除兩種不同的情況;有學生根據(jù)已有的經(jīng)驗畫出圖像來表示,并能用語言嘗試對概念的內涵做出解釋。
總之,表征在數(shù)學中的運用是為了促進新知的生成,為了構建聯(lián)系新知的系統(tǒng),加深對概念的認識和理解。教學中,過于追求表征形式的多樣化,就脫離了知識本質的需要。我們要學會分析已有經(jīng)驗和認知能力等多元表征對教學的影響,加強表征之間的轉換,幫助學生建立反映概念本質的內在表征,真正引領學生對知識學習的意義建構。