【摘? ?要】分數(shù)概念是小學數(shù)學的重要內(nèi)容。分數(shù)起源于分物與測量,擴展于計數(shù),歸根于運算。對分數(shù)概念的教學要體現(xiàn)與整數(shù)、小數(shù)和分數(shù)認識上的一致性,實現(xiàn)學生認知過程與分數(shù)演變過程的一致性。教師可利用“分一分1、分一分2、比一比、數(shù)一數(shù)、算一算、化一化”等數(shù)學活動,對學生的分數(shù)概念學習路徑進行重構(gòu),以實現(xiàn)學生對分數(shù)概念的理解水平與學生認知水平的和諧發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】分數(shù)概念;學習路徑;除法;計數(shù)單位
分數(shù)概念是小學數(shù)學的重要內(nèi)容。在小學數(shù)學課程中,其教學通過兩個階段完成。然而,從教學效果看,學生常存在以下困惑:一是感受不到分數(shù)是一個具體數(shù)量,二是認識不到分數(shù)可以利用計數(shù)單位“數(shù)”出來,三是體會不到分數(shù)與除法的關(guān)系。為解答學生的這些困惑,筆者以人教版教材為例,聚焦“如何重組教學內(nèi)容體現(xiàn)分數(shù)與整數(shù)、小數(shù)認識上的一致性”“如何重構(gòu)學習路徑實現(xiàn)學生認知過程與分數(shù)演變過程的一致性”兩大問題,對分數(shù)概念進行整體分析,從而幫助學生建立能體現(xiàn)數(shù)學本質(zhì)、對他們未來學習有支撐意義的結(jié)構(gòu)化知識體系。
一、重構(gòu)分數(shù)概念的學習路徑
分數(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展經(jīng)歷了漫長的歷程。分數(shù)起源于分物與測量,擴展于計數(shù),歸根于運算。分數(shù)概念的教學要體現(xiàn)與整數(shù)、小數(shù)和分數(shù)認識上的一致性,實現(xiàn)學生認知過程與分數(shù)演變過程的一致性。為此,筆者重組了人教版教材三年級上冊“分數(shù)的初步認識”單元和五年級下冊“分數(shù)的意義和性質(zhì)”單元的分數(shù)概念教學內(nèi)容,進而形成6個數(shù)學活動,如表1所示。
基于對上述6個數(shù)學活動及其教學內(nèi)容的分析,筆者對學生的分數(shù)概念學習路徑進行了重構(gòu)(如圖1),以實現(xiàn)學生對分數(shù)概念的理解水平與學生認知水平的和諧發(fā)展??傮w而言,重構(gòu)后的學習路徑增加了分數(shù)的“度量意義”和“比值意義”的教學內(nèi)容,從而豐富了各種意義(方法)之間的聯(lián)系與溝通。
具體思路如下:
首先,分數(shù)源于自然數(shù)除法的推廣。從自然數(shù)除法看,分數(shù)是不能整除而得到的結(jié)果。“分一分1”和“分一分2”是利用等分除法模型理解分數(shù)概念,“比一比”是利用倍比除法模型理解分數(shù)概念?;诖?,可建構(gòu)分數(shù)與除法的關(guān)系。因此,教師可以讓學生在“算一算”活動中,借助之前在“分一分”“比一比”活動中積累的基本活動經(jīng)驗,建立除法過程與分數(shù)結(jié)果的關(guān)系,從而突出“分數(shù)是一個商”的概念。
其次,分數(shù)是基于計數(shù)單位建構(gòu)的。在初步認識階段,教師可以讓學生通過直觀圖式來積累“m個[1n]是[mn]”的基本活動經(jīng)驗。接著在深入理解階段,讓學生在理解分數(shù)單位的基礎(chǔ)上,使用“m個[1n]是[mn]”在數(shù)線上數(shù)出分數(shù),從而把分數(shù)從真分數(shù)拓展至假分數(shù),并構(gòu)造出新的分數(shù)單位[1n](1÷n=[1n)],然后運用“m個[1n]是[mn]”,幫助學生理解分數(shù)與除法的關(guān)系。
最后,分數(shù)具有份數(shù)、比值、度量、運算和集合等意義。在“分一分1”“分一分2”“比一比”和“數(shù)一數(shù)”的活動中,分數(shù)分別從等分、倍比和度量的過程中產(chǎn)生,體現(xiàn)出分數(shù)產(chǎn)生的必要性,也讓學生學會了用份數(shù)來表征分數(shù)的意義?!八阋凰恪睆牡确趾捅侗葍煞N數(shù)量關(guān)系,幫助學生理解分數(shù)是除法運算的過程,也是除法運算的結(jié)果,從而建構(gòu)“被除數(shù)÷除數(shù)=[被除數(shù)除數(shù)]”這一基本模型?!盎换眲t通過研究“相等的分數(shù),分數(shù)單位不同,數(shù)值大小相等”的特點,幫助學生發(fā)現(xiàn)分數(shù)的基本性質(zhì),即“形變而值不變”。
二、數(shù)學活動的設(shè)計與教學策略
學習分數(shù)概念的數(shù)學活動,以教學任務(wù)為驅(qū)動,體現(xiàn)教學策略的有效性。
(一)“分一分1”數(shù)學活動
◇教學任務(wù)1:用幾分之一表示等分一個物體的結(jié)果
把9塊月餅平均分給4人,每人分得幾塊?
學生根據(jù)已有的知識經(jīng)驗,容易得到“每人分到2塊月餅,還多1塊”的結(jié)論。這時教師提問:剩下的這1塊月餅還能繼續(xù)分嗎?每人能分到這塊月餅的多少?引導學生用1÷4來表示這個分的過程。學生的疑惑之處在于:分到的部分應(yīng)該用怎樣一個數(shù)來表示?對學生而言,這是一個“發(fā)明”的過程。
◇教學任務(wù)2:幾分之幾的產(chǎn)生
觀察圖形,填上合適的分數(shù),并說明理由。
把一個物體平均分成若干份,每份可以表示成[1□],那么2份、3份……又該怎么表示呢?前者的本質(zhì)是分數(shù)單位,反映了樸素的分數(shù)計數(shù)單位;后者則擴展了分數(shù)的份數(shù)意義,為學生進一步學習分數(shù)概念奠定基礎(chǔ)。
(二)“分一分2”數(shù)學活動
◇教學任務(wù)1:用幾分之一表示等分一群物體的結(jié)果
把圖形平均分成3份,陰影部分表示總數(shù)的幾分之幾?
本任務(wù)通過已有經(jīng)驗與新知識的對比,為學生的認識從“用分數(shù)表示等分一個物體的結(jié)果”向“用分數(shù)表示等分一群物體的結(jié)果”遷移創(chuàng)造條件,同時使學生認識到,除了可以用份數(shù)理解分數(shù),還可以用數(shù)量展示分數(shù)。
◇教學任務(wù)2:用幾分之幾表示等分一群物體的結(jié)果
(1)照樣子,分一分,涂一涂,表示出各圖的[23]。
(2)三幅圖都是把物體平均分成(? )份,然后涂出其中的(? )份。
(3)第一個[23]代表(? )個圓,第二個[23]代表(? )個圓,第三個[23]代表(? )個圓。
與等分一個物體不同,把一群物體等分后,每份的數(shù)量從1到n不等。本任務(wù)中,第(1)題和第(2)題著重體現(xiàn)“只要分的份數(shù)與涂的份數(shù)相同,就可以用同樣的分數(shù)表示”,第(3)題則是幫助學生感悟“用分數(shù)表示數(shù)量之間的關(guān)系”。
(三)“比一比”數(shù)學活動
◇教學任務(wù)1:用分數(shù)表示倍比的結(jié)果
請你用一個數(shù)表示三角形個數(shù)與正方形個數(shù)的關(guān)系。
本任務(wù)通過研究兩個量的關(guān)系完善表示率的分數(shù)。先借助兩個量的倍數(shù)關(guān)系和分數(shù)的部分與整體關(guān)系得出兩個量的比值,再比較“數(shù)量比”與“份數(shù)比”,體會它們之間的聯(lián)系與區(qū)別,積累“相等分數(shù)”的基本活動經(jīng)驗。
◇教學任務(wù)2:用份數(shù)意義解構(gòu)兩個量的比值
已知三角形個數(shù)是正方形個數(shù)的[23],請據(jù)此把圖形補充完整。
相較于“數(shù)量比”,“份數(shù)比”能更簡約地表示分數(shù)。本任務(wù)在表示率的分數(shù)的基礎(chǔ)上,引導學生逆向解構(gòu)分數(shù),通過不同圖式的表征方式,幫助學生理解分數(shù)的比值意義。
(四)“數(shù)一數(shù)”數(shù)學活動
◇教學任務(wù)1:用分數(shù)表示度量的結(jié)果
張大伯有一塊地,他用步長量了一下,發(fā)現(xiàn)這塊地的長度大約比30步多(? ? )步。
……
當度量的結(jié)果不能用整數(shù)來表示時,可以把度量單位分為n等份,取其中的1份作為新的度量單位去量剩余部分。假如剛好m次量盡,那剩余部分就可用[mn]來表示。本任務(wù)引導學生通過度量過程體驗分數(shù)的產(chǎn)生,為學生“用分數(shù)單位數(shù)出分數(shù)”積累基本活動經(jīng)驗。
◇教學任務(wù)2:數(shù)出大于1的分數(shù)
如圖,你能數(shù)出更多分數(shù)嗎?
有了用分數(shù)單位數(shù)出小于等于1的分數(shù)的經(jīng)驗,學生基本掌握了“m個[1n]是[mn]”的分數(shù)計數(shù)方法。在此基礎(chǔ)上,本任務(wù)引導學生先按兩條線索數(shù)出大于1的分數(shù):一是4個[13]是[43],5個[13]是[53]……二是比1多1個[13]是[113],比1多2個[13]是[123]……再區(qū)分真分數(shù)與假分數(shù)。
(五)“算一算”數(shù)學活動
◇教學任務(wù)1:認識分數(shù)與除法的關(guān)系
請根據(jù)題目中的數(shù)量關(guān)系寫出算式,并用分數(shù)表示結(jié)果。
(1)把3塊月餅平均分給4人,每人分得幾塊月餅?
(2)小新家有4只雞和3只鴨,雞的只數(shù)是鴨的只數(shù)的多少?
分數(shù)源于自然數(shù)除法的推廣。學生在“分一分1”和“分一分2”活動中理解了“等分除的結(jié)果可以用分數(shù)表示”,在“比一比”活動中理解了“倍比除的結(jié)果也可以用分數(shù)表示”。本任務(wù)在此基礎(chǔ)上,通過解決問題中的數(shù)量關(guān)系,建構(gòu)分數(shù)與除法的關(guān)系,從而幫助學生理解分數(shù)的“商意義”,同時建立真分數(shù)與假分數(shù)之間的關(guān)系。
◇教學任務(wù)2:整體建構(gòu)“分數(shù)與除法的關(guān)系”
先觀察前面四個除法等式的特點,再試著寫出字母算式的商。
3÷4=[34]? ?4÷3=[43]? ?3÷2=[32]? ?4÷5=[45]? ?ɑ÷b=(? )
本任務(wù)可以較好地幫助學生理解“分數(shù)”與“除法”之間存在著一般性的關(guān)系,即“被除數(shù)”“除數(shù)”和“分子”“分母”的關(guān)系,構(gòu)建“被除數(shù)÷除數(shù)=[被除數(shù)除數(shù)]”的模型,從而完善“分數(shù)的商意義”。
(六)“化一化”數(shù)學活動
◇教學任務(wù)1:研究相等分數(shù)
請你從分數(shù)墻中至少找出3對相等分數(shù),并研究一下它們的特點。
相等分數(shù)就是值相等的分數(shù)的集合,如[12=24=48=]……學生在“分一分1”“分一分2”“比一比”“數(shù)一數(shù)”等數(shù)學活動的學習中,通過對“數(shù)量比”“份數(shù)比”的比較認識,已經(jīng)積累了一些對相等分數(shù)的認識。但是,學生還沒有脫離情境去探究這些相等分數(shù)是否有規(guī)律,有什么規(guī)律。這個集合中的分數(shù)雖然表征同一事件,卻呈現(xiàn)出不同的結(jié)果。本教學任務(wù)的目的就是要將相等分數(shù)變化的特點顯性化。
◇教學任務(wù)2:構(gòu)造相等分數(shù)
請你根據(jù)分數(shù)的基本性質(zhì),找出已知分數(shù)的相等分數(shù)。
(1)[13=2×? 3×5=? 15]
(2) [1024=10÷? 24÷? =? 12]
(3) [23=2+43+? ]
第(1)題和第(2)題是對分數(shù)基本性質(zhì)的直接應(yīng)用,第(3)題則是對分數(shù)基本性質(zhì)的應(yīng)用的變式,需要把“同時加不同數(shù)”轉(zhuǎn)化為“同時乘相同數(shù)”來思考。
小學生分數(shù)概念學習路徑的重構(gòu),充分滿足了“像學習自然數(shù)那樣學習分數(shù)”“像整數(shù)、小數(shù)那樣計數(shù)和運算”等學習需求,緊扣“分數(shù)源于自然數(shù)除法的推廣”,深挖“分數(shù)是基于計數(shù)單位建構(gòu)的”,體現(xiàn)了分數(shù)的份數(shù)、比值、度量、運算和集合等意義。同時,確保學生對分數(shù)概念的理解水平與學生的認知水平相統(tǒng)一,使學生的學習更加科學與高效。
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(浙江省海寧市長安鎮(zhèn)中心小學)