以下为俞正强老师《种子课——一个数学特级教师的思与行》一书开篇之作。读之越久,感悟越深,与大家分享共勉。
01
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学生的一种错误与教材的一份素材
小学生在学习列方程解应用题(问题解决)时,会出现不知道设谁为x的现象,比如:
2小时行车42千米,问每小时行几千米?
学生有时候会把2小时设为x,或把42千米设为x。这种错误很容易更正,因为老师通常会强调:求什么就设什么为x。这样说了之后,学生通常就不会错了。
但到需要设中间问题为x的时候,学生就又迷糊了。
我们看教材中的一份素材:
2,4,6,8,n,12
n=
在这份素材中,n所表示的数对学生而言是明确的。因为前面有规律,n显示为10,那这份素材是否成了部分学生发生设x困难的原因呢?
这种在新授中的暗示是否成了部分学生发生设x困难的原因?
02
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“用字母表示数”数学意义是什么?
学生为什么要学习用字母表示数?在学习“用字母表示数”这一内容前,学生是用什么来表示数的?
对这两个问题的思考是十分必要的,它其实回答了学生的认知从哪里出发的问题。
显然,学生在学习“用字母表示数”之前,都是用数字表示数的;换言之,学生对“用字母表示数”的学习其实是一个从“用数字表示数”到“用字母表示数”的发展过程。那么,这个发展过程的核心是什么呢?
它的核心在于在这认识链的节点上,“数”发生了变化。从前面的数都是确定的,所以用数字表示;这个认识节点上的数是不确定的,无法表示为唯一的数字,于是选择用字母表示。具体是数字几,有待明确。
可能会有部分老师对“用数字表示数”感到疑惑,因为我们在小学数学教材中从没有出现过这样的内容。事实上,从20以内数的认识,到百、千数的认识,再到较大数的认识,都是在学习“用数字表示数”。什么是用数字表示数呢?
举例说,5是一个数,5又是一个数字,5既是一个数,又是一个数字。那么,数和数字有何不同呢?我们画一个表格:
从上表中,我们可以体会,同一个数5,不同的人选用不同的符号来表示,依次可以说明数字是用来表示数的——当然,现在所举例的都是十进制的,若改用二进制、三进制等,则会有更过不同的来表示。学生在这个认识节点之前,所经历的数都是明确的,因此,当然选择用数字。而这种“理所当然”成为他们“用字母表示数”时对数的不确定表示惊讶的心理因素。
03
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《用字母表示数》教学重点在哪里
因为这个认识节点是帮助学生从“用数表示数”的基础出发,达到“用字母表示数”的目标,所以《用字母表示数》这节课的重点在于让学生体会“数”的变化,即“数”从一种确定状态变成了一种不确定状态。又因为“数”变化了,所以表示方法也跟着发生了变化,即从用数字表示进展为用字母表示。那么,如何让学生体会“数”的变化呢?
我把这个体会过程展现为下列顺序。
活动材料:袋子,粉笔。
活动流程:
操作
①往袋子里装一支粉笔,问学生用数字几表示。(学生答1。)
②又往袋子里装3支粉笔,问学生用数字几表示。(学生答4。)
③(藏到讲台下面)往袋子里装几支粉笔,问学生用数字几表示。(这时候,学生有的答案不知道,有的答6支、15支、30支等。)
讨论
①为什么突然之间大家有了这么多答案?
(因为前面是被看着放进去的,是明确的,是已知的。后面是在桌子下面放进去的,每能看见,是不明确的,是未知的。)
②学生们尽管有了这么多答案,却没有出现0、等数字,为什么?(袋子里的粉笔数一定大于4,因为原来就有4根了。袋子里的粉笔数一定小于30,因为不可能放那么多。)
结论
教师点明:碰到我们无法用确定的数来表示的时候,就用字母来表示。
在以上过程中,如果想要学生的体会深刻,讨论是让学生深刻体会的有效方法。
04
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《用字母表示数》教学难点在哪里
重点和难点有什么不同?
重点一定是课时的认识之本,它有时候是课时的难点,有时候不是。本课时,重点是“数”的变化,难点是体会“字母式”与“字母”在表示“数”上的优、缺点,因为学生对“关系”的理解是比较困难的。
那么,这节课的难点如何突破呢?
材料一:
结论
两个包里的粉笔数分别用a和b表示。
材料二(加上一句关系句)
讨论
b与a+2,谁更合适?
为什么材料一的黄包里粉笔数量一定要用b表示?
为什么材料二中的黄包里粉笔数量可以用a+2来表示?
结论
虽然b与a+2都表示大小,但a+2把两个包里粉笔数量之间的关系表示出来了。
05
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教材的缺陷在哪里
翻开小学数学教学目前使用着的各种版本,心里颇为迷惑。我们暂不管是哪个版本,选择其中使用的素材做一简单的分析。
材料材料一:
妈妈比淘气大27岁
材料分析
不管过了多少年,淘气的年龄对淘气而言始终是确定的,这一判断的基础是学生对自己年龄的判断。所以这份材料没有呈现数由确定向不确定发展的过程,从而使学生失去了对未知数的体验。
其次,在这份材料中,n与n+27是同时呈现的,所以,学生无法充分体会字母与字母式的不同。
材料评价
因为无法体验,所以知识学习成为记忆与背诵的东西,数学学习因此而累。
教材材料二:
下面每行图中的数都是按规律排列的:
材料分析
这份材料事实上是按规律填空,学生关于字母的认知可以描述为:
结论:字母相当于方格,相当于表示一个空格,空格内的数是确定的。
材料评价:
将用字母表示数的数字内涵抛弃得干干净净,只剩下一种似是而非的形式。
教材材料三:
摆1个三角形用了3根小棒
摆2个三角形用小棒的根数是:2×3
摆3个三角形用小棒的根数是()×3
摆4个三角形用小棒的根数是()×3
……
摆a个三角形用小棒的根数是()×()
你知道这里的a可以表示哪些数吗?
材料分析
这份材料更加有趣,学生需要学习用字母表示数,而题直接问a个三角形用小棒的根数是()×(),跳过用字母表示数,直接用字母表示数,而对于用字母表示数,则用“你知道这里的a可以表示哪些数”来应付。这个a表示哪些数,老师自己想过了吗?
材料评价
在分析教材的素材时,想到了一个小故事:
曾经某地蕨菜出口某国,据说蕨菜收割后经阳光晒干,包装后运抵目的地,只要水一泡就会新鲜如初,生意十分兴旺。后来当地一些聪明人嫌用阳光晒干要靠天且晒干时间长,改用火烘干蕨菜,然后包装后运抵某国。但却发现只要的蕨菜无论怎么用水泡都始终干瘪,无法新鲜。于是,蕨菜出口生意就这样没了。
所以,阳光是不能省略的。
数学学习也是如此,其乐趣不在于形式,而在于内涵。
06
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在“用字母表示”与“用字母表示数”之间
有一块车牌上写着
这个A是用字母表示数吗?显然不是。这个A特指杭州,是为了识别方便,是一种代指。
把2说成a可以吗?没有什么不可以的。但是如果把“我有2只眼睛”说成“我有a只眼睛”,大家会听不懂。
在生活中“用字母表示”是一种方便,其落脚点在“表示”。在数学中,“用字母表示数”是一种对特定数状况的描述,其落脚点在“数”。
作为数学老师,要将生活中普遍存在的“用字母表示”的现象与数学学习中“用字母表示数”的语言方式相区别。其区别的根本之处,是让学生体会“数”在发生变化——从确定的已知到不确定的未知的变化。
这种体会是不可省略的。这种体会虽然不会呈现为学生考试分数的差别,但若被省略得太久,学生的学习便会缺乏生命的活力。