關于“因數和倍數”概念的教學內容,新教材的編排發生了很大變化。以往的教材往往通過算式分類抽取出a÷b=c(a、b、c都是自然數,b≠0)來揭示概念。也就是說,因數和倍數概念的表述由原來的定義式變為了描述式,那么,這種概念表述方式的轉變隱含著什么?如何有效開展描述式概念的教學?下面筆者結合相關的教學實踐來探索一些有效的教學途徑。
一、借助直觀,讓學生經歷從“數學描述”到“合理定義”的概念形成過程
在整個小學階段,由于數學概念抽象性與學生思維形象性的矛盾,大部分概念沒有下嚴格的定義,而是從學生所了解的實例或已有知識經驗出發,盡可能通過直觀具體的形象幫助學生認識概念的本質屬性。因此,在教學中借助幾何直觀能幫助學生更好地理解、掌握數學概念。
例如,“因數和倍數”一課的教學,人教版教材提供了2行飛機、每行6架的直觀圖,北師大版提供了學生所熟悉的購買水果情境,蘇教版、現代小學數學、新思維數學都采用了小方塊擺長方形的直觀圖。顯然,各版本教材都在明確告訴教師,因數和倍數概念的建立需要借助直觀圖形。可因數、倍數概念本身似乎與形結合得并不緊密,因此,直觀擺圖后告知學生概念和直接告知學生概念有什么區別呢?直觀圖無非引出整數相乘的乘式,而五年級的學生完全具備直接從乘式發現整除特性的能力,直接告知概念有何不可?
基于這樣的困惑,筆者實施了不同的概念引入環節。
【設計一】
1.出示三個數5、7、10,你覺得哪兩個數中存在倍數關系?
2.為什么認為10和5之間存在倍數關系?你是怎么想的?
3.看來同學們認定的倍數關系指的是兩個整數成整數倍關系。我們以前認識的“倍”可以是小數倍也可以是整數倍。“倍”和“整數倍”,誰的范圍更大?
4.我們今天研究的就是這種范圍小小的“整數倍”關系——因數和倍數關系。我們可以說,10是5的倍數,5是10的因數。
5.加一個數“30”變成四個數:5、7、10、30。現在誰是誰的因數,誰是誰的倍數?
6.看來乘法式子中可以找到這種關系。你能從哪個式子里發現因數倍數關系?
12÷2=6 3×4=12 12÷5=2.4
【設計二】
1.12個正方形拼擺長方形,能不能用一個簡單的乘式表達?
2.猜猜看,他想的是每排擺幾個,擺幾排?還有嗎?能擺5排嗎?
3.我們只研究整個圖形的拼擺,也就是說這節課只研究整數之間的關系。在這樣簡單的整數之間、圖形之中蘊含著一種我們到現在都沒學過的關系。以2×6=12為例,因為2×6=12,所以2是12的因數,那么6也是(12的因數)。反過來,12是2的倍數,12也是(6的倍數)。這兩個式子蘊涵的因數和倍數關系,請你和同桌說一說。
4.你發現12有幾個因數?剛才用12個小正方形擺出了幾種長方形?得到了幾個乘式?試試2,想象出2個小正方形擺成怎樣的長方形了嗎?你想到的式子是哪個?它的因數有哪些?1呢?它有幾個因數?0呢?0個正方形去擺放沒有意義,數學家也覺得沒什么意義,就把0劃出了因數和倍數的研究范圍(不包括0)。
【思考】
設計一中,直接給予一個乘式引出因數和倍數的概念,而且硬性規定因數和倍數只研究整數且不包括0,學生對概念的感知是淺層的,僅停留在記憶層面。而設計二多了形的支撐,比如學生看到3,腦海中能出現3個小正方形擺成長方形,發現只有一種擺法,它的兩個因數是1和3。學生還形象地理解了1為什么只有1個因數,研究因數和倍數為什么不包括0。直觀表象有助于概念形成,學生印象深刻。
借助直觀,就能將學生形成數學概念的過程變為在問題情境中嘗試、操作、思考、分析的過程,學生就能經歷從“數學描述”到“合理定義”的概念形成過程,從單純地用數學語言描述一個概念到較為完整地定義一個概念,學生對概念的認識初步到位。
二、依托反例,讓學生經歷從“認知混亂”到“清晰界定”的概念同化(順應)過程
很多數學概念都是前后相連的,概念之間往往還會互相干擾,形成負遷移。比如“因數和倍數”的教學,此“因數”非四則運算中的因數,此“倍數”又不同于學生在二年級時就已經認識的“倍”。筆者在借鑒他人實驗的基礎上進行課前測試。
1.試著選擇有因數和倍數關系的式子:
(1)12÷0.4=30(66.67%)
(2)28÷7=4(76.92%)
(3)32÷5=6……2(10.26%)
(4)1.8÷0.9=2(69.23%)
(5)0.5×24=12(35.90%)
以上題目全做對的有15.38%。
2.你聽說過“因數”和“倍數”嗎?請試著舉例。
學生中比較典型的回答有:30÷5=6,5是倍數,倍數就是除法中的商。4×6=24,4和6都是因數。45是9的倍數,3.5是0.5的倍數。
可以發現,學生對因數和倍數的名稱并不陌生,而且受到了前認知的干擾。那么如何弱化這種干擾?于是,筆者又嘗試了不同的教學。
【設計一】
采用規避法。在因數和倍數概念的教學中不出現如0.5×24=12這樣的題目,不讓學生辨析,避免新知接觸,造成混亂。于是,課堂教學一路順風,學生沒遇到什么問題,也能在練習環節完成多層次的常規習題。
【設計二】以例規例,在錯誤辨析中深化概念。
師:看來,同學們對因數和倍數關系已經有了一定的認識,那我們來判斷幾組關于因數、倍數的描述。(屏幕顯示:12是24的因數)
生:對。
師:你能猜到他想的是什么算式嗎?
生:他想的是12×2=24。
師:根據這個算式我們還能得到什么信息?
生:24是12的倍數。
生:2是24的因數,24是2的倍數。
屏幕顯示:0.9×2=1.8,所以1.8是0.9的倍數,0.9是1.8的因數。
生:對。
生:錯。
師:意見不統一了。你為什么認為錯呢?
生:因為0.9和1.8是小數,因數和倍數只研究0以外的整數,不研究小數。
師:是的。就是這個原因,這句話是錯的。可是,剛才為什么會有那么多同學認為是對的呢?能不能說說你是怎么想的?
生:因為1.8是0.9的2倍。
師:1.8是0.9的2倍,這是我們很早就認識的幾倍關系。這個幾倍關系和我們今天認識的倍數關系一樣嗎?
生:幾倍,可以是小數倍,也可以是整數倍。而今天學習的因數和倍數關系是整數倍關系。
師:對,當整數之間存在整數倍關系時,才有了因數和倍數關系。同學們,正是由于剛才一部分同學的錯誤,讓我們回憶起了以前的幾倍關系,知道了“幾倍”和“倍數”的不同,進一步清晰了因數和倍數關系的研究范圍,這就是錯誤帶來的思考。
屏幕顯示:18是倍數。
生:錯。沒有說清楚18是誰的倍數。
師:18會是誰的倍數呢?
生:3、6。
師:反過來,3和6都是18的因數。18的因數還有幾?
【思考】
設計一中,為避免出錯,規避了小數的出現,課堂看似很順利,實則不利于學生概念的建立,本質上并未真正理解因數和倍數概念。設計二中,在已初步形成概念的前提下,教師依托反例“0.9×2=1.8,所以1.8是0.9的倍數,0.9是1.8的因數”“18是倍數”讓學生自己去比較、去發現、去辨析,以例規例,真正把握概念的特征,最終清晰界定概念,完整地經歷概念的同化過程。
三、運用疏聯,讓學生經歷從“理解掌握”到“鞏固拓展”的概念內化(同化)過程
概念之間都是相互聯系的,理解概念是從感性認識上升到理性認識的過程,即從個別的事例總結出一般性的規律。鞏固拓展概念,則是抓住概念間的聯系有效疏通并加以靈活運用的過程,教師可讓學生多聯想、多角度思考,使概念在理解的基礎上被反復感知、反復回憶,從而拓展內化。
【教學設計】
師:給你一個式子3×7=21。你能想到什么?
生:3和7是21的因數,21是3和7的倍數。
生:21的因數還有1、21。
師:真能干,繼續想,還能想到什么?
生:3的7倍是21,3的倍數的個數是無限的。
師:3最小的倍數是幾?
生:3最小的倍數是本身,沒有最大的倍數。
生:7最小的倍數是本身,沒有最大的倍數。
生:3和7的因數都只有2個,都是1和本身。
師:10里面還有這樣的數嗎?
生:還有2、5。
師:20里面呢?
生:11。
生:13、15、17、19。
生:15不是的。15的因數有4個。
師:是的。20以內只有兩個因數的數是2、3、5、7、11、13、17、19。
【思考】
通過一個式子,讓學生從小例子中看到了大概念,從不斷地“還能想到什么”中逐步發現具有特點的一類數據,概念也隨之不斷被內化。但凡概念課,往往知識點較多,且相互穿插。因此,教師既要全面鞏固基本知識點,又要對學習難點有效疏聯,激發想象,拓展延伸。
總之,教師在概念教學中,尤其是描述式概念教學中,要多借助直觀的例子幫助學生形成概念,依托反例來同化概念,再通過疏通相關概念間的聯系,展開多層聯想來內化概念,最終使得還停留在直觀形象思維階段的學生在理解抽象概念的時候,借助豐富的感性材料經歷概念的形成、同化、內化(順應)的過程,從而全面深刻地掌握描述式概念。
(浙江省奉化市實驗小學 315500)