“数感”的主要表现与单元任务设计
——以北师大版教材三年级上册“认识小数”单元为例
数感是小学阶段“数与运算”学习内容培养的重点,是形成数学抽象能力的经验基础。《义务教育数学课程标准》(2022年版)(以下简称“2022版课标”),将数感定义为“对于数与数量、数量关系及运算结果的直观感悟”,有着三方面的具体行为表现:(1)能够在真实情境中理解数的意义,能用数表示物体的个数或事物的顺序;(2)能在简单的真实情境中进行合理估算,作出合理判断;(3)能初步体会并表达事物蕴含的简单数量规律。教师应设计怎样的表现性任务,支撑数感的培养与形成?通过学习,学生又应达成怎样的数感水平层级?本文结合2022版课标的内容和学业要求、北师大版教材的学习材料,分析数感的评价维度,并以“认识小数”单元为例,设计表现性任务,跟进评价量规的使用。
一、依据课标内容,分析数感主要表现与评价维度
霍雨佳、郭成、杨新荣认为:“数感是由数、运算、估计和情境所组成的一个四面体形状的结构模型,数感的大小由四面体体积的大小所决定(如图1)。”根据《2022 年版课标》中的数感具体行为表现,闫云梅、沈艳春、牛佳认为可以将图1进行改进(见图2)。本人结合他们的观点,再次作一调整(见图3)。
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图3
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图2
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图1
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真实情境分为现实情境和数学情境,“数的意义”和“估算判断”的现实情境比重较大,而数量规律中的素材,以数学情境居多。可以将基于真实情境的“数的意义”、“估算判断”、“数量规律”作为数感主要表现三个维度,也是数感评价的一级指标。基于三个维度一级指标含义,将每项一级指标细化为三个维度二级指标。“数的意义”细化为“建立数的概念”(表示多少与顺序)、“感悟数的位值”(计数单位)、“理解数的意义”(具体使用);“估算判断”细化为“估算比较大小”、“构造使用大数”、“进行合理判断”(现实应用);“数量规律”细化为“感悟数量关系”、“感知运算规律”、“表达数量规律”。
《2022版课标》的学段目标、内容要求和学业要求中,对不同学段学生数感的发展提出了不同要求。第一学段的要求是“形成初步的数感”,第二学段的要求是“形成数感”,第三学段的要求是“进一步发展数感”。可见,第一、二学段是形成数感的重要时期,第二学段数感的形成建立在第一学段的基础上。基于对数感评价维度的划分,结合北师大版教材三年级上册“认识小数”单元内容,尝试对各维度做进一步细化,并给出操作性定义和示例,如表1所示:
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表
1
:数感评价维度、操作性定义与示例
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一级维度 二级维度 三级维度 操作性定义
数的意义 建立数的 概念 对小数概念的初步建立 1.认识小数的读写与各部分名称 2.理解小数各部分与人民币、长度单位等直观模型的一一对应关系,如:“小数点后面第一位表示角”
感悟数的 位值 对小数各数位的理解 同一个数在小数的不同数位上,所表示的含义不同,如:6.60元表示6元6角
理解数的 意义 对小数十进制的理解,初步感悟小数的计数单位 结合人民币、数线等直观模型,理解小数的十进制关系,如:5个1分米是5个0.1米,就是0.5米
估算判断 估算比较 大小 对比较关系的 理解 会比较小数的大小关系
构造使用数 对小数组成的 理解 理解小数每一位表示的意思,如3.52米,表示3米5分米2厘米
进行合理 判断 对真实情境的合理估判及对计算结果的判断 结合购物情境,了解估算的背景,并能合理估算小数,如:5元钱可以买哪两样食物? 通过估算判断计算结果的合理性。
数量规律 感悟数量 关系 对加法、减法模型的理解 结合真实情境,迁移整数加减法经验,感悟数量关系,正确计算。如:13.2元-9.1元
感知运算 规律 对加法交换律的理解 结合真实情境,理解加法交换律也适用小数加法,如:1.8元+3.3元=3.3元+1.8元
表达数量 规律 对相等与不等关系的理解 借助数线、方格图等直观模型,理解小数比大小、加减法的数量规律
二、依据指标维度,设计数感表现性任务与评价量规
表现形式任务是真实世界(或模拟真实世界)多种的任务,具有情境性、复杂性,其目的指向复杂的学习结果,设计的表现性任务需有助于学生的深度思考、外显学生的思维,并能指向知识本质的理解。“认识小数”单元,是学生第一次正式学习小数,整数概念与运算,是学生学习本单元的经验基础。本单元主要包括“小数的初步认识”、“简单小数的大小比较”和“简单的小数加减法”三部分。根据数感的评价维度与素养培养需求,重构单元表现性任务。详见下表:
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表
2
:单元核心任务序列与数感培养点
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任务序列 表现性任务 数感培养点
任务1: 借助人民币模型认识小数 呈现几个物品价格: 26.60元 17.45元 2.05元 (1)认识吗?可以怎么读?表示什么意思? (2)26.60元,这两个6,有什么不同? (3)你能找到小数和元角分之间的关系吗? 具体情境中感知小数产生的必要性,借助人民币情境认识小数,建立小数与元角分之间的关系。
任务2: 小数比大小 实验小学秋季运动100米跑步比赛竞争激烈,小组成绩如下: 姓名艺霖雅童梓悦诺璇文雅成绩/秒14.416.0816.1615.515.58
(1)自主选择两个小数进行比较,写出你的比较方法。可以画一画、写一写。 (2)你认为比较哪两个小数的大小有些难?为什么? (3)选出前三名,你有什么好办法? 在具体情境中,自主选择小数进行比较,借助方格图、数线等进行直观对比,感悟小数的不等关系,并会用关系符号“>”“<”“=”表达。
任务3: 小数加减 运算 (1)淘气用20元买了一个玻璃杯和一个塑料杯,还剩多少钱? (2)请你再提出一个用加法或减法解决的数学问题,并列式计算。 (3)对比上面两题计算过程,有什么发现? 在真实购物情境中,感悟小数加减法运算意义和整数相同,并借助人民币模型进行计算,初步渗透数运算一致性。
任务4: 借助其他直观模型认识小数 1.填一填,说一说 出示小数:17.8( ) 10.6( ) (1)两个小数后面可以添加什么单位?各表示什么意思?(2)可能从生活中哪儿来的? 摆一摆,说一说 5个1角是5角,是5个0.1元,也就是0.5元。继续往下数呢?1分米和0.1米呢? 能借助长度单位等直观模型进一步认识小数,并渗透一位小数的计数单位和小数数位间的十进制关系。
任务5:估算解决问题 每本《儿童故事书》21.85元,每本《动物世界》14.10元。 (1)笑笑带了35元钱,想买这两本书,够吗?请写出你的想法。你还有不一样的想法吗? (2)恰好遇上六一节,书店推出优惠活动。你认为可以怎样优惠,笑笑带的钱才够用? 对比辨析 (1)一包果冻和一筒薯片相差多少钱? (2)淘气有20元钱,买两种食品。可以怎么买? 在真实的购物情境中,根据数据特点进行小数加减法运算,并进行合理估算判断,且表达清楚自己的想法。
三、运用评价量规,分析数感能力水平以改进教学
表现性任务指向复杂的学习结果,学生的思考也更多元丰富。因此,评价完成任务的效果,需研制能描述学生不同思维水平的评价量规,用来判定学生学习程度与效果。刘加霞认为,一个完整的评价量规需要由表现维度、表现等级、描述符和表现样例四部分组成,制定评价量规可采用自上而下或自下而上的方式。
“认识小数”单元的五个任务,教师可根据评价维度与操作性定义,划分为不同水平层级。以“任务5”为例,其评价维度为“估算判断”的“进行合理判断”。学生在解决“每本《儿童故事书》21.85元,每本《动物世界》14.10元。笑笑带了35元钱,想买这两本书,够吗?”这一问题时,会出现不同水平层级的思考与解答过程。我们选取三年级一个班41名学生做具体测评,详见下表:
水平等级 学生表现行为描述 学生解答样例
水平0 (2人) 无从下手 空白
水平1 (3人) 无估算意识,直接用计算的方法。用两步进行计算(计算正确或错误,都同属这一水平)
水平2 (26人) 没有估算意识,有比较的意识。用“一步计算”和“比较大小的方法”进行判断
水平3 (4人) 有估算意识,并能进行正确判断,但表述不清具体想法
水平4 (6人) 有估算意识,能正确判断,能呈现出准确、清晰的思考过程。
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表
3
:
“估算解决问题”
评价量规
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任务5的设计,不仅考查学生对小数加减法计算的巩固应用,还指向学生基于真实情境的估算意识与能力考查。教师可根据不同水平等级和具体解答情况,在课堂中进行分层级反馈。采用同时呈现不同作品的方式,引导学生进行对比观察、分析交流,以优化学生的思维,增强学生的估算意识,提升学生根据真实问题估算的能力,体会估算的优越性和科学性。
教师在教学中,可以采用以下方式组织反馈交流:
同时呈现水平1到水平3的学生作品,思考:你认为这三个同学的方法,都能解决这个问题吗?为什么?
生1:不能,第三种方法没有算出结果,不对。
生2:能。不计算出结果也可以,因为看整数部分就能判断了。21+14=35,后面还有,他们加起来肯定比35大。
生3:赞同。原来这样也能判断结果。
追问:这几种方法,你都想到了吗?你认为哪种比较方便,为什么?
小结:解决问题有时候需要准确计算。有时候可以估算,无需准确结果。
在完成上述问题的深入讨论后,继续跟进相关练习:
(1)一包果冻和一筒薯片相差多少钱?
(2)淘气带了20元钱,想买两种食品。可以怎么买?请你为他推荐两种方法。
方法一:可以买( )号和( )号 方法二:也可以买( )号和( )号
因为: 因为:
学生独立计算后,教师对学生的作品进行统计分析,发现:在“问题2”中,大部分学生已经能用估算的方法进行思考。对比这两题的任务,学生用估算解决问题的思维水平层级有明显提升,见下图:
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图
4
:“估算解决问题”的思维水平层级变化情况
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从图中可以看出,学生在解决任务5和跟进练习中的水平层级变化。教师根据学生的不同水平层级作品,有意识有目的引导学生对比思考:精算与估算的使用范围,感悟用估算进行合理判断的价值,形成学生的数感。
依据数感的主要表现,结合单元具体内容制定出与评价维度对应的操作性定义,并根据评价量规,分析学生的思维水平层级,以此改进我们的课堂教学。教学目标的确定、学习任务的设计和评价量规的制定,三者达成一致。而前置评价量规,能让课堂教学更有针对性和实效性,能更好促进教学评一致性的落地。