《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》)在課程理念、目標(biāo)、內(nèi)容等方面都有明顯變化,明確落實(shí)立德樹人的根本任務(wù),體現(xiàn)了數(shù)學(xué)學(xué)科育人價(jià)值的課程理念,確定了核心素養(yǎng)導(dǎo)向的課程目標(biāo)。課程內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化是課程修訂的重要理念,在這一理念下數(shù)學(xué)課程內(nèi)容的結(jié)構(gòu)和具體內(nèi)容都有調(diào)整,理解和把握課程內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化特征有助于準(zhǔn)確把握《標(biāo)準(zhǔn)》,并有效落實(shí)于教學(xué)實(shí)踐。 一 為體現(xiàn)核心素養(yǎng)導(dǎo)向的課程目標(biāo),根據(jù)課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化整合的理念,《標(biāo)準(zhǔn)》在內(nèi)容結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了調(diào)整,在“數(shù)與代數(shù)”“圖形與幾何”“統(tǒng)計(jì)與概率”“綜合與實(shí)踐”四個(gè)領(lǐng)域下整合或調(diào)整了學(xué)習(xí)主題。 小學(xué)由原來的兩個(gè)學(xué)段調(diào)整為三個(gè)學(xué)段,各學(xué)段的主題變化較大。初中階段的主題變化不大,某些表述有所調(diào)整,如事件的概率改成隨機(jī)事件的概率。“綜合與實(shí)踐”領(lǐng)域雖沒有內(nèi)容主題,但變化較大的是以跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)為主,并將部分知識內(nèi)容融入其中。 (一)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化體現(xiàn)了學(xué)習(xí)內(nèi)容的整體性 課程內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化通過主題整合的方式呈現(xiàn),體現(xiàn)了學(xué)習(xí)內(nèi)容的整體性。 在“數(shù)與代數(shù)”領(lǐng)域,小學(xué)三個(gè)學(xué)段的主題由原來的“數(shù)的認(rèn)識”“數(shù)的運(yùn)算”“常見的量”“探索規(guī)律”“式與方程”“正比例、反比例”六個(gè)整合為“數(shù)與運(yùn)算”和“數(shù)量關(guān)系”兩個(gè)。這不只是形式上的變化,更是從學(xué)科本質(zhì)和學(xué)生學(xué)習(xí)視角對相關(guān)內(nèi)容的統(tǒng)整,更好地體現(xiàn)了學(xué)科內(nèi)容的本質(zhì)特征和學(xué)生學(xué)習(xí)的需要?!皵?shù)與運(yùn)算”主題將數(shù)的認(rèn)識和數(shù)的運(yùn)算兩個(gè)核心內(nèi)容進(jìn)行整合,將數(shù)與運(yùn)算作為一個(gè)整體進(jìn)行組織,體現(xiàn)二者之間的密切關(guān)聯(lián)。小學(xué)階段的運(yùn)算都是數(shù)的運(yùn)算,包括整數(shù)、小數(shù)、分?jǐn)?shù)運(yùn)算。數(shù)與運(yùn)算不可分,數(shù)的認(rèn)識包含數(shù)的抽象表達(dá)、數(shù)的大小比較等,自然數(shù)從小到大就是一個(gè)累加的過程,從1開始每增加一個(gè)后繼( 1)就得到一個(gè)新的數(shù),其中蘊(yùn)含了加的運(yùn)算,數(shù)的大小比較也與運(yùn)算密切相關(guān)。運(yùn)算的重點(diǎn)在于理解算理、掌握算法,算理的理解最終都要追溯到數(shù)的意義。如加法運(yùn)算,整數(shù)和小數(shù)的加法是相同數(shù)位上的數(shù)相加,分?jǐn)?shù)的加法是相同分母的分?jǐn)?shù)直接相加,也就是分?jǐn)?shù)單位相同的分?jǐn)?shù)相加,即分母不變、分子相加。整數(shù)、小數(shù)、分?jǐn)?shù)的加法計(jì)算都可以理解為相同計(jì)數(shù)單位的個(gè)數(shù)相加。將數(shù)與運(yùn)算整合成一個(gè)主題,有助于從整體上理解數(shù)和運(yùn)算,為學(xué)生從整體上把握和理解數(shù)學(xué)知識與方法,形成數(shù)感、符號意識、運(yùn)算能力、推理意識等核心素養(yǎng)提供基礎(chǔ)?!皵?shù)量關(guān)系”主題突出了問題解決的內(nèi)容載體和問題解決能力培養(yǎng)。常見的數(shù)量關(guān)系、式與方程、正比例、反比例和探索規(guī)律等內(nèi)容得到整合(方程移到第四學(xué)段),這些內(nèi)容的本質(zhì)都是數(shù)量關(guān)系。從數(shù)量關(guān)系的視角理解和把握這些內(nèi)容的教學(xué),有助于從整體上認(rèn)識這些內(nèi)容的核心概念。數(shù)量關(guān)系的重點(diǎn)在于用數(shù)和符號對現(xiàn)實(shí)情境中數(shù)量之間的關(guān)系和規(guī)律進(jìn)行表達(dá),凸顯用數(shù)學(xué)模型解決現(xiàn)實(shí)情境中的問題。在數(shù)量關(guān)系主題下,包含了用四則運(yùn)算的意義解決實(shí)際問題,理解和運(yùn)用常見的數(shù)量關(guān)系解決問題,從數(shù)量關(guān)系的角度理解字母表示關(guān)系和規(guī)律、比和比例等內(nèi)容。初中第四學(xué)段的“數(shù)與式”也是數(shù)與運(yùn)算的延伸,本質(zhì)上是數(shù)的認(rèn)識擴(kuò)展,以及數(shù)與式的運(yùn)算?!胺匠膛c不等式”“函數(shù)”兩個(gè)主題要求學(xué)生較為系統(tǒng)地學(xué)習(xí)數(shù)量關(guān)系,并進(jìn)一步學(xué)習(xí)變量之間的數(shù)量關(guān)系,探索事物的變化規(guī)律。從這個(gè)意義上說,義務(wù)教育階段的“數(shù)與運(yùn)算”和“數(shù)與式”構(gòu)成了一個(gè)統(tǒng)整的主題;“數(shù)量關(guān)系”和“方程與不等式”“函數(shù)”構(gòu)成了一個(gè)統(tǒng)整的主題。 在“圖形與幾何”領(lǐng)域,小學(xué)三個(gè)學(xué)段的主題整合為“圖形的認(rèn)識與測量”“圖形的位置與運(yùn)動”。圖形的認(rèn)識重點(diǎn)是圖形特征的探索與描述,圖形的測量是對圖形大小的度量,圖形的認(rèn)識與圖形測量需要從整體上把握。圖形的認(rèn)識是對物體形狀的抽象圖形進(jìn)行表示,重點(diǎn)是認(rèn)識圖形的特征。圖形特征的認(rèn)識與圖形的測量有密切關(guān)系,如長方形相對的邊相等這一特征,需要通過測量確認(rèn)其正確性。圖形的測量離不開對圖形的認(rèn)識,圖形測量的過程與結(jié)果都與具體圖形的特征密切相關(guān)。探索圖形的周長、面積、體積的問題,一定要與具體的圖形建立聯(lián)系,對圖形特征的把握直接影響圖形測量的學(xué)習(xí)。如學(xué)生在學(xué)習(xí)長方形面積時(shí),在一個(gè)長和寬都是整厘米的長方形中,擺滿面積單位(1平方厘米的小正方形),面積單位的個(gè)數(shù)就是其面積。這樣的操作之所以可行,與長方形的四個(gè)角都是直角有關(guān)。探討平行四邊形面積就沒有這么簡單,直接擺小正方形就行不通,要將平行四邊形轉(zhuǎn)化成長方形才可以。圖形的認(rèn)識和測量的整合,凸顯了兩個(gè)主題內(nèi)容之間的內(nèi)在聯(lián)系,有助于學(xué)生從整體上理解和掌握這些內(nèi)容,并使學(xué)生形成知識與方法的遷移。圖形的位置與圖形的運(yùn)動也是有密切關(guān)系的內(nèi)容。在小學(xué),圖形的位置重點(diǎn)是用一對有序數(shù)對描述一個(gè)點(diǎn)的位置(距離和方向也可以看作一對數(shù)),圖形的運(yùn)動主要是圖形的平移、旋轉(zhuǎn)和軸對稱。要認(rèn)識到圖形運(yùn)動本質(zhì)上是圖形上點(diǎn)的位置的變化,這種變化主要是平移或旋轉(zhuǎn),確定圖形運(yùn)動前的位置與運(yùn)動后的位置的關(guān)系,了解其中的變化和不變,也就是點(diǎn)的位置的變或不變,所以圖形的運(yùn)動與圖形的位置有密切的關(guān)系。初中第四學(xué)段“圖形的性質(zhì)”是“圖形的認(rèn)識與測量”的延伸,學(xué)生要以抽象的方式進(jìn)一步探索小學(xué)階段涉及的圖形,從基本事實(shí)出發(fā)推導(dǎo)圖形的幾何性質(zhì)和定理,理解和掌握尺規(guī)作圖的基本原理和方法。“圖形的變化”和“圖形與坐標(biāo)”是小學(xué)階段“圖形的位置與運(yùn)動”的延伸,學(xué)生要進(jìn)一步學(xué)習(xí)圖形在軸對稱、旋轉(zhuǎn)和平移時(shí)的變化規(guī)律和變化中的不變量,以及用代數(shù)的方法表達(dá)圖形的特征,體現(xiàn)數(shù)形結(jié)合。義務(wù)教育階段圖形與幾何的相關(guān)主題構(gòu)成一個(gè)整體。 在“統(tǒng)計(jì)與概率”領(lǐng)域,小學(xué)三個(gè)學(xué)段的主題調(diào)整為“數(shù)據(jù)分類”“數(shù)據(jù)的收集、整理與表達(dá)”和“隨機(jī)現(xiàn)象發(fā)生的可能性”三個(gè),重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)的處理。收集、整理與表達(dá)是數(shù)據(jù)處理的主要方式,更有助于學(xué)生數(shù)據(jù)意識的形成。原課標(biāo)中的“分類”調(diào)整為“數(shù)據(jù)分類”,與“數(shù)據(jù)的收集、整理與表達(dá)”一致,二者構(gòu)成一個(gè)整體,都是以數(shù)據(jù)為研究對象,前者是后者必要的準(zhǔn)備。學(xué)生可以從整體上理解統(tǒng)計(jì)離不開數(shù)據(jù),二者都是用恰當(dāng)?shù)姆椒ㄌ幚頂?shù)據(jù),從而逐步形成數(shù)據(jù)意識。初中第四學(xué)段的主題“抽樣與數(shù)據(jù)分析”和“隨機(jī)事件的概率”是小學(xué)三個(gè)學(xué)段主題的延伸,五個(gè)主題構(gòu)成一個(gè)整體。 “綜合與實(shí)踐”領(lǐng)域強(qiáng)調(diào)解決實(shí)際問題和跨學(xué)科主題學(xué)習(xí),以主題式學(xué)習(xí)和項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的方式設(shè)計(jì)與組織。義務(wù)教育階段對這一領(lǐng)域進(jìn)行了整體設(shè)計(jì),同樣構(gòu)成一個(gè)整體。 (二)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化反映學(xué)科本質(zhì)的一致性 內(nèi)容結(jié)構(gòu)化通過學(xué)習(xí)主題的重組實(shí)現(xiàn),四個(gè)領(lǐng)域下的主題不僅體現(xiàn)了內(nèi)容的整體性,還反映了主題內(nèi)學(xué)科本質(zhì)的一致性。學(xué)科本質(zhì)一致性以主題的核心概念為統(tǒng)領(lǐng),以一個(gè)或幾個(gè)核心概念貫穿整個(gè)主題,在不同學(xué)段表現(xiàn)的水平不同,但本質(zhì)特征具有一致性,指向的核心素養(yǎng)也具有一致性。以“數(shù)與代數(shù)”領(lǐng)域?yàn)槔?,對于“?shù)與運(yùn)算”主題,“數(shù)的意義與表達(dá)”“加的意義”“相等”“運(yùn)算律”等是核心概念(大概念、大觀念或關(guān)鍵概念),其中最重要的概念是“數(shù)的意義與表達(dá)”,整數(shù)、小數(shù)、分?jǐn)?shù)的認(rèn)識與運(yùn)算都與相應(yīng)數(shù)的意義與表達(dá)密切相關(guān)?!皵?shù)的認(rèn)識”中從整數(shù)到分?jǐn)?shù)、小數(shù),都是從數(shù)量到數(shù)的抽象,核心的概念就是其意義和用抽象符號表達(dá)的方式。自然數(shù)表達(dá)為“十進(jìn)制計(jì)數(shù)法”,用0、1……9這十個(gè)符號和以十為基底的位值制表達(dá)所有的數(shù),如235表達(dá)的是2個(gè)“百”、3個(gè)“十”和5個(gè)“一”,分?jǐn)?shù)和小數(shù)也是用抽象的方式表達(dá)?!皵?shù)的運(yùn)算”中,算理和算法的理解最終都追溯到數(shù)的意義,同樣具有一致性。在“數(shù)與運(yùn)算”主題下,幾乎所有的問題都可以用這樣一個(gè)或幾個(gè)核心概念去理解,這樣少量的幾個(gè)核心概念反映了這一主題的學(xué)科本質(zhì)。在對該主題內(nèi)容持續(xù)的學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生會不斷利用這些概念并通過遷移解決新的問題,相關(guān)的核心素養(yǎng)“數(shù)感”“符號意識”“推理意識”“運(yùn)算能力”不斷得到發(fā)展。初中第四學(xué)段的“數(shù)與式”是小學(xué)階段“數(shù)與運(yùn)算”主題的延續(xù),數(shù)的認(rèn)識拓展到有理數(shù)。運(yùn)算不僅包括數(shù)的運(yùn)算,還拓展到式的運(yùn)算,但主題的學(xué)科本質(zhì)是一致的,幾個(gè)核心概念也貫穿在主題內(nèi)容之中,學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展也具有一致性。 對主題學(xué)科本質(zhì)的分析,特別是主題核心概念的確定,是值得研究的重要話題。上面僅是對“數(shù)與運(yùn)算”主題學(xué)科本質(zhì)一致性的簡要分析。對“數(shù)量關(guān)系”“圖形的認(rèn)識與測量”“圖形的位置與運(yùn)動”“數(shù)據(jù)的收集、整理與表達(dá)”等主題學(xué)科本質(zhì)一致性的理解,以及相關(guān)核心概念的提煉,需要在教學(xué)實(shí)踐中不斷探索。 (三)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化表現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的階段性 根據(jù)學(xué)生發(fā)展年齡特征和學(xué)習(xí)循序漸進(jìn)的需要,義務(wù)教育階段課程內(nèi)容各學(xué)習(xí)主題以螺旋式上升的方式被安排在四個(gè)學(xué)段。不同學(xué)段提出了相應(yīng)的水平要求,表現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的階段性特征,這體現(xiàn)在各主題不同學(xué)段的“內(nèi)容要求”“學(xué)業(yè)要求”和“學(xué)段目標(biāo)”之中。以“數(shù)與代數(shù)”領(lǐng)域“數(shù)量關(guān)系”主題為例,在小學(xué)三個(gè)學(xué)段表述為“數(shù)量關(guān)系”,初中第四學(xué)段的“方程與不等式”和“函數(shù)”則是小學(xué)階段數(shù)量關(guān)系的延伸和發(fā)展,在體現(xiàn)內(nèi)容的整體性和學(xué)科本質(zhì)一致性的同時(shí),四個(gè)學(xué)段內(nèi)容的選擇和設(shè)計(jì)呈現(xiàn)明顯的階段性。對比第三學(xué)段“數(shù)量關(guān)系”主題和第四學(xué)段“方程與不等式”主題的部分學(xué)業(yè)要求,就可以發(fā)現(xiàn)它們的階段性特征(見表1)。 從數(shù)量關(guān)系的角度看,兩個(gè)主題的學(xué)科本質(zhì)具有一致性,但有明顯的階段性特征。例如,關(guān)于等式的基本性質(zhì),第三學(xué)段的要求是“在具體問題中感受等式的基本性質(zhì)”,第四學(xué)段則是“掌握等式的基本性質(zhì)”;關(guān)于代數(shù)思維,第三學(xué)段的要求是“在具體情境中,用字母或含有字母的式子表示數(shù)量之間的關(guān)系、性質(zhì)和規(guī)律”,第四學(xué)段則是“根據(jù)具體問題中的數(shù)量關(guān)系列出方程,理解方程的意義”。了解各主題的階段性要求,不僅對特定學(xué)段內(nèi)容的理解和教學(xué)要求有重要意義,而且有助于教師了解同樣主題在不同學(xué)段的特征,從而分析學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和未來學(xué)習(xí)的需求。階段性特征也體現(xiàn)在同一主題下對不同學(xué)段核心素養(yǎng)的要求上。例如,“數(shù)量關(guān)系”和“方程與不等式”主題,第三學(xué)段重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)幾何直觀、模型意識(在內(nèi)容要求中)和初步的應(yīng)用意識,第四學(xué)段強(qiáng)調(diào)建立模型觀念。 二 《標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào),課程內(nèi)容的組織“重點(diǎn)是對內(nèi)容進(jìn)行結(jié)構(gòu)化整合,探索發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的路徑”,這是本次課程修訂的重要理念。義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程的結(jié)構(gòu)化特征,在內(nèi)容設(shè)計(jì)上體現(xiàn)了整體性、一致性和階段性。為什么要對內(nèi)容進(jìn)行結(jié)構(gòu)化整合?內(nèi)容結(jié)構(gòu)化有什么現(xiàn)實(shí)意義?下面對此作一些簡要分析。 課程內(nèi)容組織有多種模式,遵循學(xué)科的邏輯、學(xué)生發(fā)展的邏輯抑或解決社會問題的取向,不同設(shè)計(jì)理念構(gòu)成不同樣態(tài)的課程結(jié)構(gòu)。課程內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化是綜合考慮各方面因素進(jìn)行的課程組織方式。重視學(xué)科結(jié)構(gòu),是以學(xué)科邏輯為主線,以有助于學(xué)生理解和促進(jìn)學(xué)生發(fā)展為目標(biāo)的課程設(shè)計(jì)理念?!皩W(xué)科結(jié)構(gòu)的學(xué)說對于課程的規(guī)劃和組織具有指導(dǎo)作用和實(shí)際影響。內(nèi)容的連貫與綜合、教學(xué)方法和學(xué)習(xí)方式都與所采用的結(jié)構(gòu)概念聯(lián)系著?!痹S多教育學(xué)者對其有明確的論述,如布魯納在《教育過程》一書中對學(xué)科結(jié)構(gòu)的價(jià)值、意義和方法作了系統(tǒng)闡述,施瓦布強(qiáng)調(diào)學(xué)科內(nèi)容結(jié)構(gòu)在課程教學(xué)設(shè)計(jì)中的作用??v觀學(xué)科結(jié)構(gòu)研究的理論,結(jié)合本次課程修訂提倡的理念,數(shù)學(xué)課程內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化具有以下幾個(gè)方面的意義。 (一)有助于更好地理解和掌握學(xué)科的基本原理 課程內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化,目的在于體現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容之間的關(guān)聯(lián),使學(xué)生更好地理解一個(gè)學(xué)科的基本原理,進(jìn)而促進(jìn)其對學(xué)習(xí)內(nèi)容的掌握和能力的發(fā)展。將學(xué)科內(nèi)容恰當(dāng)?shù)亟M織起來,進(jìn)而形成適應(yīng)學(xué)生理解和遷移的知識結(jié)構(gòu),避免學(xué)生簡單孤立地學(xué)習(xí)知識與方法,使其在學(xué)習(xí)過程中建立起合理的結(jié)構(gòu)體系,這是課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化的基本理念。布魯納認(rèn)為,“簡單地說,學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)就是學(xué)習(xí)事物是怎樣相互關(guān)聯(lián)的”。例如,在數(shù)學(xué)中,“代數(shù)學(xué)就是把已知數(shù)同未知數(shù)用方程式連接起來,使得未知數(shù)成為可知的一種方法。解這些方程式所包含的三個(gè)基本法則,是交換律、分配律和結(jié)合律。學(xué)生一旦掌握了這三個(gè)基本法則所體現(xiàn)的思想,他就能認(rèn)識到,要解的'新’方程式完全不是新的,它不過是一個(gè)熟悉的題目的變形罷了。就遷移來說,一個(gè)學(xué)生是否知道這些運(yùn)算法的正式名稱,比起他是否能夠應(yīng)用它們來,是次要的”。學(xué)習(xí)內(nèi)容的這種關(guān)聯(lián)是通過學(xué)科的核心概念實(shí)現(xiàn)的,在結(jié)構(gòu)化的內(nèi)容體系中,知識之間不是孤立的互不相干的,學(xué)科知識之間是相互關(guān)聯(lián)的,打通知識之間關(guān)聯(lián)的鑰匙就是學(xué)科的基本原理。布魯納強(qiáng)調(diào)教學(xué)要注重基本觀念的運(yùn)用,認(rèn)為“一門課程在它的教學(xué)過程中,應(yīng)反復(fù)回到這些基本觀念,以這些觀念為基礎(chǔ),直至學(xué)生掌握了與這些觀念相適應(yīng)的一整套體系為止”。學(xué)科結(jié)構(gòu)化的目的是使學(xué)習(xí)者了解所學(xué)內(nèi)容的關(guān)聯(lián),而不是對個(gè)別知識的掌握。學(xué)習(xí)者從內(nèi)容的關(guān)聯(lián)中體會其中的核心概念(或基本觀念),并將這些核心概念在其后的學(xué)習(xí)中反復(fù)運(yùn)用和強(qiáng)化。施瓦布對學(xué)科結(jié)構(gòu)也有類似的觀點(diǎn),認(rèn)為“學(xué)科結(jié)構(gòu)是部分地由規(guī)定的概念體系所構(gòu)成”“不同的學(xué)科具有極其不同的概念結(jié)構(gòu)”。近年來有關(guān)學(xué)科的大概念、大觀念,學(xué)科核心概念的進(jìn)階等方面的研究重點(diǎn),都與學(xué)科結(jié)構(gòu)的理念一脈相承。 前面分析的《標(biāo)準(zhǔn)》內(nèi)容結(jié)構(gòu)整體性特征體現(xiàn)了這樣的理念,一個(gè)主題內(nèi)知識與方法之間構(gòu)成一個(gè)整體,這些內(nèi)容通過核心概念建立起聯(lián)系,使具體內(nèi)容的學(xué)習(xí)不再單一而碎片化,而是強(qiáng)調(diào)在具體內(nèi)容中體現(xiàn)基本原理的核心概念的理解和運(yùn)用。例如,數(shù)與運(yùn)算中“數(shù)的意義與表達(dá)”“相等”“運(yùn)算律”等是核心概念,這些核心概念是學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容的關(guān)鍵,在學(xué)習(xí)具體內(nèi)容時(shí),學(xué)習(xí)者將不斷地回到這些核心概念,從而在整體上理解掌握相關(guān)的內(nèi)容。 (二)有助于實(shí)現(xiàn)知識與方法的遷移 內(nèi)容結(jié)構(gòu)化使得零散的內(nèi)容通過核心概念建立關(guān)聯(lián)。核心概念(關(guān)鍵概念、大概念、大觀念)可以把主題內(nèi)零散的內(nèi)容聯(lián)系起來,促進(jìn)知識與方法的遷移。“核心概念是可以把領(lǐng)域或主題內(nèi),甚至跨越不同領(lǐng)域、不同主題的更為基本的概念、方法和問題聯(lián)系起來的具有支配性的概念,是促進(jìn)有意義的、聯(lián)系緊密的知識的一個(gè)實(shí)用而強(qiáng)大的工具。例如,'等分’這個(gè)核心概念(一個(gè)整體可以被分為大小相等的幾個(gè)部分)為兒童發(fā)明用于公平分配物品的非正式方法提供了概念基礎(chǔ),等分(類比公平分配的非正式的形式)就為理解包括除法、分?jǐn)?shù)、度量和平均分在內(nèi)的正式概念奠定了基礎(chǔ)?!眱?nèi)容結(jié)構(gòu)化可以通過核心概念更好地理解和掌握一類內(nèi)容中基本的概念和方法。核心概念幫助學(xué)生更好地理解和強(qiáng)化更多的知識與方法,并將其運(yùn)用于新場景的學(xué)習(xí)之中,實(shí)現(xiàn)知識與方法的遷移。學(xué)生學(xué)到的是以核心概念為線索的一套學(xué)科內(nèi)容體系,而不是簡單的零碎的知識和技能。在布魯納有關(guān)學(xué)科結(jié)構(gòu)的理論中,人們所熟知的“任何學(xué)科的基本原理都可以用某種形式教任何年齡的任何人”的觀點(diǎn),聽起來似乎有些極端,但從內(nèi)容結(jié)構(gòu)化的視角理解,這里的基本原理并不是形式化的術(shù)語表達(dá)的抽象的學(xué)科概念,而是支撐某一類知識體系的核心概念,這些核心概念的表現(xiàn)形式可以處于不同層次和不同水平。對于不同年齡的學(xué)生,可以用恰當(dāng)?shù)姆绞绞顾麄冊诓煌缴险J(rèn)識其表達(dá)方式,如數(shù)學(xué)中的“相等”是一個(gè)核心概念,對于用“=”來表達(dá)相等的關(guān)系就有不同水平,有研究將其分為“機(jī)械的操作型,靈活的操作型,基礎(chǔ)的關(guān)系型,互相比較型”等不同水平。《義務(wù)教育課程方案(2022年版)》提出的“加強(qiáng)課程內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系,突出課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化,探索主題、項(xiàng)目、任務(wù)等內(nèi)容組織方式”正是反映了課程設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)化理念。早在20世紀(jì)90年代,北京的特級教師馬芯蘭就以結(jié)構(gòu)化的思想梳理了小學(xué)數(shù)學(xué)的核心概念,并以核心概念為線索,“由十幾個(gè)最基本的概念為知識的核心,把小學(xué)中的主要數(shù)學(xué)知識聯(lián)系了起來。'和’這個(gè)概念則是知識的核心的核心。在學(xué)生學(xué)習(xí)'10以內(nèi)數(shù)的認(rèn)識’時(shí)就開始以滲透的手段逐步建立'和’的概念,通過滲透'和’的概念學(xué)習(xí)'10以內(nèi)數(shù)的認(rèn)識’'加、減計(jì)算’'理解加減關(guān)系’'加減求未知數(shù)’'簡單應(yīng)用題的結(jié)構(gòu)’”。馬芯蘭通過數(shù)學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化,以核心概念為線索構(gòu)建學(xué)習(xí)內(nèi)容體系,對“數(shù)與代數(shù)”領(lǐng)域中的540多個(gè)概念之間的從屬關(guān)系進(jìn)行了深入研究,將起決定作用的十幾個(gè)核心概念提煉出來,形成了一個(gè)完整的知識結(jié)構(gòu)體系。用較少的時(shí)間使學(xué)生理解核心概念,可提高小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量和效率,通過知識與方法的遷移實(shí)現(xiàn)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)減負(fù)增效。 近年來有許多關(guān)于“大概念”及其在學(xué)科課程教學(xué)中作用的研究,促進(jìn)人們深入地思考其理論與實(shí)踐?!皬V義的大概念指的是,在認(rèn)知結(jié)構(gòu)化思想指導(dǎo)下的課程設(shè)計(jì)方式,是為避免課程內(nèi)容零散龐雜,用居于學(xué)科基本結(jié)構(gòu)的核心概念或若干居于課程核心位置的抽象概念整合相關(guān)知識、原理、技能、活動等課程內(nèi)容要素,形成有關(guān)聯(lián)的課程內(nèi)容組塊。狹義的大概念同樣是出于課程結(jié)構(gòu)化的目的,同時(shí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生對核心概念本質(zhì)的理解,特指對不同層級核心概念理解后的推論性表達(dá)?!边@里提到的“大概念”“核心概念”都與課程的結(jié)構(gòu)化密切相關(guān),只有在具有結(jié)構(gòu)化特征的學(xué)科內(nèi)容主題中,核心概念才有可能得到凸顯,發(fā)揮引領(lǐng)、深化的作用,帶來持續(xù)發(fā)展。 以核心概念為線索的課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化,有助于課程實(shí)施者更好地把握課程內(nèi)容本質(zhì),在分析和提煉學(xué)習(xí)主題核心概念的基礎(chǔ)上,理解具體學(xué)習(xí)內(nèi)容的學(xué)科本質(zhì),使學(xué)生深刻理解和掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容,并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)知識與方法的遷移,從而促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的形成。結(jié)構(gòu)化的課程內(nèi)容可以促進(jìn)課堂教學(xué)的改革,實(shí)現(xiàn)“用少量主題的深度覆蓋去替換學(xué)科領(lǐng)域中對所有主題的表面覆蓋,這些少量主題使得學(xué)科中的關(guān)鍵概念得以理解”。這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)之所以能夠?qū)崿F(xiàn)少量主題的深度覆蓋替換所有主題的表面覆蓋,是因?yàn)槔弥R與方法的遷移,而在遷移中發(fā)揮作用的則是“關(guān)鍵概念”,這里的關(guān)鍵概念與核心概念是一致的。 (三)有助于準(zhǔn)確把握核心概念的進(jìn)階 學(xué)習(xí)進(jìn)階的研究是針對學(xué)科的核心概念或大概念展開的,在物理、化學(xué)、生物等科學(xué)類學(xué)科中有大量的研究。數(shù)學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)進(jìn)階研究在國外由來已久。盡管數(shù)學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)進(jìn)階研究與科學(xué)領(lǐng)域的有所不同,但在本質(zhì)上具有共同的特征。國內(nèi)對于數(shù)學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)進(jìn)階的研究雖然剛剛起步,但也有學(xué)者對數(shù)與代數(shù)、統(tǒng)計(jì)與概率等主題中核心概念的進(jìn)階有系列的研究。學(xué)習(xí)進(jìn)階研究重點(diǎn)關(guān)注四個(gè)必備的要素:大概念及對大概念的解析;界定清晰的各進(jìn)階層級;檢驗(yàn)學(xué)生所處水平的測評工具;促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的教學(xué)干預(yù)手段。從某種意義上說,學(xué)習(xí)進(jìn)階的研究可以看作布魯納學(xué)科結(jié)構(gòu)理論的延續(xù)與教學(xué)實(shí)踐的支持。布魯納認(rèn)為,教授學(xué)科基本結(jié)構(gòu)有四個(gè)重要意義:一是懂得基本原理,使得學(xué)科更容易理解;二是使學(xué)習(xí)的內(nèi)容更容易記憶;三是更容易實(shí)現(xiàn)知識和方法的遷移;四是縮小高級知識與低級知識之間的差別。這些關(guān)于學(xué)科結(jié)構(gòu)重要性的觀點(diǎn),與學(xué)習(xí)進(jìn)階的基本要素有異曲同工之處。就學(xué)科內(nèi)容結(jié)構(gòu)化的現(xiàn)實(shí)意義而言,我們還需在上述學(xué)科結(jié)構(gòu)的四個(gè)意義的基礎(chǔ)上增加一條,就是結(jié)構(gòu)化的內(nèi)容對于學(xué)生形成核心素養(yǎng)的重要意義。以核心概念為主線的結(jié)構(gòu)化學(xué)習(xí)主題,有助于課程實(shí)施者從學(xué)習(xí)進(jìn)階的視角整體理解學(xué)生不同階段的學(xué)習(xí)內(nèi)容,明確每一個(gè)階段完成的學(xué)習(xí)任務(wù)所達(dá)成相關(guān)核心概念的階段性水平。隨著學(xué)習(xí)進(jìn)程的遞進(jìn),學(xué)習(xí)內(nèi)容不斷擴(kuò)展,相關(guān)核心概念的水平不斷提升,從而使學(xué)生的核心素養(yǎng)逐步形成。結(jié)構(gòu)化的內(nèi)容會使學(xué)生的學(xué)習(xí)變得更輕松,更持久,“一個(gè)人越是具有學(xué)科結(jié)構(gòu)的觀念,就越能毫不疲乏地完成內(nèi)容充實(shí)和時(shí)間較長的學(xué)習(xí)情節(jié)”。在這樣的學(xué)習(xí)過程中,學(xué)習(xí)建立積極的情感體驗(yàn),而持久的學(xué)習(xí)經(jīng)歷也有助于活動經(jīng)驗(yàn)的積累和核心素養(yǎng)的形成。內(nèi)容結(jié)構(gòu)化,凸顯學(xué)習(xí)主題的整體性和一致性,并通過主題中起重要作用的核心概念來實(shí)現(xiàn)。 內(nèi)容結(jié)構(gòu)化的階段性特征凸顯學(xué)習(xí)進(jìn)階的進(jìn)程,學(xué)習(xí)進(jìn)階的階段性特征通過關(guān)鍵內(nèi)容的教學(xué)體現(xiàn)出來。課程內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化提供了以核心概念為線索的促進(jìn)學(xué)習(xí)進(jìn)階的路徑,透過關(guān)鍵內(nèi)容的深度學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)核心概念的理解與進(jìn)階。以“數(shù)與運(yùn)算”主題為例,“數(shù)的意義與表示”可以看作一個(gè)核心概念,其核心要義是如何從數(shù)量抽象為數(shù),如何將數(shù)用符號表達(dá)出來。在義務(wù)教育階段的四個(gè)學(xué)段中,學(xué)生學(xué)習(xí)有關(guān)數(shù)的內(nèi)容時(shí)都與這個(gè)概念建立關(guān)聯(lián)。第一學(xué)段認(rèn)識20以內(nèi)的數(shù)、百以內(nèi)的數(shù)、萬以內(nèi)的數(shù);第二學(xué)段認(rèn)識十進(jìn)制計(jì)數(shù)法,初步認(rèn)識分?jǐn)?shù)和小數(shù);第三學(xué)段認(rèn)識分?jǐn)?shù)和小數(shù)的意義,自然數(shù)的性質(zhì)(奇數(shù)與偶數(shù)、質(zhì)數(shù)與合數(shù));第四階段認(rèn)識有理數(shù)。每一個(gè)階段雖然認(rèn)識具體的數(shù)不同,但其學(xué)科本質(zhì)都指向核心概念“數(shù)的意義與表示”,都是用抽象的符號和計(jì)數(shù)單位表達(dá)數(shù)。例如,35表示的是3個(gè)十(十位),5個(gè)一(個(gè)位);35表示的是3個(gè)1/5(分?jǐn)?shù)單位);-35表示與35相反的量。每一種抽象的符號表達(dá),都與具體的數(shù)量關(guān)聯(lián)。如何建立起這種關(guān)聯(lián),學(xué)生在不同階段對于這種關(guān)聯(lián)的理解水平如何,以及如何引導(dǎo)學(xué)生理解與掌握這種關(guān)聯(lián),都需要通過結(jié)構(gòu)化的學(xué)習(xí)內(nèi)容來實(shí)現(xiàn)。把握其中的核心概念,并在學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)階過程中實(shí)現(xiàn)內(nèi)容與方法的遷移,進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展,是整體提升教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。課程內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化為實(shí)現(xiàn)教學(xué)方式的變革提供了可能。 三 課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化對課程實(shí)施提出了新的要求,同時(shí)也為教科書編寫和教學(xué)改進(jìn)等提供了契機(jī)。內(nèi)容結(jié)構(gòu)化體現(xiàn)了內(nèi)容統(tǒng)整的理念,避免了知識的碎片化。在內(nèi)容要求和學(xué)業(yè)要求中,將關(guān)聯(lián)密切的知識內(nèi)容統(tǒng)整,體現(xiàn)了核心概念為主線的內(nèi)容一致性。內(nèi)容結(jié)構(gòu)化為教育者引導(dǎo)學(xué)生從整體上深刻理解主題的內(nèi)容和方法,促進(jìn)學(xué)生能力的發(fā)展和核心素養(yǎng)的形成提供了條件。在教學(xué)活動中,要充分考慮學(xué)科的核心概念,從體現(xiàn)核心概念的關(guān)鍵內(nèi)容入手,促進(jìn)學(xué)生對其學(xué)科本質(zhì)的理解,形成知識與方法的遷移,逐步發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。 (一)內(nèi)容編排以主題的核心概念為線索 《標(biāo)準(zhǔn)》對領(lǐng)域下的主題進(jìn)行了整合,凸顯了數(shù)學(xué)學(xué)科的本質(zhì),體現(xiàn)了主題內(nèi)容的一致性,為教科書編寫和教學(xué)設(shè)計(jì)提供了更多選擇和組織的空間。 首先,主題的整合將帶來教科書呈現(xiàn)上的變化?!稑?biāo)準(zhǔn)》除“綜合與實(shí)踐”領(lǐng)域外,小學(xué)階段和初中階段分別列出七個(gè)和八個(gè)學(xué)習(xí)主題,如“數(shù)與代數(shù)”領(lǐng)域包括“數(shù)與運(yùn)算”“數(shù)量關(guān)系”“數(shù)與式”“方程與不等式”“函數(shù)”五個(gè)主題。每個(gè)主題都構(gòu)成一個(gè)整體,其中蘊(yùn)含了反映主題學(xué)科本質(zhì)的核心概念,這些核心概念在不同學(xué)段具有一致性和階段性。例如,小學(xué)的“數(shù)與運(yùn)算”主題和初中的“數(shù)與式”主題具有共同特征,其學(xué)科本質(zhì)具有一致性,“數(shù)的意義和表示”“相等”“運(yùn)算律”等作為統(tǒng)領(lǐng)的核心概念體現(xiàn)在不同學(xué)段的相關(guān)內(nèi)容之中,而在不同學(xué)段又具有階段性特征,抽象的程度不同,表征的水平就有所不同。教科書的呈現(xiàn)既要考慮將其作為一個(gè)整體進(jìn)行設(shè)計(jì)與組織,也要體現(xiàn)其階段特征。對于“數(shù)與運(yùn)算”主題,現(xiàn)有的教材大多是將數(shù)的認(rèn)識和數(shù)的運(yùn)算分成不同的單元進(jìn)行設(shè)計(jì)。有教材將“100以內(nèi)數(shù)的認(rèn)識”和“100以內(nèi)數(shù)的加減法”安排在一下和二上的不同單元。依據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》對“數(shù)與運(yùn)算”主題的整體理解,可以考慮將100以內(nèi)數(shù)的認(rèn)識和加減法運(yùn)算安排在同一單元,使學(xué)生在理解數(shù)的意義的同時(shí),探索100以內(nèi)加減法的算理和算法,從而在整體上理解和掌握這個(gè)內(nèi)容。數(shù)與運(yùn)算的結(jié)合,不僅促進(jìn)學(xué)生對算理和算法的理解掌握,反過來也可以幫助學(xué)生從運(yùn)算的角度進(jìn)一步理解數(shù)的意義,有助于學(xué)生數(shù)感、符號意識、運(yùn)算能力、推理意識等核心素養(yǎng)的形成。當(dāng)然,并不是所有的數(shù)與運(yùn)算內(nèi)容都要采取整合的方式來編排,即使分成不同的單元進(jìn)行組織和設(shè)計(jì),也可以用整體的觀點(diǎn)理解相關(guān)內(nèi)容,以把握數(shù)與運(yùn)算的關(guān)聯(lián)?!皥D形與幾何”領(lǐng)域?qū)ⅰ皥D形的認(rèn)識”與“圖形的測量”主題整合為“圖形的認(rèn)識與測量”主題,強(qiáng)調(diào)圖形的認(rèn)識與測量關(guān)聯(lián),從整體上認(rèn)識圖形與測量。與其相關(guān)的核心概念可能包括“圖形的特征”“圖形大小的度量”等。幾何中的測量都是對圖形的測量,圖形測量的本質(zhì)是確定圖形的大小,從一維、二維到三維,分別用長度、面積、體積表達(dá)。對一個(gè)圖形完整的認(rèn)識,包括對其特征(如長方形的邊和角及其關(guān)系)的認(rèn)識,也包括對這個(gè)圖形的周長、面積等度量的認(rèn)識。例如,三角形的兩邊之和大于第三邊,可以從邊的長度的測量視角進(jìn)行探索。將圖形的認(rèn)識與測量整合成一個(gè)主題,為圖形與幾何的學(xué)習(xí)提供了更廣闊的空間,不僅可以把周長和面積這樣的測量問題整合起來進(jìn)行分析和理解,也可以嘗試將圖形的認(rèn)識與測量問題整合起來進(jìn)行教材的組織和教學(xué)設(shè)計(jì)。 其次,具體內(nèi)容主題歸屬的變化有助于課程實(shí)施者準(zhǔn)確理解其學(xué)科本質(zhì)?!稑?biāo)準(zhǔn)》對一些內(nèi)容調(diào)整了主題歸屬,如“用字母表示數(shù)”和“百分?jǐn)?shù)”由原來“數(shù)的認(rèn)識”主題下分別調(diào)整到“數(shù)量關(guān)系”和“數(shù)據(jù)的收集、整理與表達(dá)”主題下。用字母表示數(shù)在以往的標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)中只是作為數(shù)的進(jìn)一步抽象,數(shù)是數(shù)量的抽象,字母又是對數(shù)的更一般的表達(dá),是更高層次的抽象?!稑?biāo)準(zhǔn)》將用字母表示數(shù)調(diào)整到“數(shù)量關(guān)系”主題下,重點(diǎn)將用字母表示數(shù)理解為事物之間關(guān)系和規(guī)律的一般性表達(dá),其內(nèi)容要求是“在具體情境中,探索用字母表示事物的關(guān)系、性質(zhì)和規(guī)律的方法,感悟用字母表示的一般性”,學(xué)業(yè)要求為“能在具體情境中,用字母或含有字母的式子表示數(shù)量之間的關(guān)系、性質(zhì)和規(guī)律,感悟用字母表示具有一般性”。從數(shù)量關(guān)系角度來理解字母表示數(shù)的學(xué)科本質(zhì),其教學(xué)的重點(diǎn)和意義與以往相比就會產(chǎn)生變化,從某種意義上彌補(bǔ)了小學(xué)階段不學(xué)簡易方程帶來的缺失,有助于發(fā)展學(xué)生初步的代數(shù)思維。“百分?jǐn)?shù)”的內(nèi)容移到“數(shù)據(jù)的收集、整理和表達(dá)”這個(gè)主題下,凸顯了百分?jǐn)?shù)的統(tǒng)計(jì)意義。以往百分?jǐn)?shù)在“數(shù)的認(rèn)識”主題下,學(xué)生更多是從數(shù)的意義理解百分?jǐn)?shù),將百分?jǐn)?shù)看作特殊的分?jǐn)?shù)。但百分?jǐn)?shù)主要用于解決實(shí)際問題,從統(tǒng)計(jì)意義上理解百分?jǐn)?shù)更能清晰地了解其來龍去脈。百分?jǐn)?shù)的內(nèi)容要求是“結(jié)合具體情境,探索百分?jǐn)?shù)的意義,能解決與百分?jǐn)?shù)有關(guān)的簡單實(shí)際問題,感受百分?jǐn)?shù)的統(tǒng)計(jì)意義”。這些內(nèi)容主題歸屬的變化,有助于課程實(shí)施者準(zhǔn)確理解具體內(nèi)容的本質(zhì),為合理的教學(xué)設(shè)計(jì)創(chuàng)造條件。 (二)內(nèi)容分析凸顯學(xué)科本質(zhì)的整體特征 分析學(xué)習(xí)內(nèi)容是合理進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)和課堂實(shí)施的前提,其重點(diǎn)在于對學(xué)科內(nèi)容的整體理解。課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化為整體上理解相關(guān)內(nèi)容的學(xué)科本質(zhì)提供了線索,有助于確定一類學(xué)習(xí)內(nèi)容的核心概念、關(guān)鍵內(nèi)容和重點(diǎn)難點(diǎn)。以“小數(shù)除法”為例,在現(xiàn)行某版本的教材中,這個(gè)內(nèi)容單元和相關(guān)的前后知識安排如表2所示。 學(xué)習(xí)內(nèi)容的單元分析一般是將單元作為整體,分析這個(gè)單元內(nèi)容的本質(zhì)及其不同內(nèi)容之間的關(guān)系,確定單元的重點(diǎn)和難點(diǎn)等。從主題視角看單元內(nèi)容的本質(zhì)及其關(guān)聯(lián),并且將本單元內(nèi)容與前后相關(guān)的單元內(nèi)容建立聯(lián)系,會對其本質(zhì)有更清晰的認(rèn)識和理解。“小數(shù)除法”這個(gè)單元的主題是“數(shù)與運(yùn)算”,主要內(nèi)容是小數(shù)除法的計(jì)算方法。從教材內(nèi)容的具體分析可以看出,前三個(gè)內(nèi)容是不同類型的小數(shù)除法,體現(xiàn)這個(gè)內(nèi)容的核心概念是“計(jì)數(shù)單位個(gè)數(shù)'累加’”。從計(jì)算方法的角度確定哪個(gè)具體內(nèi)容(例題)是重點(diǎn),有助于學(xué)生理解小數(shù)除法的算理和算法。而后三個(gè)內(nèi)容“近似計(jì)算”“循環(huán)小數(shù)”“混合運(yùn)算”不屬于計(jì)算方法,近似計(jì)算和混合運(yùn)算都與問題的情境有直接關(guān)系,從某種意義上講涉及問題解決能力,其核心概念與計(jì)算方法不同?!稑?biāo)準(zhǔn)》在第二學(xué)段“數(shù)與代數(shù)”領(lǐng)域?qū)Α皵?shù)量關(guān)系”主題有“能在簡單的實(shí)際情境中,運(yùn)用四則混合運(yùn)算解決問題”的學(xué)業(yè)要求。而循環(huán)小數(shù)在本質(zhì)上是數(shù)的認(rèn)識的擴(kuò)展,之所以在小數(shù)除法單元中呈現(xiàn),原因之一就是解決類似1÷3這樣的問題時(shí)出現(xiàn)了循環(huán)小數(shù),其重點(diǎn)不是除法的問題,是數(shù)的表示的拓展,是如何表達(dá)循環(huán)小數(shù)和循環(huán)小數(shù)在具體情境中怎樣取舍的問題,其核心概念是“數(shù)的意義與表達(dá)”。這兩類問題雖然不是該單元的重點(diǎn),但與小數(shù)除法的計(jì)算有關(guān),可以看作小數(shù)除法的應(yīng)用,其本質(zhì)是問題解決和數(shù)的表達(dá)。施教者在對內(nèi)容進(jìn)行縱向整體分析時(shí)還要了解前后單元的相關(guān)內(nèi)容。從表2可以看到,四年級與小數(shù)除法相關(guān)的內(nèi)容有整數(shù)除法、運(yùn)算律和小數(shù)的意義等,五下進(jìn)一步學(xué)習(xí)的分?jǐn)?shù)除法,與整數(shù)除法和小數(shù)除法的算理相關(guān)。數(shù)的運(yùn)算的重點(diǎn)在于理解算理、掌握算法,與算理直接相關(guān)的核心概念是“計(jì)數(shù)單位的'累加’”,這一核心概念在四年級和五下都會在不同的運(yùn)算單元中重復(fù)出現(xiàn)。從這個(gè)意義上講,這些相關(guān)內(nèi)容在學(xué)科本質(zhì)上具有一致性。將能夠突出地體現(xiàn)核心概念一致性的內(nèi)容作為關(guān)鍵內(nèi)容組織教學(xué),有助于實(shí)現(xiàn)知識和方法的遷移,使這些相關(guān)內(nèi)容在整體上形成一個(gè)“大單元”。內(nèi)容結(jié)構(gòu)化有助于從整體上把握內(nèi)容的關(guān)聯(lián),清晰地梳理數(shù)的運(yùn)算內(nèi)容的線索,以及不同階段“數(shù)與運(yùn)算”主題之間的聯(lián)系。將對主題學(xué)科本質(zhì)的整體理解運(yùn)用到具體的內(nèi)容分析之中,有助于深刻理解具體學(xué)習(xí)內(nèi)容的核心概念,以及單元內(nèi)容的重點(diǎn)和關(guān)鍵內(nèi)容的確定。 (三)教學(xué)活動突出關(guān)鍵內(nèi)容的單元整體設(shè)計(jì) 內(nèi)容結(jié)構(gòu)化促進(jìn)課堂教學(xué)改進(jìn)的持續(xù)研究,從關(guān)鍵內(nèi)容入手的單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)導(dǎo)向目標(biāo)的重要路徑。《標(biāo)準(zhǔn)》結(jié)構(gòu)化的內(nèi)容設(shè)計(jì)在領(lǐng)域下以主題的形式呈現(xiàn),具體內(nèi)容要求呈現(xiàn)學(xué)科知識與核心素養(yǎng)兩條線索。主題的整合更加凸顯學(xué)科內(nèi)容的本質(zhì)特征,以及相關(guān)內(nèi)容之間的聯(lián)系。通過教學(xué)內(nèi)容的縱向分析,可以從整體上把握學(xué)習(xí)內(nèi)容的發(fā)展脈絡(luò)、學(xué)科本質(zhì)的一致性特征以及內(nèi)容之間的關(guān)聯(lián),同時(shí)把握一個(gè)主題內(nèi)容重點(diǎn)體現(xiàn)的核心概念以及蘊(yùn)含的核心素養(yǎng)。教學(xué)設(shè)計(jì)與組織應(yīng)當(dāng)采用單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)的思路,從整體的視角分析內(nèi)容本質(zhì)和學(xué)生學(xué)情,聚焦核心概念,確定核心素養(yǎng)導(dǎo)向的學(xué)習(xí)目標(biāo),針對單元中的關(guān)鍵內(nèi)容設(shè)計(jì)與實(shí)施體現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的教學(xué)活動。下面以小數(shù)除法為例,借助表2作簡要分析。 首先,基于自然單元內(nèi)容的整體分析,形成以核心概念為線索的反映該單元與前后相關(guān)單元之間聯(lián)系的內(nèi)容的整體理解。以教材的自然單元為形,以單元和單元之間內(nèi)容本質(zhì)與核心概念為魂,從自然單元入手進(jìn)行內(nèi)容分析,既容易操作,又可以從自然單元分析中將學(xué)習(xí)內(nèi)容延伸、拓展,實(shí)現(xiàn)對學(xué)習(xí)內(nèi)容的整體理解。表2顯示“小數(shù)除法”單元的核心內(nèi)容是“數(shù)與運(yùn)算”主題中的小數(shù)除法,其重點(diǎn)是理解算理、掌握算法。小數(shù)除法的算理和算法與整數(shù)除法有密切關(guān)系,需要追溯到整數(shù)除法,特別是有余數(shù)除法的教學(xué),教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)有必要考慮喚起學(xué)生這方面的認(rèn)知,特別是核心概念“計(jì)數(shù)單位個(gè)數(shù)'累加’”的運(yùn)用。小數(shù)意義的理解對于小數(shù)除法算理的理解不可缺少,教學(xué)中應(yīng)采用恰當(dāng)?shù)姆绞綆椭鷮W(xué)生運(yùn)用小數(shù)意義理解算理。除了這個(gè)主題外,第四至第六三個(gè)內(nèi)容又涉及數(shù)的認(rèn)識和問題解決等,教學(xué)中應(yīng)與相關(guān)的核心概念關(guān)聯(lián),采取不同的教學(xué)策略。 其次,確定單元中的關(guān)鍵內(nèi)容。關(guān)鍵內(nèi)容是能更好地體現(xiàn)所學(xué)內(nèi)容的學(xué)科本質(zhì)和核心概念的內(nèi)容,并且蘊(yùn)含著相關(guān)的核心素養(yǎng)。表2中第一至第三個(gè)內(nèi)容是不同類型的小數(shù)除法問題,這些內(nèi)容中能較為集中地體現(xiàn)小數(shù)除法的算理和算法的內(nèi)容可以作為教學(xué)的關(guān)鍵內(nèi)容。從該單元的教材安排看,第一個(gè)內(nèi)容是小數(shù)除以整數(shù),可以理解教材的編者將這個(gè)內(nèi)容作為關(guān)鍵內(nèi)容的設(shè)計(jì)思路。這樣的設(shè)計(jì)不無道理,這個(gè)內(nèi)容直指小數(shù)除法運(yùn)算,學(xué)生直接面對的是小數(shù)除法,要解決的問題就是被除數(shù)是小數(shù)時(shí)怎樣計(jì)算,可借助這個(gè)問題理解小數(shù)除法的算理和算法。吳正憲基于多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),在對內(nèi)容進(jìn)行整體分析基礎(chǔ)上,將第二個(gè)內(nèi)容“整數(shù)除以整數(shù)商是小數(shù)”作為關(guān)鍵內(nèi)容,通過具體的問題情境引導(dǎo)學(xué)生探索和理解小數(shù)除法的算理和算法:“4個(gè)人吃飯,付給服務(wù)員97元,這頓飯他們要AA制”,讓學(xué)生根據(jù)這個(gè)情境提出問題和解決問題。問題本身并不難,但在進(jìn)行運(yùn)算時(shí)發(fā)現(xiàn)97÷4=24……1,這是一個(gè)有余數(shù)的除法。在AA制的情境中,需要將余下的1繼續(xù)除,在整數(shù)除法的范圍內(nèi)無法解決這個(gè)問題?!坝嘞碌?怎么分”引起學(xué)生學(xué)習(xí)過程的認(rèn)知沖突。這個(gè)問題的解決直接引出小數(shù)除法計(jì)算算理的深度探索。將小數(shù)除法與以往學(xué)習(xí)的有余數(shù)的除法聯(lián)系起來,運(yùn)用學(xué)生學(xué)習(xí)的前概念,可以引起學(xué)生進(jìn)一步探索和思考。更重要的是,從有余數(shù)的除法引入可以喚起學(xué)生相關(guān)的核心概念——計(jì)數(shù)單位個(gè)數(shù)“累加”與細(xì)分,并讓學(xué)生將其運(yùn)用于新的問題解決之中。當(dāng)以“一”為單位的1不夠除以4的時(shí)候,將其變成以十分之一為單位的10個(gè)0.1,就可以除以4,商是2(2個(gè)0.1),接下來的計(jì)算都是這個(gè)方法的推理。這個(gè)例題作為學(xué)習(xí)這類內(nèi)容的關(guān)鍵內(nèi)容,對于深刻理解算理、掌握算法起畫龍點(diǎn)睛的作用。 最后,設(shè)計(jì)有效的教學(xué)活動?;趯W(xué)生的基礎(chǔ)和前概念,組織圍繞關(guān)鍵內(nèi)容的學(xué)習(xí)活動,有助于促進(jìn)學(xué)生整體發(fā)展。關(guān)鍵內(nèi)容體現(xiàn)學(xué)科本質(zhì),指向?qū)W生的核心素養(yǎng)。有效教學(xué)活動的組織需要基于學(xué)生現(xiàn)有的知識基礎(chǔ)和對當(dāng)前學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解水平以及存在的困惑,提出引發(fā)學(xué)生思考的問題,并采用多樣性的策略與方法,引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考、質(zhì)疑問難、合作交流,在解決問題過程中深度理解所學(xué)內(nèi)容,形成和發(fā)展核心素養(yǎng)。在小數(shù)除法教學(xué)中,師生圍繞“余下的1怎樣分”的問題展開教學(xué)活動,學(xué)生經(jīng)過獨(dú)立思考,給出不同的解決方法,再對有代表性的方法進(jìn)行討論、質(zhì)疑、交流,最后實(shí)現(xiàn)問題解決,在理解算理、掌握算法的同時(shí),學(xué)生的推理意識、運(yùn)算能力、幾何直觀等核心素養(yǎng)獲得發(fā)展。 課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化是深化基礎(chǔ)教育課程改革的重要理念,在中小學(xué)數(shù)學(xué)課程與教學(xué)改革中應(yīng)引起充分的重視。伴隨著《標(biāo)準(zhǔn)》的頒布與實(shí)施,圍繞課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化的理解及其引起的深化教學(xué)改革的探索將成為重要的研究話題。 (作者馬云鵬系東北師范大學(xué)教育學(xué)部教授,博士生導(dǎo)師) 責(zé)任編輯:王維花 微信編輯:嚴(yán)匡正 監(jiān) 制:周國華 本文刊發(fā)于《課程·教材·教法》2022年第6期,參考文獻(xiàn)略。 |
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