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基于APOS理论的数学概念教学研究

2018-11-12焦欢欢

新课程·上旬 2018年8期
关键词:分数的意义

焦欢欢

摘 要:APOS理论是美国数学家杜宾斯基等人提出的数学概念学习理论,现结合苏教版五年级下册《分数的意义》一课,阐述APOS理论在小学数学概念教学中的应用。

关键词:APOS理论;数学概念教学;分数的意义

数学概念是具體性与抽象性的辩证统一,是“过程”与“对象”的统一体。APOS分别代表学习的四个阶段(活动阶段、程序阶段、对象阶段和图式阶段),下面笔者将以苏教版五年级下册《分数的意义》为例,将单位“1”“分数”“分数单位”概念作为研究对象。

一、活动阶段——直观感知,积累感性认识

【教学片段】

师:(呈现月饼图)看到这个月饼图,你想到什么分数?

生:1/3,表示把一个月饼平均分成3份,其中1份就是这块月饼的1/3。

师:(出示一米的米尺)你想到用什么分数表示?

生:1/10,把一米平均分成10份,一份就是1/10。

师继续出示一升、一些物体的直观图,让生看图说分数含义。

【分析】“活动”是指个体通过一步一步的外显性(或记忆性)指令去变换一个客观的数学对象,在活动阶段,学生借助直观材料、数形结合,说出具体分数的含义,并在不断变换客观数学对象的过程中,感悟“变”与“不变”,积累分数概念的经验。

二、程序阶段——活动内化,形成概念表象

【教学片段】

师:刚才,我们说分数,现在,我们能不能自己在头脑中想一个分数,并创造出来?

学生依次展示并说出一个正方形的1/2、一米的3/4、一堆苹果的1/5、一堆桃的1/3、一块大饼的1/4的意义,教师展示在黑板上。

师:比较黑板上的图,在分法上有什么不同的地方?

生:平均分的份数不同,表示的分数也不同,平均分的对象也不同。

师:你能根据平均分的对象把它们分分类吗?每一类都是把什么进行平均分的?

生:(生上台分类)第一类是把一个物体进行平均分,第二类是把计量单位平均分,第三类是把一些物体平均分。

师:是的,把平均分的对象分成了一个物体、一个计量单位和许多物体组成的一个整体。

【分析】“程序阶段”是学生在头脑中对活动进行描述和反思。这个阶段,学生自己“做分数”,自觉内化之前的活动,在脑中建立分数表象,通过画的方式将表象外化出来,教师顺势引导学生按照平均分的对象进行分类,将零散的平均分对象进行结构分类——一个物体、一个计量单位、一个整体,初步形成单位“1”的概念。

三、对象阶段——抽象概括,揭示概念本质

【教学片段】

师:刚才分的一个物体、一个计量单位、一个整体,都和自然数几有关?

生:1。

师:数学上把平均分的对象,比如一个物体、一个计量单位或由许多物体组成的一个整体,都可以用自然数1来表示,通常,我们把它叫作单位“1”。

师:上面这些图分别是把什么看作单位“1”?

师:认识了单位“1”,上面的分数分别是把单位“1”平均分成多少份?表示这样几份?

师:你觉得什么是分数呢?

生:(在生交流的基础上概括)把单位“1”平均分成若干份,表示这样的一份或几份的数,叫做分数。表示其中一份的数,叫做分数单位。

师:你能说说黑板上各个分数的分数单位吗?它们分别有几个这样的分数单位?

【分析】“对象阶段”就是通过对前面活动阶段、程序阶段的抽象,认识到概念的本质,对其赋予形式化的定义和符号,成为一个具体的对象。通过提问:一个物体、一个计量单位、一个整体,都和自然数几有关?并追问概念的本质,将平均分对象放到更高层次的结构中,将之前的“程序”压缩为一种“对象”:单位“1”、分数、分数单位的形式化定义,从而实现分数概念过程和对象的统一。

四、图式阶段——知识整合,形成概念结构

【教学片段】

师:今天我们学习了单位“1”、分数、分数单位这三个概念,它们之间有什么联系呢?

生:单位“1”平均分成若干份,表示其中一份的数是分数单位,表示其中几份的数是分数。

生:任何一个分数都是由一个或几个分数单位组成的。

师:还记得以前学的整数的计数单位吗?一个整数又是由什么组成的呢?

生:整数的计数单位有个、十、百、千等,一个整数就是由几个整数单位组成的。

师:没错,我们目前学到的数,不管是整数还是分数,这些数都是由几个计数单位组成的。

【分析】图式阶段,指的是学生能够把之前相应的“活动”“程序”“对象”以及与某些一般原理相联系的其他“图式”进行整合,形成个体头脑中的认知框架。这阶段,教师通过启发学生将单位“1”、分数、分数单位三个概念联系起来,横向构建三者概念之间的关系,又回忆整数的意义,形成纵向联系,最终形成认知结构。

参考文献:

[1]鲍建生,周超.数学学习的心理基础与过程[M].上海:上海教育出版社,2009.

[2]张兴华.儿童学习心理与小学数学教学[M].江苏:江苏教育出版社,2011.

[3]彭聃龄.普通心理学[M].4版.北京:北京师范大学出版社,2012.

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