基于数概念本质读懂、用好教科书  

作  者:

作者简介:
刘加霞,北京教育学院数学与科学教育学院.

原文出处:
小学教学

内容提要:

文章以人教版一年级新教科书“数的认识”内容为研究对象,探讨教师如何读懂用好教科书.分析其主要变化与设计意图,指出新教科书立足数概念本质,凸显“+1”后继数本源、计数单位线性表达的数学意义,通过有层级学具助力学生理解十进制与位值制.研究表明,新教科书遵循数概念发展与学生认知逻辑,落实“数与运算的一致性”,为核心素养培养奠定基础,也为教师教学提供了明确指引.


期刊代号:G392
分类名称:小学数学教与学
复印期号:2026 年 01 期

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  教科书(习惯上称为教材)是教师实施教学的主要载体.教师读懂并用好教科书是最基础最重要的基本功,这在正在使用新教科书的当下更为突出.笔者参与编写人教版教科书以及教师教学用书编写,对各单元内容、整体结构及设计意图较为清楚.本文将介绍一年级上、下册中“数的认识”这一大单元内容的主要变化及设计意图,并就这些内容概要提出使用建议.

  新教科书一年级关于“数的认识”主要涉及一年级上册3个单元(5以内数的认识和加、减法,6~10的认识和加、减法,11~20的认识)和一年级下册1个单元(100以内数的认识),从单元名称上看教科书内容好像没有变化,但仔细对比分析后发现变化很大.如,在“11~20的认识”单元单独编排了“10的再认识”专门学习计数单位“十”,初步感知十进制、位值制计数及计数原理;再如,有关10以内数的认识的2个单元在“从数量中抽象出数”时所提供的学具有较大变化,特别强调前一个数“+1”得到后一个数;又如,“100以内数的认识”单元第一课时不再是“100的认识”,而是先安排2课时甚至3课时学习“认识两位数”,然后认识100的两层含义.新教科书努力在把握数概念本质基础上落实“数与运算的一致性”,使学生整体与结构化地掌握所学内容,在学习基础知识、基本技能并运用它们解决问题的过程中落实核心素养.

  一、新教科书重视数概念产生的本源:“+1”得到后继数

  2022年版课标指出:“初步体会数是对数量的抽象,感悟数概念本质上的一致性,形成数感和符号意识.”从现实事物个数中抽象出数离不开一一对应思想,它是最朴素、最重要的数学思想,是数概念产生、比较数量多少(数的大小)以及确定数的顺序的前提.例如,1颗珠子(或小方块,或其他任何物体)用1表示,再添1就用2表示,以此类推,几颗珠子就用几表示,即有几个实物就对应几这个数.由此可以看出,“+1”是数概念产生的本源,“多一个、少一个”是数概念以及加、减法运算的本质,数概念与加、减法在本质上是相通的.数量的“多与少”最简单、最朴素的形式就是“多一个”或“少一个”,“+1”是自然数以及运算产生的关键.

  意大利数学家皮亚诺建立了自然数的序数理论,即皮亚诺公理,有如下规定:(1)某一个数(例如1)是起始数;(2)起始数“+1”得到第二个数即起始数的后继数,通过不断“+1”就得到无数个后继数,任何自然数的后继数都不是1,后继数相同的两个自然数其实是同一个自然数;(3)起始数1有某个特点,假设任意自然数n有这个特点,那么n的后继数n+1也有这个特点.这就是数学完全归纳法(小学阶段不涉及该内容,小学阶段主要用到不完全归纳法).

  遵循“直接后继”的方法,在定义自然数的同时自然而然地定义了自然数的加法运算(例如,2=1+1、3=2+1..….).抽象出的所有数构成自然数集,在该集合中存在最小的数,所有元素之间存在序关系、大小关系,即数集中的任何两个数a、b,要么a<b,要么b<a,如果a小于或等于b,同时b又小于或等于a,则a一定等于b.

  但老师们经常问:为什么0是自然数?最小的自然数是1还是0?如前介绍可知,皮亚诺公理中的起始数是1,但后来修订了皮亚诺公理,即规定0是起始数,于是,这两个问题就容易回答.数学上能随便地规定吗?显然不能,规定了0是起始数后,有如下“好处”使自然数集“更好”且与皮亚诺公理不产生矛盾:(1)能用0描述空集的元素个数.如此,所有自然数就能完整地刻画有限集合的元素个数.“没有”是最高水平的“有”.(2)0是起始数,前一个数“+1”得到后继数,一个跟随一个排成一串数,既不重复也不遗漏.(3)扩充后的自然数集仍保有原自然数集的序数性质、最小数原理,仍是良序集,加法、乘法两种运算在新集合中仍满足封闭性.

  因此,“一”是最重要、最根本也是最朴素的计数单位.基于十进制计数原理,人类创造的第一个计数单位是“十”,依次又创造出“百”“千”“万”等无数个计数单位,每个计数单位都用一个“汉字符号”给其命名,由此也可看出“汉语读数”只有十进制而没有位值制思想.教科书在“5以内数的认识和加、减法”“6~10的认识和加、减法”这2个单元都强调“+1”得到下一个数.例如,“9+1”是10,此时“10”是一个数,能表示数量多少、位置与顺序(如图1.在“11~20的认识”单元又学习“10的再认识”,此时的“10”是计数单位“十”).同样,后一个数“-1”得到前一个数,自然而然就能得到数的大小比较的方法,数的顺序与大小比较就能建立联系.这2个单元只有计数单位“一”,还不涉及十进制、位值制.因此,教科书中就没有明确提及计数单位“一”.但教师在教学时应该教给学生规范的表达,例如,“6”不是“1个六”而是“6个一”.日常习惯于这样规范的表达,能够更好地理解“10个一是1个十”,“一”“十”都是重要的计数单位,也为后续理解四则运算的算理、归纳算法奠定基础.

  

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