活潑靈動 感悟智慧

謝立光

在全國第九屆“卡西歐杯”初中青年教師數(shù)學(xué)優(yōu)質(zhì)課展示與研討活動中，江西省贛州市章源中學(xué)許萍老師執(zhí)教了一節(jié)數(shù)學(xué)活動展示課——“從月歷到數(shù)陣初步”，獲得了在場評委及觀摩教師的一致好評，被組委會評定為全國一等獎。許老師從“有框”到“無框”，從月歷到數(shù)陣初步，設(shè)計了一系列數(shù)學(xué)活動，通過學(xué)生動手操作、觀察、猜想、交流、反思、驗證、運(yùn)用數(shù)學(xué)規(guī)律，啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生從數(shù)學(xué)的角度發(fā)現(xiàn)和提出問題，運(yùn)用已有的知識和經(jīng)驗解決問題。整節(jié)課活潑靈動，引領(lǐng)學(xué)生從活動經(jīng)驗中感悟數(shù)學(xué)智慧，彰顯了數(shù)學(xué)活動課的魅力?，F(xiàn)擷取部分教學(xué)片段與大家共賞。

【片段1】創(chuàng)設(shè)情境，引入課題

師：今天，我們從大家熟悉的月歷中，開展一次數(shù)學(xué)活動。首先，我們一起來做一個“你說我猜”游戲。

活動1：請你用一個學(xué)具“十字框”在2015年10月的月歷表中框出5個數(shù)，然后告訴老師這5個數(shù)的和，讓老師猜猜你框出的是哪5個數(shù)。

生1：我用“十字框”框出的5個數(shù)之和為100。

師： 見證奇跡的時刻到了，框出的中間的數(shù)是20，20的左、右、上、下對應(yīng)的數(shù)分別是19，21，13，27。

生（齊聲）：??！老師猜對了。

生2：生1可能是老師的“托”，我來試一試。 我框出的5個數(shù)之和為60。

師：框出的中間的數(shù)是12，12的左右上下對應(yīng)的數(shù)分別是11，13，5，19。

生：老師真厲害！

師：同學(xué)們想知道其中的奧秘嗎？讓我們一起來揭示其中的數(shù)學(xué)奧秘。

【賞析】許老師從學(xué)生熟悉的月歷入手，游戲激趣，開展了“你說我猜”的數(shù)學(xué)游戲活動，設(shè)置了懸念，創(chuàng)設(shè)了一個寬松活潑的活動氛圍，學(xué)生踴躍參與其中，有效地激發(fā)了學(xué)生參與活動的濃厚興趣與探究數(shù)學(xué)問題的強(qiáng)烈動機(jī)。同時，讓學(xué)生再一次深切地感受到“數(shù)學(xué)植根于生活，生活中處處有數(shù)學(xué)”。

【片段2】互動合作，探究規(guī)律

活動2：如圖是2015年10月的月歷。

（1）請你在該月歷中用1×3（行×列）的“橫條框”框出三個數(shù)，這三個數(shù)有什么規(guī)律？它們的和與中間這個數(shù)有什么關(guān)系？移動方框再試一試。

（2）再用3×1（行×列）的“豎條框”框出三個數(shù)，你能得出什么結(jié)論？

（3）設(shè)其中一個數(shù)為a，你能證明（1）、（2）中的結(jié)論嗎？

（學(xué)生紛紛利用學(xué)具“條形框”框數(shù)，觀察思考，尋找規(guī)律；計算所框3個數(shù)的和與中間這個數(shù)的數(shù)量關(guān)系；利用含a的式子驗證規(guī)律。而后小組交流學(xué)習(xí)活動成果，學(xué)生展示探究過程與結(jié)論。）

活動小組1：我們的“橫條框”所框1×3（行×列）的數(shù)是：5，6，7。發(fā)現(xiàn)這3個數(shù)從左到右依次大1，它們是一組連續(xù)正整數(shù)，它們的和是中間這個數(shù)的3倍。移動方框后，發(fā)現(xiàn)規(guī)律也是一樣的，也就是“同行3個數(shù)從左到右依次大1” “同行3個數(shù)的和是中間這個數(shù)的3倍”。

活動小組2：我們的“豎條框”所框3×1（行×列）的數(shù)是：9，16，23。發(fā)現(xiàn)這3個數(shù)從上到下依次大7，我們認(rèn)為其中的原因是由于月歷中“一個星期有7天”周期性排列造成的。它們的和是中間這個數(shù)的3倍。移動方框后，發(fā)現(xiàn)規(guī)律也是一樣的。也就是“同列3個數(shù)從上到下依次大7” “同列3個數(shù)的和是中間這個數(shù)的3倍”。

師：同學(xué)們真棒！觀察仔細(xì)，思考嚴(yán)密，對規(guī)律歸納得很好！

活動小組3：證明“同列3個數(shù)的和是中間這個數(shù)的3倍”的思路也有3種，其中最簡便的是：設(shè)中間的數(shù)為a，可得（a-7）+ a +（a+7）=3a。

師：同學(xué)們利用字母代表數(shù)，運(yùn)用整式的有關(guān)知識，對結(jié)論進(jìn)行了證明，思路清晰，方法多樣，老師為你們點(diǎn)贊！

【賞析】學(xué)生興趣盎然地利用學(xué)具“橫條框”“豎條框”，分別對月歷中的1×3（行×列）、3×1（行×列）中的3個數(shù)蘊(yùn)含的數(shù)字規(guī)律、數(shù)量關(guān)系，進(jìn)行動手操作、觀察實驗、分析歸納、概括總結(jié)、推理論證，積累了數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗，體會了“用字母代表數(shù)更具一般性”的事實，體驗了解決問題方法的個性化、多樣化、簡單化，同時增強(qiáng)了學(xué)生用語言、符號表示數(shù)學(xué)規(guī)律的意識與能力。

活動3：如圖，在2015年9月的月歷中用3×3（行×列）的“方形框”框出9個數(shù)，請思考下列問題：

（1）方框中這9個數(shù)的和與方框正中心的數(shù)有什么關(guān)系？

（2）移動方框，（1）中的結(jié)論還成立嗎？你能證明這個結(jié)論嗎？

（3）這個結(jié)論對任何一個月的月歷都成立嗎？

（根據(jù)活動2的經(jīng)驗，問題得到快速的解決，學(xué)生躍躍欲試，紛紛展示自己的探究活動成果。）

生1：我發(fā)現(xiàn)方框中這9個數(shù)的和是方框正中心數(shù)的9倍。移動方框，只要框中是9個數(shù)，結(jié)論仍然成立。

生2：可設(shè)方框正中心數(shù)為a，則（a-8）+（a-7）+（a-6）+（a-1）+a+（a+1）+（a+6）+（a+7）+（a+8）=9a。通過證明，說明該結(jié)論是正確的。

生3：這個結(jié)論對任何一個月的月歷都成立，因為每個月的月歷的數(shù)字排列規(guī)律是一樣的。

師：說得真好！我們通過“觀察—猜想—驗證”發(fā)現(xiàn)了不少月歷中隱含的數(shù)學(xué)問題及規(guī)律。接下來，我們運(yùn)用所發(fā)現(xiàn)的規(guī)律，來解決一些數(shù)學(xué)問題。

【賞析】從“條形框”到“方形框”探究月歷中的數(shù)字規(guī)律，通過知識的正遷移進(jìn)行相關(guān)的數(shù)學(xué)活動。啟迪學(xué)生的數(shù)學(xué)智慧，鼓勵學(xué)生從不同的角度發(fā)現(xiàn)規(guī)律，從數(shù)學(xué)的角度發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，解決問題。學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的“整式”知識對發(fā)現(xiàn)的規(guī)律進(jìn)行解釋、驗證，從特殊到一般，推廣到每個月的月歷均蘊(yùn)含其中規(guī)律，體現(xiàn)了結(jié)論的一般性。

【片段3】拓展應(yīng)用，能力提升

活動4：如圖的10×5（行×列）的數(shù)陣，是由一些連續(xù)奇數(shù)組成的。

（1）請你選擇手中的學(xué)具方框框出幾個數(shù)，你發(fā)現(xiàn)有類似于月歷中的規(guī)律嗎？

（2）若用如圖所示的“平行四邊形框”框出四個數(shù)：

①若設(shè)框中的第一行第一個數(shù)為x，用含x的代數(shù)式表示另外三個數(shù)；

②若這樣框出的四個數(shù)的和是200，求出這四個數(shù)；

③能否框出這樣的四個數(shù)，它們的和為256，為什么？

（學(xué)生讀題、審題，運(yùn)用學(xué)具“橫條框”“豎條框”“十字框”“方形框”框數(shù)，自主探究，合作交流，揭示連續(xù)奇數(shù)數(shù)陣隱含的規(guī)律，展示活動成果。）

生1：我用的是“橫條框”，發(fā)現(xiàn)所框3個數(shù)從左到右依次大2，3個數(shù)的和是中間這個數(shù)的3倍。

生2：我用的是“豎條框”，發(fā)現(xiàn)所框3個數(shù)從上到下依次大10，3個數(shù)的和是中間這個數(shù)的3倍。

生3：我用的是“十字框”， 發(fā)現(xiàn)所框5個數(shù)的和是中間這個數(shù)的5倍。

生4：我用的是“方形框”， 發(fā)現(xiàn)所框9個數(shù)的和是中間這個數(shù)的9倍。

生5（補(bǔ)充）：上述規(guī)律與月歷中的規(guī)律類似。

生6：設(shè)框中的第一行第一個數(shù)為x，“平行四邊形框”框出的另外三個數(shù)可表示為：x+2，x+8，x+10。列方程可得：x+（x+2）+（x+8）+（x+10）=200，解得x=45，這4個數(shù)分別是：45，47，53，55。

師：不錯，根據(jù)規(guī)律，列方程求解。

生7（解法同生6）：可得和為256的4個數(shù)分別是：59，61，67，69，能框出這4個數(shù)。

（學(xué)生們各抒己見，爭論不休，而后恍然大悟。）

生：“平行四邊形框”不能框出這樣的4個數(shù)，因為59與61，67，69在數(shù)陣的兩端。

師：看來，解得的結(jié)果要回歸到數(shù)陣中去檢驗它的存在性。

【賞析】教學(xué)中，許老師從“月歷”到“連續(xù)奇數(shù)數(shù)陣”，從“橫條框”“豎條框”“十字框”“方形框”到“平行四邊形框”，從簡單到復(fù)雜，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)陣的數(shù)字排列規(guī)律。由于有前面的數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗的積累，學(xué)生能快速、敏銳地發(fā)現(xiàn)數(shù)陣隱含的數(shù)字規(guī)律，問題迎刃而解，學(xué)生進(jìn)一步感受到運(yùn)用數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗解決數(shù)學(xué)問題帶來的成功愉悅。學(xué)生動手操作，質(zhì)疑反思，合作交流，展示匯報，將實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型求解，展示了學(xué)生的聰明才智、獨(dú)特個性與創(chuàng)新成果，積累了活動經(jīng)驗，提煉了思想方法，使學(xué)生在活動中理解數(shù)學(xué)本質(zhì)，感悟數(shù)學(xué)智慧。

（作者單位：江西省贛縣教育局教研室）