設(shè)計(jì)有效活動(dòng) 促進(jìn)學(xué)習(xí)資源結(jié)構(gòu)化

陳麗云

數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)第二學(xué)段目標(biāo)中明確指出：“要讓學(xué)生經(jīng)歷探索給定事物中隱含的規(guī)律，使學(xué)生的數(shù)學(xué)思考有條理，并具有一定的歸納能力?！蹦壳靶W(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中，學(xué)習(xí)資源碎片化，數(shù)學(xué)思考單一的情況較為普遍，現(xiàn)結(jié)合人教版數(shù)學(xué)四年級(jí)下冊(cè)“數(shù)圖形的學(xué)問(wèn)”這一學(xué)習(xí)內(nèi)容，從設(shè)計(jì)有效活動(dòng)、促進(jìn)學(xué)習(xí)資源結(jié)構(gòu)化方面做一些探討。本課時(shí)通過(guò)讓學(xué)生畫(huà)示意圖、探究數(shù)圖方法的系列活動(dòng)，經(jīng)歷在多次數(shù)簡(jiǎn)單圖形的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)規(guī)律并總結(jié)歸納方法，形成結(jié)構(gòu)化的探究過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真觀察、有序思考、總結(jié)歸納的思維品質(zhì)。

片段一：創(chuàng)設(shè)情境，提出問(wèn)題

出示情境圖：

師：同學(xué)們，這是小鼴鼠的新家，請(qǐng)仔細(xì)觀察，你從圖中發(fā)現(xiàn)了哪些信息？

生1：一條隧道上有4個(gè)洞口。

生2：小鼴鼠說(shuō)：“任選一個(gè)洞口進(jìn)入，向前走，再任選一個(gè)洞口出來(lái)?！?/p>

師：讀了這句話，你讀明白了什么？請(qǐng)找一找關(guān)鍵詞。

生：任選、向前走。

師：同桌討論“任選、向前走”兩個(gè)關(guān)鍵詞的意思。

生1：“任選”就是可以從第1個(gè)口進(jìn)入，從第2個(gè)口、第3個(gè)口或者第4個(gè)口出來(lái)。

生2：也可以從第2個(gè)口進(jìn)入，第3個(gè)口或者第4個(gè)口出來(lái)。

生3：“向前走”就是只能向前走，不能往后走。

……

師：根據(jù)你了解的小鼴鼠地洞的信息，你能提出什么數(shù)學(xué)問(wèn)題？

生1：小鼴鼠回家有多少條不同的路線？

生2：到小鼴鼠家做客可以走多少條不同的路線？

設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生觀察情境圖，通過(guò)猜想和追問(wèn)，找準(zhǔn)關(guān)鍵詞，提出探索的問(wèn)題。

片段二：獨(dú)立思考，探究方法

師：要研究這個(gè)有趣的問(wèn)題，我們可以用什么辦法比較簡(jiǎn)潔？

生1：可以用數(shù)圖的方法。

生2：可以畫(huà)線段圖來(lái)分析。

……

師：請(qǐng)同學(xué)們獨(dú)立思考，選用比較簡(jiǎn)潔的方法嘗試畫(huà)示意圖。

教師巡視指導(dǎo)，展示有代表性的示意圖。

師：看示意圖，說(shuō)一說(shuō)1、2、3、4代表什么？哪里是洞口之間的距離？

生觀察發(fā)現(xiàn)：1、2、3、4代表洞口，洞口之間的距離不是很清楚。

師：說(shuō)一說(shuō)哪里是洞口？哪里是洞口之間的距離？

生觀察發(fā)現(xiàn)：洞口表示得很清楚，但表達(dá)不方便。

師：圖3和圖1、圖2有什么不一樣的地方？說(shuō)一說(shuō)。

生：我用字母A、B、C、D來(lái)表示洞口，用線段圖可以清楚地表示洞口之間的距離。如果用數(shù)字表示洞口，數(shù)的時(shí)候容易和數(shù)路線混淆。

師：三種示意圖哪一個(gè)更簡(jiǎn)潔清晰？

生：示意圖3更簡(jiǎn)潔清晰。

師：對(duì)呀，其實(shí)示意圖3就是把小鼴鼠家的路線圖轉(zhuǎn)化為線段圖了。看了示意圖后你又發(fā)現(xiàn)了什么？

生：就是把數(shù)小鼴鼠回家的路線轉(zhuǎn)化為數(shù)線段圖的條數(shù)了。

師：這位同學(xué)真會(huì)思考。（板書(shū)：數(shù)圖形的學(xué)問(wèn)）

設(shè)計(jì)意圖：數(shù)小鼴鼠回家的路線問(wèn)題，其實(shí)質(zhì)是數(shù)點(diǎn)與點(diǎn)之間能組成多少種不同的線段問(wèn)題。設(shè)計(jì)嘗試畫(huà)示意圖的動(dòng)手操作活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生探究簡(jiǎn)潔清晰的表示方法，通過(guò)展示三種有代表性的示意圖，讓學(xué)生在畫(huà)一畫(huà)后，再說(shuō)一說(shuō)、比一比，經(jīng)歷知識(shí)形成過(guò)程，在梳理表達(dá)中感知化繁為簡(jiǎn)和轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想，積累基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)。

片段三：建構(gòu)模型，形成結(jié)構(gòu)化

1.建構(gòu)“數(shù)圖形”方法的模型。

師：請(qǐng)抓住關(guān)鍵詞“任選、向前走”研究第三個(gè)示意圖有多少條不同的路線？試著在圖上畫(huà)一畫(huà)、數(shù)一數(shù)，并跟同桌說(shuō)一說(shuō)。

學(xué)生自主畫(huà)圖，教師巡視指導(dǎo)，找出典型作業(yè)。

師引導(dǎo)學(xué)生逐一討論：

生：作業(yè)1和作業(yè)2有遺漏，沒(méi)有數(shù)完，作業(yè)3數(shù)的是對(duì)的。

師：請(qǐng)作業(yè)3的同學(xué)說(shuō)一說(shuō)你是怎么想的？

生：（邊說(shuō)邊用彩色筆標(biāo)注）我先數(shù)AB、AC、AD，再數(shù)BC、BD，最后數(shù)CD。

師：你能說(shuō)說(shuō)這樣數(shù)有什么好處嗎？

生：這樣有順序地?cái)?shù)，可以做到不重復(fù)、不遺漏。

（板書(shū)：有序）

師：同學(xué)們琢磨琢磨，他是分幾類(lèi)來(lái)數(shù)的？

生：三類(lèi)。第一類(lèi)是AB、AC、AD，第二類(lèi)是BC、BD，第三類(lèi)是CD。

師：（課件演示）這位同學(xué)是按點(diǎn)的位置分類(lèi)從左到右的順序數(shù)。

從A點(diǎn)出發(fā)有3條路線AB、AC、AD，從B點(diǎn)出發(fā)有2條路線BC、BD，從C點(diǎn)出發(fā)有1條路線CD。所以列式為：3+2+1=6條。

師：按點(diǎn)的位置分類(lèi)，在自己的圖上比畫(huà)比畫(huà)。

師：還有不同想法嗎？

學(xué)生作業(yè)4：

生：我數(shù)的也是6條，但方法不一樣。（邊說(shuō)邊用彩色筆標(biāo)注）我先數(shù)AB、BC、CD，再數(shù)AC、BD，最后數(shù)AD。

師：誰(shuí)聽(tīng)明白了？

生：他是先數(shù)1小段的，再數(shù)2段的，最后數(shù)3段的。

師：（課件演示）這位同學(xué)是按線段的長(zhǎng)短分類(lèi)，從短到長(zhǎng)的順序數(shù)。最短的線段有3條AB、BC、CD，二合一的有2條AC、BD，最長(zhǎng)的有1條AD。列式為：3+2+1=6條。

思考：這兩種數(shù)法都用算式“3+2+1”來(lái)表示，這里面“3”“2”“1”表示的意義相同嗎？

生：不相同，作業(yè)3的“3”表示從A點(diǎn)出發(fā)有3條路線，“2”表示從B點(diǎn)出發(fā)有2條路線，“1”表示從C點(diǎn)出發(fā)有1條路線;作業(yè)4的“3”表示最短的路線有3條，“2”表示二合一的路線有2條，“1”表示最長(zhǎng)的路線有1條。

師：這位同學(xué)的表達(dá)很準(zhǔn)確。剛才我們用數(shù)線段的方法解決了鼴鼠回家有多少條路線的問(wèn)題，通過(guò)交流，你有什么發(fā)現(xiàn)？

生：都是按一定的順序來(lái)數(shù)，數(shù)法不同，結(jié)果相同。

師：有順序地?cái)?shù)有什么好處？

生：有順序地?cái)?shù)才能不重復(fù)不遺漏。

2.小結(jié)。

同學(xué)們說(shuō)得很有道理，有順序地?cái)?shù)可以幫助我們數(shù)的時(shí)候不重復(fù)不遺漏。（板書(shū)：不重復(fù)不遺漏）

設(shè)計(jì)意圖：站在學(xué)情視角和知識(shí)視角，由簡(jiǎn)單問(wèn)題入手，讓學(xué)生自主畫(huà)圖，在教師的引導(dǎo)下，交流不重復(fù)不遺漏數(shù)線段的方法。事實(shí)證明，學(xué)生能自己找到分類(lèi)數(shù)的方法，并能準(zhǔn)確表達(dá)。本環(huán)節(jié)讓學(xué)生經(jīng)歷了理解問(wèn)題、獨(dú)立思考、分享交流、總結(jié)歸納的過(guò)程，從他們的所思、所做、所談中增長(zhǎng)知識(shí)，積累經(jīng)驗(yàn)。

片段四：探索規(guī)律，總結(jié)方法

師：看來(lái)在遇到問(wèn)題的時(shí)候，同學(xué)們都能想到用畫(huà)示意圖的方法解決問(wèn)題，而且能進(jìn)行有序思考。剛剛小鼴鼠僅僅打了4個(gè)洞口，就有6種不同的路線。如果有5個(gè)洞口、6個(gè)洞口、7個(gè)洞口又會(huì)有多少種不同的路線呢？有興趣解決嗎？

出示學(xué)習(xí)要求：

（1）獨(dú)立填寫(xiě)表格，可以畫(huà)一畫(huà)、數(shù)一數(shù)，也可以直接列出算式。

（2）觀察表格，思考從中發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？

（3）在小組內(nèi)交流你的發(fā)現(xiàn)。

（4）教師巡視指導(dǎo)。

（5）全班反饋。

師：同學(xué)們?cè)趺催@么快就算出了結(jié)果？

生：有規(guī)律。

師：說(shuō)說(shuō)有什么規(guī)律？

生1：算式的加數(shù)從1加起，每個(gè)加數(shù)依次多1，最大的加數(shù)比端點(diǎn)數(shù)少1。

生2：最大的加數(shù)比端點(diǎn)數(shù)少1，依次減1往下加，一直加到1。

師：按照這樣的規(guī)律，9個(gè)端點(diǎn)怎么加？10個(gè)端點(diǎn)呢？

生：9個(gè)端點(diǎn)從8加起，依次減1一直加到1，10個(gè)端點(diǎn)從9加起，依次減1一直加到1。

師：如果100個(gè)端點(diǎn)，或者更多的端點(diǎn)呢？能否研究一個(gè)更簡(jiǎn)潔的表示方法。

生：我們可以用n表示端點(diǎn)數(shù)。這樣就可以把算式總結(jié)為公式（n-1）+（n-2）+……+2+1。

設(shè)計(jì)意圖：“為學(xué)生學(xué)會(huì)思考而教”是數(shù)學(xué)教學(xué)的基本認(rèn)識(shí)，本課從引讀情境圖—畫(huà)示意圖—探究問(wèn)題串—形成結(jié)構(gòu)化這樣的思路進(jìn)行探討，引導(dǎo)學(xué)生析讀圖意，理清數(shù)學(xué)信息結(jié)構(gòu)，提升學(xué)生思考的深度。通過(guò)結(jié)構(gòu)化教學(xué)，使生活問(wèn)題數(shù)學(xué)化，復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化，數(shù)形結(jié)合模型化。

片段五：聯(lián)系生活，學(xué)以致用

師：同學(xué)們，今天我們主要采用畫(huà)圖法探究了數(shù)線段的方法，發(fā)現(xiàn)了有趣的數(shù)學(xué)規(guī)律，用這些數(shù)學(xué)規(guī)律可以解決很多生活中的問(wèn)題。

課件出示臨滄到大理的鐵路交通圖。

師：2020年咱們臨滄鐵路開(kāi)通了，拉近了我們與世界的距離，這是臨滄到大理的鐵路交通圖，觀察圖你看懂了什么信息？

生：我看到圖上有11個(gè)站。

師：臨滄到大理的站點(diǎn)中單程需要多少種不同的票？仔細(xì)閱讀題目你知道單程是什么意思嗎？

生1：從一個(gè)地方到另一個(gè)地方。比如：臨滄-丫口寨、臨滄-頭道水、臨滄-云縣、臨滄-茂蘭……

生2：只能往前走，去了不回來(lái)。

生3：就是有去無(wú)回。

師：同學(xué)們理解很到位，單程就是只去不回。能算算一共需要多少種不同的車(chē)票嗎？

生：這和我們數(shù)線段是一樣的，有11個(gè)站臺(tái)就相當(dāng)于11個(gè)端點(diǎn)，可以用我們總結(jié)的公式（n-1）+（n-2）+……+2+1來(lái)計(jì)算，就是10+9+8+7+6+5+4+3+2+1=55，所以是55種不同的車(chē)票。

師：這位同學(xué)真會(huì)思考問(wèn)題，結(jié)合我們研究的數(shù)線段問(wèn)題解決了生活中的乘車(chē)問(wèn)題。

設(shè)計(jì)意圖：借助研究的數(shù)學(xué)模型解決生活中的問(wèn)題，使剛建立的數(shù)學(xué)模型得以應(yīng)用，體現(xiàn)生活問(wèn)題數(shù)學(xué)化，數(shù)學(xué)問(wèn)題模型化，更好地讓學(xué)生體會(huì)到，數(shù)學(xué)不但來(lái)源于生活，更重要的是應(yīng)用于生活。

片段六：歸納總結(jié)，拓展思路

師：這節(jié)課你學(xué)到了什么呢？

生1：我學(xué)到數(shù)線段的方法。

生2：我知道要想不重復(fù)不遺漏地?cái)?shù)圖形，要按順序數(shù)，分類(lèi)計(jì)數(shù)。

生3：要解決復(fù)雜的問(wèn)題我們可以從簡(jiǎn)單問(wèn)題開(kāi)始。

師：同學(xué)們通過(guò)這節(jié)課的研究獲得的知識(shí)還真不少。老師還有一個(gè)更好的妙招，給大家見(jiàn)識(shí)一下，下去試試能學(xué)懂嗎？有興趣的同學(xué)可以去查閱“高斯求和”的方法。

設(shè)計(jì)意圖：拓展是將原有知識(shí)進(jìn)行思維延伸，提升解決新知識(shí)的能力，本課時(shí)對(duì)“數(shù)圖形的學(xué)問(wèn)”進(jìn)行系統(tǒng)化、層次化、結(jié)構(gòu)化的設(shè)計(jì)，抓住知識(shí)的延伸點(diǎn)適當(dāng)拓展，滲透數(shù)學(xué)文化。同時(shí)讓學(xué)生帶著問(wèn)題走進(jìn)課堂，又帶著問(wèn)題走出課堂，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識(shí)和學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。