張高淞
[摘? 要] 每一道經(jīng)精心策劃而成的數(shù)學題,都包含著能拓寬教師和學生眼界的數(shù)學思想。但一些教師常忽視了習題教學的本質(zhì),讓學生失去了在相應(yīng)階段本可知曉的解題策略和數(shù)學思想。如今,隨著教師在素質(zhì)教育方面的意識提高,現(xiàn)今的教學重心逐步傾向重視課本甚至是課本例題之外的練習題,形成了新的教學模式:從課前的關(guān)注題材、挖掘策略,到課中的把握題材和展示策略與數(shù)學思想,再到課后的反思題材、舉一反三??偟膩碚f,教師要學會立足題材、把握題材,以及鉆研題材,才能聚焦題材中的解題策略和數(shù)學思想,提升學生解題素養(yǎng)。
[關(guān)鍵詞] 題材;策略;模型思想
隨著開發(fā)與研究新教材的深入,教師的關(guān)注點不再僅是課本上的教學例題,還漸漸偏向于教材上的練習題。練習題常常隱藏著教學例題所缺失的知識點、數(shù)學思想和解決問題的策略,它可能會拓展學生的認知,發(fā)展他們的思維以及拓寬思考的角度,促使學生和教師更深地體會數(shù)學來源于生活這一本質(zhì)。筆者接下來將借“百僧百饃”一題闡述如何聚焦練習題中的數(shù)學思想和解題策略。
一、設(shè)計準備題,明確整體法概念
整體法這一解題策略對學生來說,應(yīng)該是既熟悉又陌生的。熟悉,是因為他們可能無意識間曾用過整體法策略解決了一些問題;陌生,是因為他們未曾對這種解題策略有過明確的認知與記憶。為鞏固這方面的數(shù)學思想與解題策略,筆者設(shè)計了一道用整體法策略解決的準備題。
【教學片段1】
出示:已知籠子里的雞和兔的數(shù)量相同,以及共有144條腿,請問雞和兔各有幾只?
展示學生的解題過程:144÷(4+2)=24(只)
師:誰能說說“4+2”表示什么意思?
生1:“4”表示1只兔子的腳,“2”表示1只雞的腳,合起來就是1只兔子和1只雞總共的腳。
生2:因為雞和兔的數(shù)量相同,可以把1只雞和1只兔看成1組,過程里面括號里的“只”,其實也可以看成“組”。
師:誰能理解他表達的意思?
生3:他的意思是用腿的總數(shù)量,去除以每1組的腿的數(shù)量,就能得出組的數(shù)量。
師:計算的結(jié)果為什么就是雞的只數(shù)和兔的只數(shù)?
生4:1組里有1只雞和1只兔,一共有24組,計算結(jié)果當然就表示有24只雞和24只兔。
師:對,這種解題方法其實就是所謂的“整體法”。
二、深思策略,感知模型思想
一道題的解題思路可能只有一種,也可能有多種,但它對應(yīng)的策略基本是固定的。而模型思想不僅僅存在于一題之中,學生只需發(fā)現(xiàn)與琢磨,就能在不同的題型中找到。因此, 在分析與解決問題時,教師要教學生策略的同時更多地灌輸數(shù)學思想。
1. 沿用策略,緊抓模型思想
根據(jù)“助長性遷移”的教學思想,“百僧百饃”問題的解題策略會沿用假設(shè)法或列表法,緊緊抓住“把誰看作兔子,把誰看作雞,把誰看作頭,把誰看作腳”的模型思想,直至成功解答此類問題。
【教學片段2】
出示:100個和尚吃100個饅頭,大和尚一人吃3個,小和尚3人吃一個。求大、小和尚各多少人?
展示學生獨立思考后的成果(如圖1)。
師:他以雞兔同籠為模型,很好地建立了此題與“雞兔同籠”題的聯(lián)系。
師:為什么你不用假設(shè)法去解決此題而選擇了列表法?
生1:我不知道一個大和尚比一個小和尚多吃了幾個饅頭,列表法解題對我來說比較容易。
師:那么誰選擇了用假設(shè)法解決此題,能說說你是怎么思考的?
根據(jù)學生的回答做相應(yīng)的板書:
假設(shè)全是大和尚
饅頭:100×3=300(個),差饅頭:300-100=200(個),多饅頭:3-1=2(個)。
生2:不對,3個小和尚吃一個,不是一個小和尚吃一個,所以不是3-1=2(個)。
師:那這里應(yīng)該怎么列式呢?(生2直搖頭)
生3:3人吃一個饅頭,一人就吃1/3個饅頭,把一個饅頭平均分成3份,每人吃1/3個。(學生鼓掌贊成)
板書:3-1/3=。
師:這位同學說得太棒了。只是這個算式的計算我們還沒有學過,所以這個假設(shè)法就不能用了。
師:生1就用了列表法解決此題,哪位同學的列表法比他更完整?
展示學生作品(如圖2)。
師:哪位同學能看懂他列表法的過程?
生4:他是從“100個大和尚、0個小和尚”開始羅列的,有序地列出所有的可能性,直到出現(xiàn)“25個大和尚、75個小和尚”這一數(shù)據(jù)為止。
如果用假設(shè)法去解題,那么又會遭遇未學的知識點,這會讓問題變得更為復(fù)雜。如果直接用列表法解答此題,那么無疑只會事倍功半,讓解題效率低下。為簡便地解決此題,教師應(yīng)該引導(dǎo)學生打破原有的思路,從不同的角度去思考策略。
2. 新推策略,不忘模型思想
學習數(shù)學的主要目的就是為了激發(fā)善于思考的潛能。學生要多加思考尋找更適合的解題策略,聯(lián)系準備題中的整體法策略,嘗試捆綁個體,形成固有的策略模式。同時教師也應(yīng)該結(jié)合雞兔同籠的模型思想,提醒學生只有不忘模型思想才能更深地理解整體法策略。
【教學片段3】
結(jié)合上題的整體法策略,在獨立思考后,同桌間互相交流自己的想法。
匯報:
生1:100÷(3+1)=25,那么小和尚就是25×3=75(人),大和尚就是25人。
師:你是怎么想出這個算式的?
生1:把3個小和尚吃一個饅頭和3個大和尚吃3個饅頭看成整體,就是4個和尚吃4個饅頭,100個饅頭有25組和尚吃。
師:誰能再次說說他剛才的想法?
結(jié)合學生的說辭畫圖(如圖3)。
師:這里的25表示什么意思?小和尚為什么是25×3=75(人)?
生2:25表示有25組這樣的和尚,一組里面有3個小和尚,所以小和尚有75人。
板書:100÷(3+1)=25(組),大和尚:25×1=25(人),小和尚:25×3=75(人)。
師:他的策略就是上題中使用過的整體法策略。誰能把這兩題聯(lián)系起來?
生3:把“一個大和尚吃3個饅頭”看成兔,“3個小和尚吃一個饅頭”看成雞,合起來就是4個和尚吃4個饅頭,也就是4個頭4只腳,其中3個頭是小和尚,1個頭是大和尚。
師:你的說法太棒了!我們可以把百僧百饃問題歸結(jié)成雞兔問題,再用類似的方法解題。
在教師的引導(dǎo)下,學生想出把“一個大和尚吃3個饅頭”和“3個小和尚吃一個饅頭”看成一個整體解決了百僧百饃問題,找到了有效的整體法策略。學生正遷移套用模型思想,把百僧百饃問題和同雞兔同籠問題歸成一起,真正讓模型思想深入學生的心理。
3. 鞏固策略,加深模型思想
策略的鞏固需要學生做一些類似的題型,在做題過程中不斷內(nèi)化整體法策略,學生能形成固定的類型、固有的策略。為了讓每位學生都具有模型思想的意識,加深自身的印象,教師要強調(diào)讓他們在寫的過程中體現(xiàn)出模型思想,全員體會模型思想的便利之處。
【教學片段4】
出示:四年級師生共80人去植樹,老師每人種3棵,學生每3個人種一棵,正好種了80棵樹。你知道老師和學生各有多少人嗎?
學生作品(如圖4、圖5)。
師:誰能看明白兩位同學的解題過程?
生1:他們的畫圖讓我更加明白把“4人種4棵樹”看成一個整體,里面有3個學生和一位老師。
生2:一位同學把“老師每人種3棵”看成兔,“學生每3個人種一棵”看成雞,然后把它們看成一個整體,就是4人種4棵樹。另一位同學把“老師每人種3棵”看成“大和尚”,“學生每3個人種一棵”看成“小和尚”。
師:你覺得哪位同學的思路更適合這題?
生3:第一位同學的思路,他使我馬上想到了準備題的整體法策略。
生4:我覺得是第二位同學的思路,因為我們已經(jīng)知道用整體法策略可以解決百僧百饃問題,而這題與百層百饃問題更接近。
生5:我也同意生4,百層百饃問題就固定用整體法解決,沒必要與雞兔混淆。還應(yīng)該增加把“80人”看成“80個和尚”,“80棵樹”看成“80個饅頭”。
顯而易見,同學們欣賞他倆畫出圖形幫助自己更好地鞏固整體法策略,還在對比中悟出了模型思想的適用性,把“老師每人種3棵”看成大和尚,把“學生每3個人種一棵”看成小和尚,把“80人”看成80個和尚,把“80棵樹”看成80個饅頭,這樣就能理解80÷(3+1)=20(組)的意思。這兩位學生的榜樣作用是巨大的,其他同學會自今后的練習中模仿他倆的書寫,加深了模型思想。
三、總結(jié)策略,升華模型思想
剖析題目條件是總結(jié)策略的前提。學生要認知題目的本質(zhì),明白整體法策略的適用范圍,體會策略多樣化的同時清楚百僧百饃問題策略的唯一性,真正升華模型思想的價值。
【教學片段5】
師:觀察這兩題的條件,什么情況下使用整體法策略更適合?
獨立思考,小組交流。
匯報:
生1:人數(shù)和物體數(shù)相同,而且人和物體組成一個整體時數(shù)量也相同。
生2:總物體數(shù)能夠除以一組的物體數(shù)。
生3:只有滿足所有條件,才能用整體法策略解決此類模型的題目。
師:生3總結(jié)得十分恰當。(全班鼓掌)
附學生的課堂作業(yè)情況(如圖6、圖7)。
整體法策略解決此模型題目的條件是苛刻的,一旦變換其中的一個條件,它就會失效。換個角度說,這種題材不存在變式,只存在相同的模型。但如果學生摸清了條件,掌握策略就能應(yīng)對自如。
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