浙江杭州市錢塘區(qū)教師教育學院(310018) 鮑善軍
學生通過對比兩步計算——從已知信息中任選其中兩個數(shù)相乘,再乘第三個數(shù),也能給出連乘的正確答案。那么,連乘問題的教學價值是什么?
簡單知識的教學怎樣才能做到簡約而深刻?筆者認為,首先要充分理解教材編寫意圖,基于真實學情深入思考起決定性作用的問題——“教什么”,以及在運用連乘解決實際問題中讓學生探索真實情境所蘊含的數(shù)量關(guān)系,發(fā)現(xiàn)問題和提出問題,并分析問題和解決問題,提煉解決問題的方法,體會解決問題策略的多樣化。
波利亞指出,解題的價值不是答案本身,而在于弄清“是什么促使你這樣想、這樣做的”。學生解答連乘問題沒有困難,不代表他們能理解算式每一步所表示的意義。教學中,教師要讓學生明白先解決什么,再解決什么,把一步乘法、兩步乘法的算式與問題聯(lián)系起來思考與分析,以免忽略了其背后所承載的價值。
《義務(wù)教育數(shù)學課程標準(2022 年版)》明確指出:“學生經(jīng)歷在具體情境中運用數(shù)量關(guān)系解決問題的過程,感悟加法模型和乘法模型的意義,提高發(fā)現(xiàn)和提出問題、分析和解決問題的能力,形成模型意識和初步的應(yīng)用意識?!闭n堂教學應(yīng)緊扣核心知識,設(shè)計適當?shù)膶W習探究活動,引導學生充分經(jīng)歷數(shù)學知識、方法形成的思維過程,厘清相關(guān)內(nèi)容的聯(lián)系與區(qū)別,即解決好“怎么教”。
問題解決的過程是學生思維過程的展現(xiàn)。強化解決問題的思考過程,鼓勵學生用多種策略解決問題,提升學生的問題解決能力,讓學生學會用數(shù)學的思維思考與解決現(xiàn)實問題。
1.經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)和提出問題、分析和解決問題的過程,學會用兩步連乘解決現(xiàn)實生活中的簡單問題。
2.通過解決問題的探究活動,培養(yǎng)自主提取信息和解決問題的能力,感悟解決問題策略的多樣化,滲透數(shù)形結(jié)合思想方法。
3.在解決問題的活動過程中,積累問題解決的經(jīng)驗,形成初步的應(yīng)用意識,培養(yǎng)數(shù)學學習興趣和探索精神。
(1)開門見山,揭示課題
師:這節(jié)課,讓我們一起用數(shù)學的眼光觀察生活中的實際問題。(板書:解決問題)
(2)創(chuàng)設(shè)情境,收集信息
師:學校運動會開幕式上,同學們排著整齊的方陣走過來了。我們來觀察其中一個方陣(圖略),你從中看到了什么數(shù)學信息?
生1:這個方陣每行有5人,有這樣的4行。
生2:這個方陣每列有4人,有這樣的5列。
(3)根據(jù)信息,提出問題
師(出示圖1):現(xiàn)在有這樣的3 個方陣。根據(jù)圖上的信息,你能提出什么數(shù)學問題?
圖1
生3:這3個方陣一共有多少人?
【設(shè)計意圖】情境的選擇是建立問題結(jié)構(gòu)的核心。創(chuàng)設(shè)貼近學生生活的情境,有利于幫助學生理解問題、激活學生的數(shù)學思維、培養(yǎng)學生的問題意識與應(yīng)用意識。
(1)任務(wù)驅(qū)動,嘗試探究
①列一列:獨立思考,列式解決問題。
②想一想:你是先解決什么問題,再解決什么問題的?
③說一說:完成后,同桌互相說一說思考的過程。
【設(shè)計意圖】知識不應(yīng)是被動接受的,而是自主學習和建構(gòu)的過程。任務(wù)驅(qū)動,讓學生擁有自主探究的空間和時間,經(jīng)歷獨立思考后再與他人交流,既能展現(xiàn)學生的原始思維,又能完善其認知結(jié)構(gòu),培養(yǎng)學生的主體意識與合作意識。
(2)反饋交流,提煉策略
師:哪位同學來匯報一下學習成果?需要說出你先解決什么問題,后解決什么問題。
生4:5×4 表示1 個方陣的人數(shù)(如圖2),我先算1 個方陣有5×4=20(人),再算3 個方陣一共有20×3=60(人)。
圖2
師:思路清晰,很棒!還有不同的方法嗎?
生5:5×3 表示1 大行的人數(shù)(如圖3),1 大行有5×3=15(人),有這樣的4 大行,一共有15×4=60(人)。
圖3
生6:我把3 個方陣豎向排列(如圖4),1 大列有4×3=12(人),有這樣的5 大列,一共有12×5=60(人)。
圖4
師:太厲害了!同樣是解決3 個方陣的總?cè)藬?shù)問題,從不同的角度思考,可以列出不同的算式。仔細觀察,這些算式有什么共同特點?
生7:這些算式都是兩步乘法。
師:有同學列出了5×4×3=60(人)的算式,你怎么理解?
生8:這種方法是把生4 的兩步合并成綜合算式,解題思路是一樣的。
師:這其實就是連乘,也就是我們今天要研究的問題。誰能用這樣的連乘算式表示生5、生6的方法?
(3)根據(jù)算式,想象方陣
師:根據(jù)4×3×2 這個算式,你的頭腦中會出現(xiàn)一個怎樣的方陣圖?
生9:每行有4 人,有3 行,有2 個這樣的方陣。
師:還有不同的方陣圖嗎?
【設(shè)計意圖】解決問題的過程中,只知其然是遠遠不夠的,還需明白其所以然。借助直觀方陣圖,分解連乘問題的含義,展露學生的思維過程。學生用語言清晰表達思路的同時,深刻體會到從不同的角度思考可以列出不同的乘法算式,雖意義不同,然殊途同歸。最后,根據(jù)算式想象方陣,讓學生體會連乘算式和實際問題的聯(lián)系,這既是對連乘問題的建構(gòu)過程,也是對連乘問題的解構(gòu)過程,更是幫助學生建立數(shù)學模型的過程。
(1)基礎(chǔ)題
小紅堅持鍛煉身體,每天跑2 圈。跑道每圈400米,你能算一算她一個星期跑多少米嗎?
(2)拓展題
超市上周賣出5 箱保溫壺,每箱裝12 個,每個保溫壺售價45 元。超市上周賣保溫壺共收入多少錢?
(3)拔高題
如圖5所示,這個圖形一共有多少個正方體?
圖5
(4)培優(yōu)題
根據(jù)圖6和圖7說一說:()相當于()。
圖6
圖7
【設(shè)計意圖】練習設(shè)計體現(xiàn)層次性、多維度。首先,解決跑步問題,讓學生再次體會連乘問題的基本特征。其次,從常規(guī)思考走向非常規(guī)思考,并借助數(shù)形結(jié)合把復雜的數(shù)量關(guān)系變得簡明、直觀。最后,通過知識關(guān)聯(lián),打通“一組題”的本質(zhì)聯(lián)系,融通“一類題”的思維結(jié)構(gòu)。
師:這節(jié)課你有什么收獲與體會?
一般而言,數(shù)學教學要講清三個問題,即“是什么”“為什么”“怎么樣”。鄭毓信教授也指出,我們應(yīng)當通過數(shù)學教學幫助學生學會思維,并讓學生逐步想得更清晰、更深入、更全面、更合理,由理性思維逐步走向理性精神。在教學中,教師須立足學生的已有經(jīng)驗,立足知識本質(zhì),通過適當?shù)奶骄炕顒?,引領(lǐng)學生充分體驗、自主感悟。
學生數(shù)學學習的過程,本質(zhì)上是觀察、思考、選擇和整合外部學習材料的過程。教師基于學情,重構(gòu)素材,實施任務(wù)驅(qū)動,引領(lǐng)學生主動探究、自主體驗,在觀察、思考和表達的思維過程中不斷突破原有認知,建構(gòu)新的認知結(jié)構(gòu)。
在教學中創(chuàng)設(shè)真實情境,有利于學生對數(shù)學產(chǎn)生親近感,進而理解數(shù)學知識的基本含義。“想一想,你是先解決什么問題,再解決什么問題的?”具有明確要求的任務(wù)驅(qū)動,能促使學生進行深入思考,鼓勵學生從不同角度、策略去思考問題。反饋交流時,凸顯“先解決……再解決……”的過程,讓學生再次反思解題思路,清晰表達思維過程,并通過不斷的自我調(diào)控,從中獲取解決問題的有效策略。如此,學生就能在“說得清”的過程中,從個體思維走向群體思維,增強合作交流意識,積累解決問題經(jīng)驗,發(fā)展解決問題能力。
不少學生潛意識中把解決問題當作一個列出算式、計算結(jié)果的簡單過程,而忽略其中思維發(fā)展、方法習得的豐富內(nèi)涵。對此,在解決問題的過程中,教師為學生提供自主探究的時間與空間,引導學生借助直觀學具進行交流,深入分析數(shù)量關(guān)系,能進一步增進學生對不同方法的理解。
華羅庚說:“數(shù)缺形時少直觀,形少數(shù)時難入微。數(shù)形結(jié)合百般好,隔離分家萬事休。”在教學中,直觀方陣圖成了學生思考交流活動的有力工具。首先,通過擺一擺、圈一圈、指一指等直覺動作,學生在潛移默化中感悟到解決問題策略的多樣性,培養(yǎng)了從多角度觀察、多視角思考問題的意識。其次,脫離直觀學具,引導學生在頭腦中想象算式4×3×2 的方陣圖,體會連乘算式與實際問題的聯(lián)系。最后,練習中的數(shù)形結(jié)合,讓學生直觀、形象地理解連乘的意義,形成初步的幾何直觀與模型意識。
所謂“一題一課”,是指通過對一個主題或一組習題的深入研究,科學、合理、有序地組織學生展開相關(guān)的數(shù)學探究活動,在“一課”中完成“一題”,借“一題”促進學生對知識之間的關(guān)聯(lián)性產(chǎn)生深刻的理解,實現(xiàn)“學一題、透一點、通一類”的學習目標。
學生的學習是一個不斷自我完善、自我建構(gòu)的過程。在教學中,充分利用方陣圖這一素材,通過任務(wù)驅(qū)動的探究活動,幫助學生思考得更加清晰、全面。學生在遞進式的練習中不斷擴充、改造和調(diào)整,明晰連乘問題的數(shù)量關(guān)系。在知識關(guān)聯(lián)時,學生回顧解決問題的過程中,形成連乘問題的基本特征,感悟同一個問題的不同解決方法和策略。這樣的過程能促進學生對同一類主題學習內(nèi)容“想得透”,從而由此及彼突破原有認知結(jié)構(gòu),整體建構(gòu)新的認知體系。
從“一題”推進“一類”,展現(xiàn)思維過程,探尋問題本質(zhì),讓課堂教學更加簡約,讓數(shù)學理解更加深刻,值得教師持續(xù)研究與實踐。