數(shù)與代數(shù)應(yīng)用問題的內(nèi)容主線和教學(xué)建議
北京教育學(xué)院數(shù)學(xué)系 張丹
這里所指的“數(shù)與代數(shù)應(yīng)用問題”(以下簡(jiǎn)稱應(yīng)用問題)是指運(yùn)用數(shù)與代數(shù)的知識(shí)和方法解決實(shí)際生活中的問題,這無(wú)疑是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)與代數(shù)的重要目標(biāo)。要討論這個(gè)主題,首先需要說明的是本問為什么使用這個(gè)提法,卻沒有使用大家熟悉的“解決問題”和“算術(shù)應(yīng)用題”。
與“應(yīng)用問題”相比,“解決問題”無(wú)疑是個(gè)更大范疇的概念。這既包括所涉及的領(lǐng)域不僅僅是數(shù)與代數(shù)的應(yīng)用,還包括空間與圖形、統(tǒng)計(jì)與概率以及綜合運(yùn)用所有領(lǐng)域的知識(shí)和方法;同時(shí)解決問題也不僅僅局限于解決實(shí)際問題,還包括解決數(shù)學(xué)內(nèi)部的問題。更為重要的,本文所持的觀點(diǎn)是把解決問題中的“問題”解釋為“非常規(guī)”的,學(xué)生必須經(jīng)歷探索、適當(dāng)?shù)膭?chuàng)造并綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)和方法加以解決的問題,即“問題解決”(Problem Solving)。即使都是解決實(shí)際問題,解決問題中的“問題”是具有真實(shí)意義的問題,它與學(xué)生的實(shí)際生活密切相關(guān),往往需要考慮現(xiàn)實(shí)生活中的諸多因素,從而具有開放的特點(diǎn)。解決這些問題,學(xué)生并無(wú)類似熟悉的題目和解法去模仿,需要學(xué)生進(jìn)行探索、討論和一定的創(chuàng)造。而應(yīng)用問題中的“問題”,盡管提倡要符合學(xué)生實(shí)際,并且力求具有一定的開放性,但總體來(lái)說,問題已經(jīng)經(jīng)過了一定的簡(jiǎn)化,背景相對(duì)簡(jiǎn)單,其中蘊(yùn)含的數(shù)量關(guān)系也往往是學(xué)生熟悉的,因此學(xué)生所做的工作主要是分析出其中的數(shù)量關(guān)系,并聯(lián)系所學(xué)的知識(shí)和方法加以解決。需要指出的是,對(duì)比兩者并不是說我們不提倡解決問題,而主要是為了界定這里所討論的主題。實(shí)際上,我們更應(yīng)以解決問題為理念和目標(biāo),指導(dǎo)應(yīng)用問題的教學(xué),比如注重學(xué)生思考的過程,設(shè)計(jì)的題目要符合學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn),適當(dāng)設(shè)計(jì)具有開發(fā)性的問題。
算術(shù)應(yīng)用題是傳統(tǒng)小學(xué)數(shù)學(xué)課程的重要內(nèi)容,在《全日制義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)》(以下簡(jiǎn)稱《標(biāo)準(zhǔn)》)中沒有使用算術(shù)應(yīng)用題的名詞,并且提倡將計(jì)算和應(yīng)用結(jié)合起來(lái),這并不是削弱應(yīng)用題的教學(xué)。實(shí)際上,傳統(tǒng)算術(shù)應(yīng)用題教學(xué)在整個(gè)小學(xué)階段對(duì)學(xué)生發(fā)展產(chǎn)生了重要的作用,但也確實(shí)存在著一些問題:第一,在學(xué)生解答的應(yīng)用題中,很大一部分的內(nèi)容遠(yuǎn)離他們的生活,造成了應(yīng)用題“不應(yīng)用”。第二,過于注重問題的類型和固定解法,套搬題型的現(xiàn)象比較嚴(yán)重。誠(chéng)然,這樣做可以提高學(xué)生解符合“題型”的問題時(shí)的速度。但設(shè)置應(yīng)用題的目的是培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力,如果忽視對(duì)問題實(shí)際意義和數(shù)學(xué)意義的理解,只是套搬題型,學(xué)生的解決問題的能力又如何能提高?同時(shí),原有應(yīng)用題的分類,在數(shù)學(xué)邏輯上無(wú)疑是正確的,但是否是學(xué)生真正思考問題和解決問題的途徑呢,學(xué)生是否必須要經(jīng)歷分辨題型才能解決問題呢,這些都需要認(rèn)真思考。第三,呈現(xiàn)形式單一,基本上是純文字?jǐn)⑹?,同時(shí)所提供的信息往往是不多不少,這既無(wú)法激發(fā)學(xué)生解決問題的動(dòng)機(jī),又與信息及其呈現(xiàn)形式豐富的現(xiàn)實(shí)世界不相符合。這些問題都在一定程度上造成了學(xué)生一接觸到生活中的實(shí)際問題,往往感到無(wú)從著手。第四,目前在小學(xué)高年級(jí)將使用方程解決應(yīng)用題,再使用算術(shù)應(yīng)用題的提法顯然也不科學(xué)。隨著代數(shù)的方法不斷地滲透到小學(xué)數(shù)學(xué)中來(lái),一些繁難的應(yīng)用題的算術(shù)解法應(yīng)該得到淡化。綜上所述,為了既繼承原有的算術(shù)應(yīng)用題教學(xué)中的優(yōu)勢(shì),又避免其中的問題,更好的反映小學(xué)數(shù)學(xué)課程所追求的目標(biāo),本文沒有使用“算術(shù)應(yīng)用題”,而采取了“應(yīng)用問題”的說法。
經(jīng)過幾年實(shí)踐,教師們對(duì)于《標(biāo)準(zhǔn)》中應(yīng)用問題設(shè)計(jì)的理念普遍認(rèn)同,但在具體教學(xué)中又出現(xiàn)了一些新的疑惑。實(shí)驗(yàn)教材將應(yīng)用與計(jì)算結(jié)合在一起出現(xiàn),將解決實(shí)際問題作為數(shù)與運(yùn)算學(xué)習(xí)的自然組成部分,這無(wú)疑是重要并且應(yīng)該堅(jiān)持的。但由于缺乏相應(yīng)的系統(tǒng)思考和研究,造成教師們?cè)诮虒W(xué)時(shí)往往把握不好每節(jié)課應(yīng)該以應(yīng)用為重還是計(jì)算為重?另外,不以傳統(tǒng)的類型為線索,實(shí)驗(yàn)教材在應(yīng)用問題的安排方面是否存在其他基本線索呢?沒有傳統(tǒng)的應(yīng)用題類型,不去訓(xùn)練學(xué)生記憶一些基本應(yīng)用題的類型,如何指導(dǎo)學(xué)生去分析問題和解決問題呢?這些問題無(wú)疑都是需要認(rèn)真思考和交流的。圖1呈現(xiàn)了筆者認(rèn)為的應(yīng)用問題內(nèi)容中的基本線索。下文將具體闡述這些線索,并提出一些教學(xué)策略和建議。
圖1 應(yīng)用問題的內(nèi)容主線
一、以四則運(yùn)算的實(shí)際背景為線索,注重學(xué)生對(duì)于運(yùn)算意義的理解
為了解決問題,學(xué)生首先需要學(xué)習(xí)在什么實(shí)際背景中應(yīng)該用加法、減法、乘法或除法來(lái)解決問題,即四則運(yùn)算的實(shí)際背景,有人也稱之為四則運(yùn)算的意義。四則運(yùn)算實(shí)際背景的不斷豐富構(gòu)成了教材編寫的一條線索,教師應(yīng)該對(duì)此加以梳理,并且思考如何能幫助學(xué)生理解和積累這些背景。
1.注重“實(shí)際背景”的積累
“以加法做合并或移入的模型;以減法做拿走、比較、移出或加法逆運(yùn)算的模型;以乘法做大小的變化、交叉相或比率因子的使用的模型;以除法做比、率、比率除法、大小變化除法或乘法的逆運(yùn)算的模型”
[1]。文中的“合并”、“移入”等筆者理解實(shí)際上就是指四則運(yùn)算的實(shí)際背景。例如,對(duì)于乘法的學(xué)習(xí),在二年級(jí)開始時(shí),教材一般會(huì)提供一些具有“相等的數(shù)的和”的結(jié)構(gòu)的實(shí)際情境,然后從中抽象出乘法;然后,學(xué)生將開始接觸到具有“倍”的實(shí)際情境;在三年級(jí)面積學(xué)習(xí)時(shí),學(xué)生又接觸到乘法在“求長(zhǎng)方形面積”的實(shí)際情境中的運(yùn)用。這些對(duì)于乘法實(shí)際背景的積累將一直延伸到小數(shù)、分?jǐn)?shù)的乘法,特別是對(duì)于“倍”的認(rèn)識(shí),將擴(kuò)充到“幾分之幾”。有關(guān)“組合”的實(shí)際情境在小學(xué)教材中也出現(xiàn),比如搭配問題,但在小學(xué)鼓勵(lì)學(xué)生通過操作、畫圖等策略加以解決,意在發(fā)展學(xué)生解決問題的策略,而不需要總結(jié)公式。由于實(shí)驗(yàn)教材對(duì)于運(yùn)算的實(shí)際背景大多安排為“暗線”,這就需要教師對(duì)教材進(jìn)行系統(tǒng)梳理,找到實(shí)際背景不斷擴(kuò)充的這條線索。
有的教師可能會(huì)產(chǎn)生這樣的疑問,這和原來(lái)的十一類簡(jiǎn)單應(yīng)用題類型又有什么不同呢?首先,我們不難看出,實(shí)際背景更加豐富了,比如乘法中的面積計(jì)算的實(shí)際背景。更主要的是,教師明確這些蘊(yùn)含一定“數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)”的實(shí)際背景,不是要讓學(xué)生去背誦類似“一個(gè)數(shù)的幾倍是多少”的類型,而是提醒教師,學(xué)生此處增加了新的實(shí)際背景,學(xué)生也許不能從以前的實(shí)際背景的經(jīng)驗(yàn)出發(fā)直接還原到運(yùn)算意義,而是需要經(jīng)歷將新的實(shí)際背景與運(yùn)算意義進(jìn)行聯(lián)系的過程,此時(shí)在教學(xué)中的重點(diǎn)應(yīng)放在如何實(shí)現(xiàn)聯(lián)系上了。至于二者到底還有什么區(qū)別,這正是一個(gè)值得研究的問題。
2.生活經(jīng)驗(yàn)、操作、畫圖的重要性
那么,進(jìn)一步如何實(shí)現(xiàn)實(shí)際背景與運(yùn)算意義之間的聯(lián)系呢?為了使大家更好地理解,我們對(duì)比一下兩條途徑。
第一條:?jiǎn)栴}情境——問題類型——運(yùn)算意義
第二條:?jiǎn)栴}情境——經(jīng)驗(yàn)、操作、畫圖等—運(yùn)算意義
在第一條套用類型的教學(xué)中,學(xué)生需要將問題情境中的數(shù)量關(guān)系與類型相對(duì)應(yīng),然后決定用什么運(yùn)算。比如,看一個(gè)在小學(xué)低年級(jí)學(xué)生理解比較困難的問題:
例:小勇家養(yǎng)白兔8只,灰兔5只。白兔比灰兔多多少只?
想:已知大數(shù)(白兔8只)和小數(shù)(灰兔5只),求相差數(shù)。(白兔比灰兔多多少只?)
列式:8-5=3(只)。
從上面可以看出,學(xué)生遇到了這個(gè)問題情境,需要尋找符合哪個(gè)類型,發(fā)現(xiàn)符合已知大數(shù)和小數(shù)求差的類型,所以用減法。這樣的教學(xué)固然可以使學(xué)生熟記這些類型,從而熟練套用類型達(dá)到快速解題的作用。但確實(shí)存在著一些弊端:第一,這些類型相對(duì)比較抽象,學(xué)生往往不能真正理解,所以就會(huì)出現(xiàn)學(xué)生找不到大數(shù)和小數(shù)的情況,或者片面的認(rèn)識(shí)給出的數(shù)大就是大數(shù),給出的數(shù)小就是小數(shù)等錯(cuò)誤。第二,在實(shí)際生活中遇到?jīng)]有現(xiàn)成類型的問題,學(xué)生往往束手無(wú)策。
而目前新課程提倡第二類途徑,當(dāng)學(xué)生遇到這個(gè)問題后,如果能借助經(jīng)驗(yàn)直接反映出運(yùn)算意義就直接反映;如果不行,就借助操作、畫圖等策略幫助學(xué)生反映運(yùn)算意義??幢睅煷蟀嫘率兰o(jì)教材中的一個(gè)例子。如圖2,學(xué)生在解決學(xué)生比老師多幾個(gè)人的問題時(shí),或者可以進(jìn)行實(shí)際操作,將老師和學(xué)生進(jìn)行一一對(duì)應(yīng)從而得出答案,并且將這個(gè)過程與減法的意義聯(lián)系起來(lái),從而選擇用減法解決問題;或者運(yùn)用記號(hào)等代表學(xué)生和老師進(jìn)行模擬操作;或者直接在紙上畫圖。這樣既避免背誦一些相對(duì)抽象的類型,同時(shí)又教給了學(xué)生操
作、畫圖等基本的解決問題的策略。
老師可能又會(huì)產(chǎn)生新的困惑:不要“類型”,按照第二種途徑,僅僅依靠學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)、操作、畫圖行不行?有多少學(xué)生行?如果學(xué)生有困難怎么辦?要回答這些問題最好的辦法是做學(xué)生研究。下面列舉一些學(xué)生研究的結(jié)果。
對(duì)一年級(jí)沒有學(xué)過“比較”問題的34名學(xué)生測(cè)試了如下的6道題目:
①
□〇□=□(個(gè))
②
□〇□=□(盆)
③ ④
⑤
⑥一支鋼筆15元,比一支簽字筆貴10元,一支簽字筆多少元?
測(cè)試的結(jié)果如表2—3:
表2—3
題目 | 正確人數(shù) | 正確率 |
第1題 | 32 | 94.1% |
第2題 | 30 | 88.2% |
第3題 | 31 | 91.2% |
第4題 | 30 | 88.2% |
第5題 | 16 | 47.1% |
第6題 | 13 | 38.2% |
從上面的結(jié)果可以看出,對(duì)于前四道題目學(xué)生已經(jīng)有了較好的經(jīng)驗(yàn),通過自主思考就能夠獨(dú)立解決。即使對(duì)于學(xué)生困難較大的“反序”問題(第5題、第6題),也有不少學(xué)生能夠獨(dú)立完成。實(shí)際上,許多實(shí)驗(yàn)教材在一年級(jí)都不再要求此類問題,而是隨著學(xué)生年齡的增長(zhǎng)自然得到解決,或者運(yùn)用方程來(lái)解決。對(duì)于這一點(diǎn),筆者是表示贊同的。那么學(xué)生是如何思考的呢?下面摘錄部分的訪談片段(括號(hào)內(nèi)是筆者的注釋):
l 對(duì)第1題的訪談:黑松鼠有20個(gè)松果,白松鼠有25個(gè)松果,白松鼠比黑松鼠多幾個(gè)?
師:你來(lái)說說這個(gè)(第1題)。
生:我(黑松鼠)有20個(gè)松果,我(白松鼠)有25個(gè)松果,我比你多幾個(gè)?就是用25-20還剩5個(gè),所以它(白松鼠)就比它(黑松鼠)多5個(gè)。
(此題學(xué)生借助以前的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),直接“反映”出用減法解決。)
l 對(duì)第4題的訪談:小亮有小汽車15輛,紅紅比小亮少5輛。紅紅有幾輛小汽車?
學(xué)生先拿出15個(gè)白棋子,擺成一行。又拿出10個(gè)黑棋子,擺成一行。
教師讓學(xué)生看著圍棋子,說明各表示什么?
生:15個(gè)白棋子表示小亮的,10個(gè)黑棋子表示紅紅的。
師:少的5個(gè)棋子在哪?
學(xué)生正確指出“空白處”,并列式:15-5=10。
(此題學(xué)生借助操作得出答案,并且“反映”出用減法解決。)
實(shí)際上,學(xué)生正是通過經(jīng)驗(yàn)、操作、畫圖等獨(dú)立完成了題目,即使是對(duì)于困難較大的第5、6題,也有部分學(xué)生正確列式。
[案例2]學(xué)生的困難是什么?如何幫助學(xué)生克服困難?[3] 通過訪談,我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生的常見錯(cuò)誤有如下幾種:第一,不能理解題目中的比較關(guān)系,搞不清楚誰(shuí)和誰(shuí)比;第二,清楚題目中的比較關(guān)系,但不能和運(yùn)算意義相聯(lián)系;第三,“看到多就加,少就減”等定勢(shì)。那么,如何幫助學(xué)生克服困難呢,通過操作和畫圖等手段是否能達(dá)到呢?我們還是從訪談中獲取信息。下面的兩位學(xué)生都是在進(jìn)行第5題時(shí),開始列出了錯(cuò)誤算式“30-10=20”。老師分別對(duì)他們進(jìn)行了訪談,括號(hào)內(nèi)的文字是筆者的說明與感想。
l 對(duì)學(xué)生甲的訪談
師:怎么列式?
生:應(yīng)該用減法,30-10。
師:為什么用減法?
生:因?yàn)?#8220;小亮比小紅少跳10個(gè)”,“少”應(yīng)該用減法。(這是學(xué)生中不理解的一個(gè)典型表現(xiàn):見多用加、見少用減)
師:你能不能畫圖表示一下這句話。
學(xué)生畫圖。邊畫邊解釋。
生:小亮跳了30個(gè),小亮跳的少,小紅跳的多,小紅跳了多少個(gè),我覺得應(yīng)該用減法比較好?(雖然學(xué)生仍然沒有改正,但畫圖已經(jīng)使她產(chǎn)生了“沖突”,對(duì)用減法產(chǎn)生了疑問)
師:你算一算小紅跳了幾個(gè)?
生:30減10等于20,小紅跳了20個(gè)。
師:小紅是跳了20個(gè)嗎?
生:不是,改用30+10=40。
師:為什么又改用加法了?
生:再次讀題,上面用減法不對(duì),所以用加法。(重新讀題,用數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)并改正了錯(cuò)誤。)
l 對(duì)學(xué)生乙的訪談
學(xué)生讀題:在跳繩比賽中小亮跳了30個(gè),小亮比小紅少跳10個(gè),小紅跳了多少個(gè)?列式:30-10=20。
師:你是怎么想的?
生:我想3減1,加一個(gè)10。(學(xué)生在說計(jì)算方法)
師:這句話什么意思?(指“小亮比小紅少跳10個(gè)”)
生:小亮比小紅多跳了10個(gè)。
師:是嗎?
生:小亮比小紅少跳的。(學(xué)生開始不能準(zhǔn)確判斷到底誰(shuí)多。)
師舉例:假設(shè)我是小亮,你是小紅,咱倆誰(shuí)跳的多?(老師借助舉例,實(shí)際上是和學(xué)生一起模擬題目中的情境)
生:我。
師:那我們看這道題,小亮跳了多少個(gè)?
生:小亮跳了30個(gè)。
師:小紅應(yīng)該跳多少個(gè)?
生:小紅跳了40個(gè)。
師:哪你為什么這么做?(指學(xué)生的算式30-10=20。)
生:錯(cuò)了。
師:改一下。
生改正30+10=40。
師:剛才為什么用減法?
生:我讀錯(cuò)了,讀成小紅比小亮少了。
師:提醒我們什么?
生:不能讀錯(cuò)。(其實(shí)學(xué)生不是簡(jiǎn)單地粗心看錯(cuò)題目,還是沒有讀懂比較關(guān)系。由此可見,深入地了解學(xué)生的思維過程是非常重要的。)
以上訪談從一個(gè)側(cè)面證明了學(xué)生可以通過操作、畫圖、模擬等手段分析清楚題目中的比較關(guān)系,并且聯(lián)系運(yùn)算意義的。特別是,做完題后的檢驗(yàn)也是很重要的,學(xué)生可以將結(jié)果帶回題目進(jìn)行檢驗(yàn)以做出正確判斷。當(dāng)然,還有哪些好的策略還需要教師們一起探索和實(shí)踐。但有一點(diǎn)可以明確的是,依靠背題型來(lái)克服困難是不足取的。
總之,在運(yùn)算意義的教學(xué)中,應(yīng)突出在實(shí)際問題抽象出四則運(yùn)算意義的過程,強(qiáng)調(diào)對(duì)問題實(shí)際意義和運(yùn)算意義的真正理解,鼓勵(lì)學(xué)生通過聯(lián)系已有經(jīng)驗(yàn)、實(shí)際操作、畫圖分析等手段,尋找問題中的數(shù)量關(guān)系,并聯(lián)系所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)的意義加以解決。
3.可以適當(dāng)鼓勵(lì)學(xué)生總結(jié)自己對(duì)于運(yùn)算的理解
其實(shí),對(duì)于運(yùn)算意義的教學(xué),還有許多需要研究的問題。比如,在學(xué)生經(jīng)歷了從實(shí)際情境中抽象出運(yùn)算意義的基礎(chǔ)上,還需要學(xué)生總結(jié)一些類似“求一個(gè)數(shù)的幾倍用乘法”的規(guī)律嗎?注意這里的總結(jié)和過去的套題型是不一樣的。主要體現(xiàn)在:第一,總結(jié)的主體不一樣。過去套題型大多是教師總結(jié)出來(lái)的,學(xué)生的工作主要是理解和記憶;而現(xiàn)在是學(xué)生在解決問題的基礎(chǔ)上的自己總結(jié)。第二,總結(jié)的基礎(chǔ)不一樣。過去大多是剛剛引入運(yùn)算在學(xué)生還沒有充分體驗(yàn)的基礎(chǔ)上就提出題型,現(xiàn)在是在學(xué)生經(jīng)歷了多次解決問題的基礎(chǔ)上加以歸納。第三,總結(jié)的目的不一樣。過去主要目的是給學(xué)生一個(gè)“抓手”,以便快速地解決其他問題;現(xiàn)在的目的是進(jìn)一步的提煉和概括,培養(yǎng)學(xué)生概括的能力,以進(jìn)一步加深對(duì)運(yùn)算的理解。
因此,筆者認(rèn)為可以適當(dāng)鼓勵(lì)學(xué)生總結(jié)自己對(duì)于運(yùn)算的理解。但這里需要注意,這個(gè)總結(jié)不要過早,最好是學(xué)生學(xué)習(xí)了一段時(shí)間后的水到渠成。同時(shí),要鼓勵(lì)學(xué)生通過舉例、畫圖、自己的語(yǔ)言來(lái)表達(dá)對(duì)于運(yùn)算的理解,而不是統(tǒng)一要求背誦程序化的語(yǔ)言。所以,教師可以鼓勵(lì)學(xué)生完成如下的學(xué)習(xí)任務(wù):
(1)舉生活中不一樣的例子,可以用加法、減法、乘法或除法來(lái)解決。
(2)畫圖表示一個(gè)情境,可以用加法、減法、乘法或除法來(lái)解決。
(3)用自己的語(yǔ)言說說什么是加法、減法、乘法或除法。
那么,到底什么時(shí)候該總結(jié),學(xué)生哪些語(yǔ)言可以認(rèn)為真正理解了運(yùn)算,這些問題都值得進(jìn)一步研究。研究的關(guān)鍵還是要了解學(xué)生真實(shí)的思維。
二、以表征和分析問題為線索,鼓勵(lì)學(xué)生探索如何分析數(shù)量關(guān)系
當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)了運(yùn)算的意義,并能解決一些簡(jiǎn)單的問題后,學(xué)生將要學(xué)習(xí)解決一些復(fù)雜的問題。這些問題之所以復(fù)雜,有的是因?yàn)閷?shí)際問題的背景比較復(fù)雜,學(xué)生不易讀懂題目;有的是問題中蘊(yùn)含的數(shù)量關(guān)系比較復(fù)雜,學(xué)生不易分析出來(lái)。因此,在這里就存在著兩方面的問題,一是讀懂問題;二是分析數(shù)量關(guān)系。在新課程中應(yīng)用問題中的信息并不總是“正好”的,這就需要根據(jù)問題來(lái)選擇信息和收集信息。實(shí)際上,三者往往是交織在一起的,以下分開是為了更好地加以分析。
1.如何讀懂題目
這里讀懂題目指的是理解題目所表達(dá)的是一件什么事情,學(xué)生可以用自己的語(yǔ)言把這件事情說清楚,這一點(diǎn)應(yīng)該得到重視。因?yàn)椋x懂題目的意思是分析數(shù)量關(guān)系的基礎(chǔ),而小學(xué)生由于生活經(jīng)驗(yàn)和閱讀能力等的缺乏會(huì)出現(xiàn)一些理解上的困難,所以一些有經(jīng)驗(yàn)的老師會(huì)深有體會(huì)地說:“許多學(xué)生做不出數(shù)學(xué)題是因?yàn)槲淖譀]讀懂”。因此,在教學(xué)中,對(duì)于復(fù)雜的題目,教師要鼓勵(lì)學(xué)生多懂幾遍,嘗試完整地用自己的語(yǔ)言敘述題意。當(dāng)題目中出現(xiàn)一些學(xué)生不易理解的詞語(yǔ)或句子時(shí),教師可以采取情景表演、動(dòng)作操作等方式幫助學(xué)生。這方面有一個(gè)比較經(jīng)典的案例,吳正憲老師在執(zhí)教“相遇問題”時(shí),首先鼓勵(lì)學(xué)生采取情景表演的方式,理解“同時(shí)、相遇、相對(duì)、相向”等題目中相對(duì)比較難理解的詞匯。
同時(shí),由于新課程提倡運(yùn)用圖、文字、表格等多種形式表達(dá)信息,這也給學(xué)生造成了一定的閱讀困難,學(xué)生往往不能同時(shí)從不同的形式中捕捉信息,這就需要教師加以適當(dāng)指導(dǎo)。下面就提供一個(gè)教師指導(dǎo)學(xué)生如何從圖中獲取信息的案例
[4]。
[案例3]指導(dǎo)學(xué)生如何從情境圖中獲取信息
教師呈現(xiàn)了一幅情境圖,圖中草地上有3個(gè)房子,還有6只兔子。一只小兔子提出問題:“平均每間房子住幾只?”
師:快看。從圖上你看到了哪些數(shù)學(xué)信息?
生1:草地上有3個(gè)房子,草地上還有6只兔子
師:你怎么知道有6只兔子,3間房子?
生1遲疑。
師:草地上確實(shí)有兔子,你怎么知道有6只?接著說,好嗎?誰(shuí)來(lái)幫幫她?
生2:我是數(shù)出來(lái)的。
師:是嗎,你(生1)是怎么知道的?
生1:我也是數(shù)的。
師:那3間房子你是怎么知道的 ?
生1:3間房子也是數(shù)出來(lái)的。
師:也就是說我們?cè)诮忸}時(shí),有時(shí)候數(shù)學(xué)信息時(shí)要從圖中直接數(shù)出來(lái)的。我們繼續(xù)看圖,問題在哪里?
生1:平均每間房子住幾只?
師:說的非常完整。誰(shuí)再說說說數(shù)學(xué)問題在哪里?
生2:平均每間房子住幾只兔子?
師:他說的非常完整。誰(shuí)再說說這個(gè)數(shù)學(xué)問題你是怎樣知道的?
生:它用文字表達(dá)了。
師:說的真好。你們看這是誰(shuí)說的話呀?
生齊說:小兔子。
師:我們?cè)诮鉀Q數(shù)學(xué)問題的時(shí)候,有些數(shù)學(xué)信息時(shí)可以直接從圖中數(shù)一數(shù)得到,還有的數(shù)學(xué)信息,要從圖中看到小朋友或是小動(dòng)物說的話當(dāng)中而得到。
師:下面我們看著這幅圖,誰(shuí)能連起來(lái)把數(shù)學(xué)信息和所求問題一起說一說?
生:一共有3間房子,6個(gè)兔子,平均每間房子住幾只?
師:說的真好!大家一起來(lái)讀讀。
生齊讀:有6個(gè)兔子住3間房子,平均每間房子住幾只?
在上面的案例中,教師通過語(yǔ)言指導(dǎo)學(xué)生可以從哪些角度獲取信息,并且鼓勵(lì)學(xué)生完整地表述題意,這就由學(xué)生“局部”讀題到“整體”讀題;最后是由個(gè)人讀題到全班讀題。
2.如何分析數(shù)量關(guān)系
在讀懂題目的基礎(chǔ)上,教師就要鼓勵(lì)學(xué)生分析題目中的數(shù)量關(guān)系了。在這方面,過去總結(jié)了一些方法,比如對(duì)于分?jǐn)?shù)應(yīng)用題分析數(shù)量關(guān)系,就有人總結(jié)了“抓住關(guān)鍵句(帶分率的句子),找準(zhǔn)單位1,分清求什么(單位1已知用乘法,求單位1用除法);量率要對(duì)應(yīng)”。我們來(lái)舉例說明:
某超市運(yùn)來(lái)600桶花生油,賣出的占總桶數(shù)的 。還剩下多少桶?
面對(duì)這樣的題目,教師會(huì)教給學(xué)生:“首先找關(guān)鍵句,此題的關(guān)鍵句是賣出的占總桶數(shù)的
;然后找到單位1是總桶數(shù);此題單位1已知用乘法;要求剩下的量,要找到剩下的率為1-
。所以600×(1-
)。”確實(shí)這樣分析數(shù)量關(guān)系的思路是正確的,但這種教師認(rèn)為好的思路,學(xué)生能自覺得到并認(rèn)同嗎?在面對(duì)這樣的問題時(shí),學(xué)生是如何進(jìn)行分析的呢,他們的想法能給我們一起啟發(fā)嗎。我們來(lái)看下面的一個(gè)教學(xué)片段
[5]。
[案例4] 分?jǐn)?shù)應(yīng)用問題教學(xué)片段1
教師出示題目:“某超市運(yùn)來(lái)600桶花生油,賣出的占總桶數(shù)的 。還剩下多少桶?”。
鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立審題(實(shí)際上包括讀懂題目和分析數(shù)量關(guān)系)。教師找學(xué)生中不同的審題策略,并要求學(xué)生板書。
師:請(qǐng)這幾位同學(xué)分別介紹各自的審題策略。并說明為什么選擇這種策略,說清這種審題策略是怎么做的。
生1:我用畫關(guān)鍵詞的方法。因?yàn)樗梢灾李}中最重要的詞是什么,這對(duì)解題是非常重要的。如果沒有關(guān)鍵詞,做題可能就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤,所以我選擇畫關(guān)鍵詞的方法。
師:請(qǐng)說清楚你選擇了哪幾個(gè)詞作為關(guān)鍵詞,在它下邊寫了什么?
生1:如圖4,我選擇的關(guān)鍵詞是“賣出的”、“總桶數(shù)”和“剩下的”。“賣出的”按題意分析它占“總桶數(shù)的”的 ,“總桶數(shù)”是600桶,問的是“還剩下的有多少桶?” 這樣很快就可以求出
圖4
問題。(邊說邊列式)600× =240噸桶,然后用總桶數(shù)減去賣出用去的240桶就是剩下的桶數(shù), 就等于360桶,600-240=360噸桶。
師:他的思路很清晰,根據(jù)這種審題思路,他找到了要先求出賣出了多少桶,然后求剩下的桶數(shù)進(jìn)行列式解答。
生2:如圖5,我利用找關(guān)鍵句的方法,這種方法可以非常清楚地發(fā)現(xiàn),剩下的占總桶數(shù)的 ,所以600× =360桶。 圖5
師:他是用找關(guān)鍵句的方法,他在關(guān)鍵句下面寫了一個(gè)簡(jiǎn)單的批注———“沒有賣的就是 ”。說明他從關(guān)鍵句當(dāng)中讀到了這里有一個(gè)隱藏的信息。這跟我們學(xué)習(xí)語(yǔ)文一樣,不能只看到表面的,還要找到他背后隱藏的其他條件,對(duì)我們審題會(huì)有所幫助。
生3:我用的是畫批注的方法,它能夠把題目的信息表達(dá)得更清楚,讓我們看得更明白。如圖6,600桶就是總數(shù),賣出的占總數(shù)的 ,是600桶的 ,由此可以 圖6
看出,有 沒賣,求剩下多少桶也就是求600的 是多少,所以我用1— = ,
600× =360桶。
師:我發(fā)現(xiàn)生3同學(xué)的畫批和生1的找關(guān)鍵詞有些聯(lián)系的。從整個(gè)句子理解,都是把重點(diǎn)提煉出來(lái)。
生4:我采用的是直觀圖的方法。因?yàn)橹庇^圖在我們班很少用過,所以,我想證明直觀圖這種方法也是很好的,對(duì)于不會(huì)畫線段圖的同學(xué)們來(lái)說會(huì)更加容易理解。(邊指圖7邊說)陰影部分表示賣出的占全部的 ,空白部分表示剩下了 ,求剩下的桶數(shù)就轉(zhuǎn)換成了求總桶數(shù)的 是多少,用600× =360桶。
圖7
師:我們用掌聲感謝生4。他為幾位畫不好線段圖的同學(xué)提供了一種直觀的策略。
生5(邊列式邊對(duì)應(yīng)著圖8解釋):我用的是畫線段圖的方法。因?yàn)榫€段圖可 以使我更加理解題意。這里是賣出的 ,要求的是剩下的桶數(shù),就是求余下的這一段是多少桶, 圖8
列式是:600× =240桶,因?yàn)檫@求的是賣出了多少桶,所以再用600-240=360桶,就是求出了剩下多少桶。
師:生5同學(xué)用畫線段圖的解題策略,讓我們很清晰地的看到了數(shù)量之間的一種關(guān)系。
生6:我把生5的方法改進(jìn)了一下,他的線段圖有平均分的份額,我把它省略了(所以叫“粗線條”線段圖,如圖9)。這樣的圖對(duì)我來(lái)說就能理解題意。用單位“1”減去賣出的 , 圖9
就是剩下的 ,用總桶數(shù)去乘 ,也就求出了是剩下的桶數(shù)。
師:大家看一看他們的線段圖,一個(gè)當(dāng)中有平均分的份數(shù),一個(gè)沒有,影不影響審題呀?
生紛紛表示:不影響。
師:至少在這樣的題里面是不影響的,同樣也可以清晰地反映數(shù)量關(guān)系。
許多老師在處理這一問題時(shí),總是把自己的解題方法“迫不及待”地講給學(xué)生,比如找關(guān)鍵句、畫線段圖,可是再遇到問題時(shí)學(xué)生往往還是不會(huì)用。老師的方法為什么無(wú)法轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生的呢?認(rèn)真分析不難發(fā)現(xiàn),實(shí)際上教師在課堂上并沒有真正注重培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的方法。當(dāng)教師呈現(xiàn)給學(xué)生一個(gè)問題時(shí),教師注重的是將自己已有的方法傳授給學(xué)生,學(xué)生不費(fèi)什么腦子就從老師那里得到了解決問題的方法。但是,這種方法好在哪,學(xué)生感受不深,輕而易舉得到的經(jīng)驗(yàn)學(xué)生印象不深,自然也就很難轉(zhuǎn)化為自身的經(jīng)驗(yàn),也就不會(huì)在面對(duì)類似問題的時(shí)候主動(dòng)加以運(yùn)用。
另一方面,教師總擔(dān)心如果我不教,這么復(fù)雜的問題學(xué)生能會(huì)解嗎?回答這個(gè)問題只能靠學(xué)生自己。因此,教師要在課堂上給學(xué)生留一點(diǎn)獨(dú)立思考、探索策略的時(shí)間,一旦學(xué)生探索出了方法,并且體會(huì)到了畫圖等方法解決分?jǐn)?shù)應(yīng)用題的好處,當(dāng)他們?cè)诿鎸?duì)類似問題的時(shí)候會(huì)注重借助這些方法幫助自己分析數(shù)量關(guān)系,從而正確解決問題。
同時(shí),不同的學(xué)生有著不同的思維特點(diǎn)和思維水平,給學(xué)生展示自己分析數(shù)量關(guān)系方法的時(shí)間和空間,也是學(xué)生之間交流的需要。學(xué)生在獨(dú)立思考后就會(huì)對(duì)自己與他人的進(jìn)行比較,為方法之間的溝通聯(lián)系,突出數(shù)量關(guān)系打下了基礎(chǔ)。
[案例5] 分?jǐn)?shù)應(yīng)用問題教學(xué)片段2
師:現(xiàn)在要思考一個(gè)新的問題:觀察這些審題策略,請(qǐng)你說一說這些策略之間都存在著哪些聯(lián)系?先獨(dú)立思考,然后進(jìn)行小組討論交流。
(學(xué)生獨(dú)立思考后,小組交流。下面是不同小組交流后的發(fā)言)。
組1:我們組討論的是生5和生6兩個(gè)人的策略,生6的“粗線條”線段圖和生5的線段圖看上去有區(qū)別,其實(shí)表達(dá)方法是一樣的,只是沒有標(biāo)出多少份,實(shí)際上都表示了相同的量,我們認(rèn)為這兩種方法是差不多的。
師:你們組還有補(bǔ)充嗎?
組1的另一位同學(xué):直觀圖和線段圖,方法其實(shí)都是一樣的。
師:好,他們組討論的是線段圖、直觀圖這三個(gè)呈現(xiàn)出來(lái)的圖的形式之間的聯(lián)系。其他組呢?
組2(指著“畫批注”、“找關(guān)鍵詞”、“找關(guān)鍵句”三種方法):我們覺得這些都是有聯(lián)系的。他們這些審題方法都是把題目要表達(dá)的意思簡(jiǎn)單化,讓人看得更明白。
師:再具體一點(diǎn),有什么聯(lián)系呢?怎么說能讓所有人都清楚明白?
組2:比如,這些都是題目中說的話,現(xiàn)在把它換成我們可以理解的簡(jiǎn)單的話。
組3補(bǔ)充:批注、關(guān)鍵句、關(guān)鍵詞這三個(gè)之間有聯(lián)系。因?yàn)樗麄內(nèi)前殃P(guān)鍵詞、關(guān)鍵句都畫出來(lái),另外還都加上自己的理解,所以我們組覺得這三個(gè)之間有聯(lián)系。
師:這樣就把題目中已知的條件和隱藏的條件都表現(xiàn)出來(lái)了,對(duì)嗎?
組4:直觀圖、“精細(xì)”線段圖、“粗線條”的線段圖這三幅圖都是從圖中找更深層的意義,而批注、關(guān)鍵句、關(guān)鍵詞這些都是從文字中發(fā)現(xiàn)更深層的意義。
師:說得好!這是兩條線。你們組的兩條線一個(gè)是從圖的內(nèi)容找,一個(gè)是從文字去找。
組5:我們組發(fā)現(xiàn)直觀圖、精細(xì)線段圖這兩幅圖有著很大的聯(lián)系,如果要把直觀圖底下的線去掉,就可以變成精細(xì)線段圖這幅圖的意思,都標(biāo)出了“總數(shù)600桶”。畫批注、找關(guān)鍵句這兩個(gè)同時(shí)都標(biāo)出了“賣出了 ”,我們組發(fā)現(xiàn)了這幾個(gè)有很大的聯(lián)系。
師:他們組也是找這兩條線。
師:下面我們請(qǐng)組6的代表發(fā)言,。我剛才聽他說了一句話,覺得特別好。
組6:我們覺得黑板上的這些圖,還有畫批注、找關(guān)鍵句、找關(guān)鍵詞,這些審題策略之間都有聯(lián)系。比如說,它們把關(guān)系都提煉了出來(lái),(生,手指黑板,標(biāo)出每種策略提煉出的內(nèi)容—沒賣的 ),同時(shí)文字中“沒賣剩下的占 ”,……在圖中很明顯的表示出來(lái)。
師:你們贊同組6所說的觀點(diǎn)嗎?
生齊答:贊同。
看到學(xué)生樸實(shí)而精彩的發(fā)言,筆者不禁有些感動(dòng),這些來(lái)自農(nóng)村中心小學(xué)的孩子們不僅僅獨(dú)立探索出了分析數(shù)量關(guān)系的方法,而且還通過比較歸納出了這些方法之間的聯(lián)系。在這樣的過程中,他們不僅僅理解了題目中的數(shù)量關(guān)系,而且發(fā)展了概括歸納的能力。特別是那句“這些審題策略之間都有聯(lián)系,……它們把關(guān)系都提煉了出來(lái)”多么精彩。學(xué)生的精彩折射出教師的精彩。教師給了學(xué)生獨(dú)立探索的空間,又不僅僅停留于此,而是在探索出不同方法的基礎(chǔ)上,再鼓勵(lì)學(xué)生比較歸納,將個(gè)人的理解通過交流形成學(xué)習(xí)共同體的共識(shí)。這一切都源于教師對(duì)學(xué)生的信任,以及對(duì)他們能力的不斷培養(yǎng)。這個(gè)案例也給了我們分析數(shù)量關(guān)系的幾個(gè)教學(xué)策略。第一,鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立探索分析數(shù)量關(guān)系的方法,并運(yùn)用自己的方式有條理地表達(dá)自己的理解;第二,鼓勵(lì)學(xué)生將不同的方法進(jìn)行比較溝通,以凸顯其中蘊(yùn)含的數(shù)量關(guān)系。看起來(lái)這兩個(gè)策略并不新鮮,但它不正是教學(xué)這一問題的兩個(gè)“大”策略嗎?
這里還需要討論的是一些傳統(tǒng)的方法,比如畫線段圖、抓關(guān)鍵詞句等,在現(xiàn)在的應(yīng)用題教學(xué)中還強(qiáng)調(diào)嗎?關(guān)于線段圖將在下面一個(gè)問題,分析和解決問題的畫圖策略中再加以闡述。我們來(lái)看看抓關(guān)鍵詞句。其實(shí),每一個(gè)問題確實(shí)都有分析問題和解決問題的關(guān)鍵詞句,抓住并理解了它們無(wú)疑對(duì)分析數(shù)量關(guān)系是重要的。但關(guān)鍵是對(duì)關(guān)鍵詞句的理解以及如何“抓法”。過去的抓關(guān)鍵詞句的主要目的是服務(wù)于回憶題型,這種題型的教學(xué)在短期內(nèi)可能會(huì)取得效果,特別是對(duì)付傳統(tǒng)的考試,但長(zhǎng)期卻存在著弊端,這在上文已經(jīng)論述過。同時(shí),服務(wù)于題型的抓關(guān)鍵詞句,學(xué)生往往不仔細(xì)地去閱讀和理解題目,而是快速地找到類似“一共”、“剩余”、“幾倍”等詞語(yǔ),由此去確定是什么題型,這就會(huì)造成學(xué)生出現(xiàn)大量的“見一共就加,見剩余就減”的問題。另一方面,關(guān)鍵字句的“抓法”基本上是教師告訴的,學(xué)生甚至體會(huì)不到為什么要去抓關(guān)鍵字句,而在以上的案例中,我們不難看出,部分學(xué)生也在抓關(guān)鍵句,但他們是在對(duì)題目整體結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上找到的,并且都對(duì)這些句子為什么關(guān)鍵、這些句子的意思是什么、這些句子隱含了哪些條件作出了闡述,這實(shí)際上是體現(xiàn)了學(xué)生們對(duì)于數(shù)量關(guān)系的理解。同時(shí),由于學(xué)生們是自己探索出方法,所以他們也感受到這一方法的好處:“他們這些審題方法都是把題目要表達(dá)的意思簡(jiǎn)單化,讓人看得更明白。”“批注、關(guān)鍵句、關(guān)鍵詞這些都是從文字中發(fā)現(xiàn)更深層的意義。”因此,概括地說,找到問題中的關(guān)鍵字句是重要的,但要注意實(shí)現(xiàn)三個(gè)轉(zhuǎn)變:由為了套用題型的抓關(guān)鍵字句轉(zhuǎn)變?yōu)榛诶斫鈹?shù)量關(guān)系的抓關(guān)鍵字句;由教師要求找轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生自主感受找的必要性;由教師介紹找的統(tǒng)一方法轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生探索自己的方法并多樣化的表達(dá)(如案例中有的用批注,有的找到了幾個(gè)關(guān)鍵詞,有的找到了一個(gè)句子)。
同時(shí),無(wú)論采取哪種方法,教師要引導(dǎo)學(xué)生注重問題中最基本的數(shù)量關(guān)系結(jié)構(gòu)的分析,即關(guān)注題目中的“大邏輯”。比如,在上面所舉的問題,一個(gè)最基本的數(shù)量關(guān)系結(jié)構(gòu)是“總的數(shù)量—賣出的數(shù)量=剩下的數(shù)量”。學(xué)生發(fā)現(xiàn)了這一結(jié)構(gòu)后,就自然地去尋找如何能得到賣出的數(shù)量和剩下的數(shù)量,并發(fā)現(xiàn)了常用的兩種方法之間的聯(lián)系。下面的對(duì)話還是來(lái)自于分?jǐn)?shù)應(yīng)用問題的課堂:
師:請(qǐng)你觀察兩種方法有什么區(qū)別和聯(lián)系?
生互相討論。
生1:第一種方法(600× =240,600-240=360)是先求出賣出的數(shù)量,然后再用總箱數(shù)減去賣出的箱數(shù),求出剩下的箱數(shù),第二種方法(1- = ,600× =360)是先求出剩下的分率,再用600乘剩下的分率求出剩下的數(shù)量。相同點(diǎn)是都求剩下的數(shù)量。
生:相同點(diǎn)都是用對(duì)應(yīng)量乘以對(duì)應(yīng)的分率求出對(duì)應(yīng)的數(shù)量。
那么題目中的“大邏輯”到底是什么,還需要具體問題具體分析。
3.如何有效地收集和選擇信息
人們?cè)诂F(xiàn)實(shí)生活中接觸到的問題,其信息往往是多途徑的,對(duì)話、報(bào)紙、電視、廣播、標(biāo)牌等都可能呈現(xiàn)出信息;呈現(xiàn)的形式也許是文字的、表格的、圖畫的;信息也許雜亂無(wú)章,需要你重新組織,而且經(jīng)常是多余或不足的。因此,應(yīng)用問題也應(yīng)注重以多種形式(如表格、圖形、漫畫、對(duì)話、文字)提供信息、呈現(xiàn)問題。必要時(shí),也可以鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)信息進(jìn)行選擇、判斷或者是補(bǔ)充。
實(shí)際上,在幫助學(xué)生如何有效地收集和選擇信息上,教材和教學(xué)中都做了一些有益的嘗試。比如,鼓勵(lì)學(xué)生面對(duì)情境中的眾多信息,選擇若干信息提出可以用數(shù)學(xué)解決的問題;又如,鼓勵(lì)學(xué)生回答如果要解決某一問題,需要收集哪些信息等問題。但總的來(lái)說,無(wú)論是在教材還是在教學(xué)中,如何幫助學(xué)生有效地收集和選擇信息,這方面的教學(xué)策略還比較缺乏,需要廣大教師不斷研究和實(shí)踐。
三、以分析問題和解決問題策略的學(xué)習(xí)為線索,鼓勵(lì)學(xué)生形成一些基本策略
解決問題活動(dòng)的價(jià)值不只是獲得具體問題的解,更重要的是學(xué)生在分析問題和解決問題過程中獲得的發(fā)展。其中重要的一點(diǎn)在于使學(xué)生學(xué)習(xí)一些分析問題和解決問題的基本策略,體驗(yàn)策略的多樣性,并在此基礎(chǔ)上形成自己解決問題的某些策略。各套實(shí)驗(yàn)教材涉及的解決問題的策略不盡相同,筆者選擇其中最基本的三個(gè)策略:畫圖策略、列表策略和模擬操作策略加以具體闡述。需要指出的是,這三個(gè)策略不僅僅是解決問題的策略,也可以用來(lái)分析數(shù)量關(guān)系,并且,二者往往是結(jié)合在一起使用的。因此,本線索提及的內(nèi)容與上一條線索有所交叉。
1.畫圖的策略
畫圖策略是非常重要的一種分析問題和解決問題的策略,它是利用“圖”的直觀來(lái)對(duì)問題中的關(guān)系和結(jié)構(gòu)進(jìn)行表達(dá),從而幫助人們分析問題和解決問題的。借助幾何直觀可以把復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題變得簡(jiǎn)明、形象,有助于探索解決問題的思路,預(yù)測(cè)結(jié)果。同時(shí),畫圖又是一個(gè)“去情境化”的過程,它把情境中的數(shù)量關(guān)系進(jìn)行提煉,并且進(jìn)行直觀表達(dá)??偟膩?lái)說,畫圖的策略的作用主要體現(xiàn)在:畫圖可以幫助理解問題;畫圖可以幫助解決問題;畫圖可以促進(jìn)反思和交流;畫圖可以導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)。其中,教師對(duì)于畫圖可以幫助理解問題、分析數(shù)量關(guān)系并不陌生,下面舉兩個(gè)例子說明畫圖對(duì)于解決問題、促進(jìn)反思和交流的作用。
一位教師在三年級(jí)學(xué)生學(xué)習(xí)了分?jǐn)?shù)的初步認(rèn)識(shí)后,鼓勵(lì)學(xué)生嘗試解決如下的問題:氣象小組有12人,攝影小組的人數(shù)是氣象小組的1/3,航模小組的人數(shù)是攝影小組的3/4,航模小組有多少人。
當(dāng)學(xué)生面對(duì)過去需要學(xué)習(xí)過分?jǐn)?shù)乘法才能解決的問題,是否就束手無(wú)策了呢?其實(shí)不然,不少學(xué)生選擇畫圖得到了正確答案。圖10是學(xué)生畫出的一些圖,體現(xiàn)了畫圖策略可以幫助學(xué)生解決問題。
圖10
[案例7] 畫圖可以促進(jìn)反思
這方面的例子在實(shí)際教學(xué)中是比較少的。這里列舉筆者在一篇文章中摘錄的例子
[7],來(lái)對(duì)畫圖可以促進(jìn)學(xué)生反思加以闡述。
教師在鼓勵(lì)學(xué)生解決完下面的應(yīng)用題后,
鼓勵(lì)學(xué)生將探索出來(lái)的三種解法用“圖”進(jìn)行表達(dá):
想法一:
想法二:
想法三:
借助圖學(xué)生對(duì)兩道題進(jìn)行比較,反思到這兩個(gè)題目雖然情境不同,但題目中所蘊(yùn)含的數(shù)量關(guān)系的結(jié)構(gòu)是相同的。
以上對(duì)于畫圖策略的意義和作用加以了分析,下面對(duì)教師如何在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的“畫圖”策略提一些教學(xué)建議。
第一,鼓勵(lì)學(xué)生畫圖來(lái)分析問題和解決問題,發(fā)展學(xué)生的畫圖意識(shí)。事實(shí)上,不僅僅在解應(yīng)用題上,畫圖策略廣泛應(yīng)用于小學(xué)數(shù)學(xué)的內(nèi)容領(lǐng)域中。比如,運(yùn)用畫圖可以有助于學(xué)生理解數(shù)概念、運(yùn)算的道理、正反比例的變化情況等。因此,教師應(yīng)在教學(xué)中重視尋找教學(xué)契機(jī),發(fā)展學(xué)生的畫圖意識(shí)??梢怨膭?lì)學(xué)生運(yùn)用圖、表格、自然語(yǔ)言、符號(hào)等對(duì)某一概念和規(guī)律進(jìn)行多重表達(dá);在解決問題缺乏思路時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生畫圖分析一下;在問題解決后運(yùn)用畫圖來(lái)向別人表達(dá)自己的思路。當(dāng)然,畫圖是一種分析問題和解決問題的策略,是否需要畫圖與問題的難度、情境對(duì)學(xué)生的熟悉程度、學(xué)生的年齡特點(diǎn)等都有關(guān)系。如果學(xué)生不借助畫圖已經(jīng)可以解決問題了,教師可以鼓勵(lì)他運(yùn)用畫圖來(lái)表達(dá)自己的思考過程,但不必強(qiáng)求他必須經(jīng)過畫圖才解決問題,更不能因?yàn)閺?qiáng)求必須畫統(tǒng)一的圖而造成學(xué)生“會(huì)解決問題,但不會(huì)畫教師要求的圖”的困惑。
第二,重視學(xué)生自己的示意圖。在過去的教學(xué)中往往只強(qiáng)調(diào)線段圖,或者不鼓勵(lì)學(xué)生自己去畫圖,或者認(rèn)為學(xué)生畫的圖比較“初等”,不如線段圖來(lái)得“簡(jiǎn)潔和抽象”。筆者認(rèn)為,畫圖本身是一種解決問題的策略,能夠有效地解決問題就是好的辦法。而且畫圖正是借助了圖形的直觀。而“直觀”是因人而異、因年級(jí)而異的,因此要重視學(xué)生自己的示意圖,挖掘這些圖中的價(jià)值。其實(shí),學(xué)生的許多示意圖在本質(zhì)上與線段圖沒有太大的差別。如圖11,我們來(lái)對(duì)比一下案例4和案例6中學(xué)生的示意圖和線段圖。(下圖中將直觀圖放在左面,線段圖放在右面)
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圖11
從圖11中不難看出,學(xué)生的某些圖(如上面所展示的學(xué)生作品)與線段圖“結(jié)構(gòu)”是一樣的。而學(xué)生的圖更加直觀,容易表達(dá)出學(xué)生自己的理解,同時(shí)不同的學(xué)生可能會(huì)選擇不同的圖;而線段圖則顯得更加簡(jiǎn)潔。鑒于此,我們有必要對(duì)于是否要求線段圖做一個(gè)討論。對(duì)于什么是“要求”學(xué)生畫線段圖,至少有下面四種觀點(diǎn):
觀點(diǎn)1:學(xué)生能畫出線段圖更好,不畫也不用教,只要自己的圖是合理的,有效發(fā)揮了作用從而達(dá)到解決問題目的就可以了。因?yàn)楫媹D的目的是為了幫助學(xué)生分析問題、理解問題,學(xué)生會(huì)借助自己的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選擇,不必為了教線段圖而教線段圖。
觀點(diǎn)2:教師可以畫出線段圖來(lái)引導(dǎo)學(xué)生,但學(xué)生只要能看懂線段圖即可,不要求一定畫線段圖。因?yàn)榫€段圖確實(shí)比較簡(jiǎn)潔,所以教師可以畫出了引導(dǎo),但學(xué)生能否體會(huì)其簡(jiǎn)潔性,選擇來(lái)畫線段圖就不做要求了。
觀點(diǎn)3:學(xué)生可以運(yùn)用自己的示意圖來(lái)分析問題和解決問題,但到一定年級(jí)應(yīng)該使每個(gè)學(xué)生都會(huì)畫線段圖。當(dāng)然從學(xué)生的示意圖到線段圖的學(xué)習(xí)是一個(gè)漸進(jìn)的過程,可以鼓勵(lì)學(xué)生通過比較,體會(huì)線段圖的簡(jiǎn)潔性。其實(shí)在低年級(jí)教材中已經(jīng)有了線段圖的雛形,如幾個(gè)小圓片、幾個(gè)三角形等排成一排;到了四年級(jí)的“路程、時(shí)間、速度”學(xué)習(xí)中大多數(shù)實(shí)驗(yàn)教材就出現(xiàn)了比較規(guī)范的線段圖,如果還停留在學(xué)生示意圖的層面,教學(xué)的梯度沒有體現(xiàn)。
觀點(diǎn)4:盡可能早地教給學(xué)生畫線段圖,并且在分析問題和解決問題中盡可能使用線段圖。
雖然以上對(duì)于“線段圖”的要求不盡相同,但也存在著共識(shí):教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用畫圖分析問題和解決問題,挖掘“畫圖”的價(jià)值;如果需要學(xué)習(xí)線段圖,應(yīng)使學(xué)生通過比較等方式體會(huì)到線段圖的好處;對(duì)于線段圖不必過分苛求格式,比如量一定要標(biāo)在下面、率一定要標(biāo)在上面,只要清晰地表達(dá)出正確的數(shù)量關(guān)系就可以。并且,大部分的觀點(diǎn)認(rèn)為畫圖是一個(gè)分析問題和解決問題的策略,既然是策略,在具體解題時(shí)就可以用或者不用,就可以選擇用示意圖或線段圖。對(duì)于以上共識(shí),筆者是非常贊同的。確實(shí),如果把畫圖當(dāng)成策略,那么能有利于學(xué)生分析問題和解決問題的就是好策略,而每個(gè)人選擇的策略是可以不一樣。而學(xué)生的示意圖和線段圖都是利用了圖形的直觀,并且如前所述學(xué)生的很多示意圖和線段圖的結(jié)構(gòu)上無(wú)本質(zhì)性區(qū)別,所以筆者比較傾向于上面的第一種觀點(diǎn)。進(jìn)一步,我們不必馬上陷入觀點(diǎn)之爭(zhēng)上,而是需要思考一些基本問題:線段圖與學(xué)生的示意圖相比到底優(yōu)勢(shì)在哪里,包括在分析問題和解決問題中的優(yōu)勢(shì)以及對(duì)于其他內(nèi)容學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì);學(xué)生是否能通過比較體會(huì)到這種優(yōu)勢(shì),特別是能否自發(fā)體會(huì)到。
第三,重視畫圖在解決問題和反思交流中的作用。如前所述,畫圖不僅僅可以幫助學(xué)生分析問題,它還有助于學(xué)生解決問題和反思交流。而后兩者在教學(xué)中是比較缺乏的,需要我們不斷加深對(duì)它們的理解,并創(chuàng)造出更多更好的案例。
第四,重視畫圖中學(xué)生的數(shù)學(xué)思維。學(xué)生畫圖的過程應(yīng)該與數(shù)學(xué)思維的過程結(jié)合在一起,實(shí)際上根據(jù)對(duì)題目的分析畫出圖、根據(jù)圖聯(lián)系運(yùn)算的意義、運(yùn)用圖來(lái)直觀表示解決問題的思路和結(jié)果等,這些都必然會(huì)與數(shù)學(xué)思維緊密聯(lián)系。作為教師,要把這種聯(lián)系適當(dāng)凸顯出來(lái),比如鼓勵(lì)學(xué)生表達(dá)自己圖的意思,是根據(jù)什么畫出此圖的;鼓勵(lì)學(xué)生借助圖有條理地表達(dá)自己的思路等。
總而言之,畫圖是一種非常重要的分析問題和解決問題的策略,但在它的教學(xué)中也確實(shí)存在著不少需要進(jìn)一步研究的問題。比如,學(xué)生是否選擇畫圖來(lái)解決問題,與題目的難度、呈現(xiàn)形式以及學(xué)生的年齡特點(diǎn)有關(guān),那么,影響學(xué)生選擇這一策略的因素有哪些呢?在教學(xué)中不難發(fā)現(xiàn)一個(gè)現(xiàn)象,許多學(xué)生遇到解決不了的問題時(shí),并不主動(dòng)選擇畫圖策略,而當(dāng)老師要求畫圖后往往能正確畫圖解決問題,也就是學(xué)生會(huì)畫但缺乏畫圖意識(shí),如何看待這一問題呢?教師也會(huì)發(fā)現(xiàn),如果我們鼓勵(lì)學(xué)生畫自己的示意圖,學(xué)生的圖是非常富有個(gè)性的,但這些圖中哪些可以真正有效地解決問題,需要我們細(xì)致研究。再如,前面提到的線段圖教學(xué)中的問題。總之,如何使學(xué)生體會(huì)到畫圖的價(jià)值,并且在需要時(shí)自覺想到畫圖解決問題,并能畫圖有效地解決問題,是我們今后需要不斷思考的問題。
2.列表的策略
在小學(xué)教材中,列表策略的作用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面。
第一方面,學(xué)生通過列表枚舉出符合條件的一些結(jié)果,然后通過驗(yàn)證從中選擇中最終的答案。比如,對(duì)于“雞兔同籠”的問題,教材大多選擇了列表的策略,鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行枚舉,學(xué)生通過枚舉每一種情況并進(jìn)行檢驗(yàn),得到問題的最終答案。如果頭和腿的數(shù)目較多的情況,學(xué)生也可以在列舉中發(fā)現(xiàn)一些規(guī)律從而進(jìn)行調(diào)整,如“發(fā)現(xiàn)腿數(shù)還差得很多,多增加些兔子”;又如可以從一半開始枚舉(從假設(shè)有一半是雞開始)。這不僅使學(xué)生學(xué)習(xí)了解決問題的重要策略,還可以培養(yǎng)學(xué)生對(duì)數(shù)的感覺和估計(jì)的能力,使學(xué)生經(jīng)歷建立假設(shè)、檢驗(yàn)假設(shè)的過程,發(fā)展學(xué)生自己進(jìn)行判斷的能力。隨著對(duì)這個(gè)問題的不斷討論,越來(lái)越多的老師認(rèn)識(shí)到枚舉方法的重要性。正如張景中先生提到的
[8]:“小學(xué)數(shù)學(xué)里有很多應(yīng)用題,解題的思想方法常常是因題而異??刹豢梢砸龑?dǎo)學(xué)生探索一下,用一個(gè)思想來(lái)解各種各樣的題目呢?試商的思想,其實(shí)有普遍意義,可以用來(lái)求解許多不同類型的問題,包括應(yīng)用問題,只要問題中的條件數(shù)據(jù)和解答之間有確定性的關(guān)系。例如,修一條長(zhǎng)32千米的公路,已經(jīng)修了24千米,已修的路程是剩下的幾倍?我們用類似試商的辦法來(lái)試解。如果是1倍,剩下的是24千米,總長(zhǎng)48千米,比題設(shè)數(shù)據(jù)大了;如果是2倍呢,剩下的是12千米,總長(zhǎng)36千米,仍比題設(shè)數(shù)據(jù)大;3倍呢,剩下8千米,總長(zhǎng)32千米,正好符合要求。我想很多老師不會(huì)這樣引導(dǎo)學(xué)生思考,認(rèn)為這是個(gè)笨辦法。其實(shí),這個(gè)辦法具有一般性,把試解的倍數(shù)看成自變量,把根據(jù)試解算出的總長(zhǎng)看成試解倍數(shù)的函數(shù),找尋使函數(shù)值符合題目要求的自變量,這個(gè)思路能解決很多問題,是‘大智若愚’。這樣思考試算,最終也會(huì)發(fā)現(xiàn)具體的規(guī)律,列出通常的算式。”我們不難看出文中所指的“試商”的方法就是這里說的枚舉并驗(yàn)證的方法,它是一個(gè)“大智若愚”的方法。
第二方面,學(xué)生可以將問題中的信息用表格的形式加以整理,往往既起到整理信息的作用,也有助于學(xué)生探索出解決問題的思路??刺K教版教材中的一個(gè)例子(如圖12):借助表格整理了條件和問題,并且學(xué)生通過觀察表格會(huì)有助于思考出解決問題的思路,也為正比例的學(xué)習(xí)奠定了經(jīng)驗(yàn)。進(jìn)一步,通過整理信息,并進(jìn)行適當(dāng)?shù)赝评恚袝r(shí)就能解決問題。看北師大新世紀(jì)版教材中的一個(gè)例子(如圖13):學(xué)生通過表格整理提供的信息,并進(jìn)行進(jìn)一步的推理,就能解決最終問題了。
圖12 圖13
3.模擬操作的策略
模擬操作是借助實(shí)際操作或模擬操作分析問題和解決問題的策略。一方面,如前面提到的通過模擬“相遇問題”中的情境,幫助學(xué)生理解題意和分析問題。另一方面,學(xué)生可以通過操作解決問題。比如,一年級(jí)學(xué)生在解決“8個(gè)男孩比2個(gè)女孩多幾人”時(shí),學(xué)生通過操作可以得到多6人的結(jié)果。
對(duì)于小學(xué)中到底有哪些基本的分析問題和解決問題的策略,目前還存在著不同認(rèn)識(shí),以上筆者只是列出最基本的三種策略。同時(shí),這三種策略在實(shí)際解決問題時(shí)往往是結(jié)合在一起使用的。
對(duì)于分析問題和解決問題策略的教學(xué),這里提出兩點(diǎn)建議。第一,教學(xué)中要重視對(duì)學(xué)生分析問題和解決問題策略的指導(dǎo),適時(shí)地將“隱性”的策略“顯性化”。例如,在具體求解問題前,教師可以鼓勵(lì)學(xué)生思考需要運(yùn)用哪些策略;在解決問題的過程中,教師可以根據(jù)具體情況,適時(shí)使學(xué)生注意是否要調(diào)整策略;在解決問題之后,教師要鼓勵(lì)學(xué)生反思自己所使用的策略,并組織全班交流;在適當(dāng)時(shí)候,教師可以總結(jié)一些分析和解決問題的策略,讓學(xué)生收集使用這些策略的典型實(shí)例。總之,教師要將分析問題和解決問題的策略作為重要的目標(biāo),有意識(shí)地加以指導(dǎo)和教學(xué)。
第二,學(xué)生所采用的策略,在老師的眼中也許有優(yōu)劣之分,但在孩子的思考過程中并沒有好壞之別,都反映出學(xué)生對(duì)問題的理解和所作出的努力。只要解題過程及答案具有合理性,就值得肯定。這為樹立學(xué)生的自信心和培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神提供了很有價(jià)值的機(jī)會(huì)。
四、注意基本數(shù)量關(guān)系在小學(xué)中的學(xué)習(xí)線索,幫助學(xué)生形成一些基本數(shù)量關(guān)系
在分析問題和解決問題的過程中,還需要幫助學(xué)生學(xué)習(xí)一些基本數(shù)量關(guān)系,這些關(guān)系對(duì)于解決實(shí)際問題和今后學(xué)習(xí)都是重要的。在課程標(biāo)準(zhǔn)修訂中,明確了小學(xué)需要學(xué)習(xí)的兩個(gè)基本數(shù)量關(guān)系:一個(gè)是物理模型中的“路程、時(shí)間和速度”關(guān)系;一個(gè)是經(jīng)濟(jì)模型中的“總價(jià)、數(shù)量和單價(jià)”關(guān)系。這兩個(gè)關(guān)系不僅僅在生活中有著廣泛地應(yīng)用,同時(shí)也是學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)(如微積分)的兩個(gè)重要的基本模型。
這兩個(gè)基本數(shù)量關(guān)系在小學(xué)數(shù)學(xué)教材中一般在四年級(jí)左右正式引入,但教師應(yīng)注意它們?cè)谛W(xué)中的學(xué)習(xí)線索,包括第一學(xué)段的蘊(yùn)伏——四年級(jí)的正式學(xué)習(xí)——高年級(jí)的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。在第一學(xué)段,雖然沒有正式引入這一數(shù)量關(guān)系,但學(xué)生借助生活經(jīng)驗(yàn)和對(duì)運(yùn)算意義的理解,能夠解決類似“飛機(jī)每分飛行21米,60分飛行多少米”的問題,這為正式學(xué)習(xí)路程、時(shí)間和速度的關(guān)系奠定了基礎(chǔ)。
到了四年級(jí)正式學(xué)習(xí)兩個(gè)數(shù)量關(guān)系時(shí),教師要幫助學(xué)生理解速度(或單價(jià))的意義,以及三量之間的關(guān)系。在下面的案例中,教師在多次幫助學(xué)生構(gòu)建“路程、時(shí)間與速度”之間關(guān)系方面做了有益的嘗試
[9]。
[案例8]“路程、時(shí)間與速度”關(guān)系的教學(xué)片段
1.三量關(guān)系的初步構(gòu)建——體會(huì)速度與路程、時(shí)間有關(guān)系
(1)設(shè)置沖突,引發(fā)思考
師:兩位小朋友在比上學(xué)路上誰(shuí)走得快,你能幫他們比一比嗎?
出示情境:
師:你覺得誰(shuí)走得快些?
生1:我認(rèn)為張明走得快,因?yàn)樗叩臅r(shí)間短,李紅走得時(shí)間長(zhǎng)。
生2:我覺得不一定,因?yàn)槔罴t的家離學(xué)??赡鼙葟埫骷疫h(yuǎn)一些。因?yàn)椴恢勒l(shuí)的家遠(yuǎn)。
師:再知道什么,你就能比出誰(shuí)走得快了?
生:他們兩家到學(xué)校的路程。
(2)嘗試解決問題,初步體會(huì)速度含義
教師呈現(xiàn)張明與李紅上學(xué)的路程:張明從家到學(xué)校要走280米,李紅從家到學(xué)校要走480米。
學(xué)生嘗試計(jì)算。
師:誰(shuí)走得快些?你是怎么想的?
生1:李紅走得快些。因?yàn)?80÷4=70(米),480÷6=80(米),80比70大,所以李紅快。(教師板書算式)
師:算式中的70米、80米表示的是什么?
生:表示每分走多少米。(教師板書:每分走70米,每分走80米)
(筆者按:教師通過創(chuàng)設(shè)情境,使學(xué)生體會(huì)到速度不僅僅與路程有關(guān),還與時(shí)間有關(guān),并且借助已有學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)體會(huì)到需要計(jì)算中每分走的路程)。
2.三量關(guān)系的再次構(gòu)建——速度表示單位時(shí)間內(nèi)的路程
師:我們知道了速度與什么有關(guān),現(xiàn)在你會(huì)求速度了嗎?呈現(xiàn)兩個(gè)問題,請(qǐng)學(xué)生口答。
① “神七”飛船在太空5秒飛行了約40千米,“神七”飛船的速度約是( )。
②小青騎自行車,2小時(shí)騎了16千米,小青騎自行車的速度是( )。
學(xué)生口答,教師列式“40÷5=8(千米)”“16÷2=8(千米)”。
師:“神七飛船”的速度和騎自行車速度都是8千米,他們的速度是一樣的嗎?你有什么想法?
生:是不一樣的,“神七飛船”的速度是每秒8千米,騎自行車的速度是每分8千米。
師:但黑板上這樣的寫法能區(qū)分清楚嗎?有什么辦法區(qū)分開呢?
生:寫上時(shí)間。
師:說得好,我們可以在路程單位后面加上時(shí)間單位來(lái)表示速度單位,如這兩個(gè)速度單位可以寫為8千米/分、8千米/秒。
引導(dǎo)學(xué)生將步行速度也改寫成70米/分、80米/分,并讀一讀。
師:觀察上述幾個(gè)速度,你能說說速度表示的是什么嗎?
生1:速度表示每分走多少米,每時(shí)走多少千米,每秒走多少千米。
生2:速度表示每分、每時(shí)、每秒走的路程。
師:速度怎樣計(jì)算呢?
生:路程÷時(shí)間=速度。(板書)
(筆者按:學(xué)生通過比較兩個(gè)情境,首先找到其結(jié)果的不同點(diǎn),體會(huì)表達(dá)速度需要明確路程和時(shí)間;然后找到不同情境的共同點(diǎn),從而提煉出速度=路程÷時(shí)間的關(guān)系式)
3. 三量關(guān)系的三次構(gòu)建——運(yùn)用其中的兩個(gè)量可以表示第三個(gè)量
(1)體會(huì)速度的實(shí)際意義
①解讀博爾特的速度。
師:跑步是有速度的,你知道當(dāng)今世界上“100米”跑得最快的人是誰(shuí)嗎?
生:博爾特。(教師呈現(xiàn)圖片)
師:“9.58”是博爾特的跑步的時(shí)間還是速度?
生:時(shí)間。
師:他跑步的速度是多少?怎么求?(呈現(xiàn)10.4米/秒)。
師:10.4米/秒什么意思?
生:每秒10.4米。
師:博爾特的速度是10.4米/秒,有多快呢?
生:“滴答一下,就10米多”。(滴答,1秒過去了,也就是咱們一眨眼的時(shí)間。)
師:這個(gè)教室從前到后共10米,嘀嗒一下,博爾特已經(jīng)從這里跑到教室后面了。(老師生動(dòng)的描述引起學(xué)生笑聲、驚訝聲。)
師:你有什么感受?
生:太快了。
……
②解讀獵豹、聲音的速度、光的速度
師:博爾特的速度真夠快的,有沒有更快的速度呢?
生1:光速。
生2:獵豹的速度。
師:想知道獵豹的速度嗎?(課件呈現(xiàn):獵豹奔跑的速度是30米/秒)。
生(驚訝聲)。
師:看了獵豹的速度你有什么感想?
生1:像閃電一樣,快得沒法說了。
生2:1秒鐘可以跑過了這樣三個(gè)教室,太厲害了。
再呈現(xiàn)聲音的傳播速度是340米/秒,光的速度是300000千米/秒,請(qǐng)學(xué)生選擇一個(gè)與同桌說說速度表示的含義。
③解讀蝸牛爬行的速度
師:不過不是所有動(dòng)物跑起來(lái)都會(huì)很快的,也有跑起來(lái)很慢的。
生1:烏龜。
生2:蝸牛。
課件呈現(xiàn):蝸牛爬行的速度大約8米/時(shí)。(生讀)
師:什么意思?
生:每時(shí)爬8米。
師:你有什么感受?
生:太慢了,這個(gè)教室博爾特只要跑1秒鐘,蝸牛要爬1小時(shí)多。
(2)解決簡(jiǎn)單實(shí)際問題,進(jìn)一步完善數(shù)量關(guān)系的建構(gòu)
課件呈現(xiàn)問題:
①蝸牛爬24米大約要幾時(shí)?
②蝸牛4時(shí)大約可以爬多少米?
學(xué)生獨(dú)立解答,再反饋交流。
師:蝸牛爬24米大約要幾時(shí)?
生1:24÷8=3(時(shí))
師:你怎么想的?你能結(jié)合線段圖說說嗎?(呈現(xiàn)線段圖)
生1:24米里有3個(gè)8米,就是3小時(shí)。
生2:路程÷速度=時(shí)間。
師:蝸牛4時(shí)大約可以爬多少米?
生:8×4=32(米)。
師:有一位同學(xué)畫了下面這樣一幅圖,你能看懂嗎?(呈現(xiàn)學(xué)生作品)
生:一段表示每時(shí)爬8米,4時(shí)就有4個(gè)8米,8×4=32米。
師:對(duì),老師把這四條線段連起來(lái)就與我們所畫的線段圖一樣了。(呈現(xiàn)線段圖)
師:從這個(gè)問題中,我們可以知道怎樣求路程?
生:速度×時(shí)間=路程。
(筆者按:學(xué)生通過感受不同情境下速度的實(shí)際意義,不僅使學(xué)生將數(shù)學(xué)概念與生活實(shí)際相聯(lián)系,并且進(jìn)一步加深對(duì)于速度的含義。進(jìn)一步,學(xué)生通過解決實(shí)際問題,探索如何由兩個(gè)量來(lái)求第三個(gè)量,從而對(duì)于這三量關(guān)系有了比較完整的認(rèn)識(shí))。
學(xué)習(xí)了兩個(gè)基本數(shù)量關(guān)系之后,學(xué)生可以在進(jìn)一步學(xué)習(xí)和解決問題中進(jìn)一步認(rèn)識(shí)三量之間關(guān)系。比如,在正反比例學(xué)習(xí)中,學(xué)生將認(rèn)識(shí)到當(dāng)“速度一定時(shí),路程與時(shí)間是正比例關(guān)系;路程一定時(shí),速度與時(shí)間是反比例關(guān)系”。
五、對(duì)應(yīng)用問題的解進(jìn)行檢驗(yàn),鼓勵(lì)學(xué)生逐步形成評(píng)價(jià)與反思的意識(shí)
教學(xué)中還應(yīng)注重鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)問題的解加以檢驗(yàn)。檢驗(yàn)的一方面是解是否正確,是否為所求。教師可以鼓勵(lì)學(xué)生將問題的解帶入題目進(jìn)行檢驗(yàn)。比如,在解決完“六一班學(xué)生分成兩組進(jìn)行運(yùn)動(dòng),跳繩的有16人,打籃球的占全班人數(shù)的60%,全班多少人”后,在教師的鼓勵(lì)下,學(xué)生們嘗試將結(jié)果(40人)帶入題目,從不同角度進(jìn)行檢驗(yàn)。
生1:40×60%=24;40-24=16.
生2:40×(1-40%)=16.
生3:16 ÷40=40% .
檢驗(yàn)的另一方面是考察問題的解是否符合實(shí)際。事實(shí)上,驗(yàn)證結(jié)果的合理性需要兩種基本的能力:首先需要對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)量及其關(guān)系有一定了解。例如,知道中國(guó)的人口是10億左右,而不是1億或100億;人的速度、自行車的速度、汽車的速度、飛機(jī)的速度分別大約是多少。雖然這些信息并不只是數(shù)學(xué)的內(nèi)容,但是它們對(duì)于判斷實(shí)際問題解的合理性卻是重要的背景知識(shí)。第二個(gè)方面是能對(duì)結(jié)果的數(shù)量級(jí)有準(zhǔn)確地估計(jì)。這種能力并不是通過大量地訓(xùn)練筆算就可以獲得的,而是通過對(duì)位值的理解和對(duì)簡(jiǎn)單數(shù)的運(yùn)算的靈活運(yùn)用而得到的。
特別地,雖然課程改革提倡應(yīng)用問題與實(shí)際生活的密切聯(lián)系,但確實(shí)應(yīng)用問題是將生活中的真實(shí)情境進(jìn)行了適當(dāng)簡(jiǎn)化。為了使學(xué)生發(fā)展應(yīng)用意識(shí),可以在解答完應(yīng)用題后,鼓勵(lì)學(xué)生將應(yīng)用問題的情境與學(xué)生的真實(shí)生活聯(lián)系起來(lái)。比如,一位教師在解決了題目“學(xué)校買了200本書,放在2個(gè)書架上,每個(gè)書架有4層,平均每層放了多少本書”后,鼓勵(lì)學(xué)生討論在自己的學(xué)校是否有類似的事情。學(xué)生聯(lián)系自己學(xué)校買書的情境,提出“學(xué)校圖書館新購(gòu)了一批書,而學(xué)校只有2個(gè)空書架,每個(gè)書架有4層,那么平均每層必須要放多少書才能放下”;“如果放不下,需要再找?guī)讉€(gè)書架”等問題。
進(jìn)一步,適當(dāng)?shù)臅r(shí)候教師還可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所求解的問題抽象或一般化;思考在解應(yīng)用問題的過程中使用的策略能否作為解決一類問題的重要方法;對(duì)不同策略進(jìn)行比較,以體會(huì)各自不同的特點(diǎn)與適用性;在解應(yīng)用問題的基礎(chǔ)上提出新的問題,等等。必要的時(shí)候,教師還可以鼓勵(lì)學(xué)生舉出類似的問題,以通過變化具體的情境從而突出問題中所蘊(yùn)含的基本結(jié)構(gòu)。
[1]摘自詹姆斯·T·費(fèi)撰寫《數(shù)量》一文。出自林恩•阿瑟•斯蒂恩編.站在巨人的肩膀上[M].胡作玄等譯.上海:上海教育出版社,2002:79
[2] 此研究提供者 北京教育學(xué)院石景山分院 張嶺,指導(dǎo)教師 張丹
[3]此研究提供者 北京教育學(xué)院石景山分院 張嶺,指導(dǎo)教師 張丹
[4] 案例提供者 平谷第六小學(xué) 景彩鳳,指導(dǎo)教師:張丹,王林華
[5] 執(zhí)教者 北京市順義區(qū)尹家府小學(xué) 鄭士龍,指導(dǎo)教師:張丹,于海
[6] 案例提供者 北京師范大學(xué)奧林匹克實(shí)驗(yàn)小學(xué) 王笑暉
[7]平國(guó)強(qiáng),《淺談小學(xué)數(shù)學(xué)解決問題教學(xué)中學(xué)生思維的梳理》
[8] 張景中. 感受小學(xué)數(shù)學(xué)思想的力量—寫給小學(xué)數(shù)學(xué)教師們[J]. 人民教育.2007(18)
[9] 執(zhí)教者 特級(jí)教師 浙江省嘉興市南湖區(qū)教研室 朱德江。