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唤醒已有经验凸显意义建构

2016-11-19杨凯明

教学月刊·小学数学 2016年4期
关键词:线段图数学思想

杨凯明

【摘 要】数学教学要扎根于学生的学习基础和生活经验。除了要考虑所教内容的显性知识,更要充分挖掘教学内容蕴含的数学思想方法,并重视数学知识之间的联系,加强数学思想方法的渗透,注重用数学思想方法来指导和带动具体知识内容的教学,从而让学生在意义理解中建构知识。

【关键词】数学思想 除法 线段图

【教前思考】

“植树问题”是人教版教材五年级上册“数学广角”的教学内容,本节课应向学生渗透建模、数形结合、一一对应等数学思想方法。教师在教学中,往往要通过现实生活中一些常见的实际问题,让学生从中发现规律,掌握植树问题的数学模型,然后再用发现的规律来解决生活中的一些简单实际问题。

很多一线教师对这节课进行了有效的实践,基本流程如下。

第一环节:出示“同学们在全长100米的小路一边植树,每隔5米栽一棵。一共要栽多少棵树苗?”画线段图来表示题意,发现100米太长,很难表示出来。怎么办呢?把“100米”改成“20米”,这样为研究问题提供了方便,也体现“化繁为简”的思想。

第二环节:突出线段图的教学,运用教具帮助学生直观理解植树问题的数学模型。展示学生不同的图示,在理解了“间隔”的意义后,让学生说说需要栽几棵树。请学生在黑板上用学具树摆一摆,理解“与棵数一一对应的间隔数”,讨论得出棵数与间隔数之间的关系。再让学生在“100米”上加以验证,从而建立起一条线段两端都种这类植树问题的基本数学模型:距离÷间距=棵数,棵数=间隔数+1。对于一端种、一端不种和两端都不种两种情况,继续通过画线段图的方法帮助学生分析、理解,运用教具,抓住棵数和间隔数之间一一对应的关系,找出一般规律来解决问题。即一端种,一端不种:棵数=间隔数;两端都不种:棵数=间隔数-1。

第三环节:以“植树问题”为背景帮助学生认识电线杆问题、路灯问题、锯木问题等都与“植树问题”有着相同的数学结构,让学生建构相应的数学模型。

思考:上面的教学过程按照“生活原型—找到规律—应用”的思路展开,重视规律的生成和运用。在解决“植树问题”时,教师往往要求学生熟背公式,然后变化问题情境训练解题技能。学生的理解和记忆的任务很重,在教学过程中,学生首先要理解以下四个概念:距离(20米)、间距(5米)、间隔数(4个)、棵数(5棵),要掌握“距离、间距与间隔数”和“间隔数与棵数”之间的关系,能运用三种情况,即两端都种、一端种,一端不种和两端都不种。在解决问题时,学生最困难的还是识别“植树问题”的类型,要把几种情况与数量关系一一对应起来。

基于以上的认识,我们能不能从数学的源头来思考“植树问题”的教学呢?“植树问题”是与除法有关的,而除法又是从平均分而来。那么,我们是否可以从除法的意义入手,从点和段之间的关系来研究植树问题。在著名特级教师俞正强老师的引领下,笔者在“俞正强名师网络工作室”研修活动中,就此进行了实践。

【课堂实录】

一、准备练习

20米长的线段,每5米分一段,可以分成几段?

师:你会算吗?

生:20÷5=4(段)。

师:为什么用除法?

生:总量是20,每份是5,要求20里面有几个5,用除法解决。

生:平均每5米一段。

师:平均分的事情,所以用除法。(板书:平均分)

师:你能把这道题用线段图表示出来吗?

学生汇报,师示范并提问:分成了几段?

(评析:把“植树问题”作为用除法解决问题的一种特殊情况,从除法的意义入手展开教学,找到学生知识的最近发展区,由易到难,激活学生学习的经验和基础。让“植树问题”这一复杂的问题回到知识的“发生地”,即除法的意义的理解,特别是包含除意义的理解。)

二、例题教学

出示例题:在全长20米的小路一边植树,每隔5米栽一棵。一共要栽多少棵树苗?

1.学生独立思考。(出现4棵或者5棵的答案)

生:20÷5=4(棵)。

生: 20÷5=4,4+1=5(棵)。

师:你觉得怎么分析能让同学们听得更明白?(引导学生画线段图)

2.用线段图分析题意。

生:每隔5米栽一棵,平均分成4段。20除以5等于4,4表示4段,不是4棵。应该是4加上1等于5棵。

师:为什么要加上1?

请学生上讲台来指:从线段图上看出,平均分成4段,有5棵树可以种。

师:从线段图上看,树是种在哪里的?

生:点上,5个点就是5棵树。(用学具树摆一摆)

师:树是种在点上的。20米路,平均分成4段,有5个点,可以种5棵树。

师用学具树示范:把树种在点上,体会点数与段数一一对应的思想。

3.研究段数和点数的关系。

师:4段有5个点。1段有几个点?2段有几个点?3段有几个点……

师:点数和段数有怎样的关系?[点数(棵数)=段数+1]

4.应用:把“全长20米的小路”改成“30米”“35米” “40米”“100米”……一共要栽多少棵?

(评析:将“两端都种”作为“植树问题”的基本模型,归纳出点数与段数的关系,渗透数形结合、一一对应的数学思想。“你觉得怎样分析能让同学们听得更明白”,突出线段图的教学,通过几何直观帮助学生来理解“植树问题”。让学生自己画一画、说一说、摆一摆,感受“树是种在线段图的点上”,棵数即点数。)

三、比较异同

比较这两题有什么相同点和不同点。

1.20米长的线段,每5米分一段,可以分成几段?

2.在全长20米的小路一边植树,每隔5米栽一棵。一共要栽多少棵树苗?

生:都要用到除法,20÷5=4(段)。

生:两道题目画的线段图是一样的。

生:都是平均分的。

师:不同点呢?

生:第1题求几段,第2题求几棵?

师:段数和棵数有什么不同?

[评析:通过比较两道题的相同点(都是20米,每5米一段,可以分成4段),进一步沟通植树问题与除法的意义之间的联系。在强调平均分的同时,让学生明白树要种在点上。教师追问“段数和棵数有什么不同”,抓住点和段的区别(一一对应的关系),来巩固段数和点数(棵数)的关系。]

四、应用模型

教师引导学生看线段图思考:除了树可以种在点上,生活中还有什么事情把什么放在点上的?

生:电工在路边装路灯时,路灯就相当于放在“点” 上。

教师屏幕出示:在一条全长20米的街道一旁装路灯,每隔5米装一盏。一共要装多少盏路灯?

生:工人叔叔架设电线杆,电线杆就相当于放在“点”上。

教师适时出示:工人们正在架设电线杆,相邻两根间的距离是200米。在总长4000米的笔直路上,一共要架设多少根电线杆?

师:我还准备了一道同学们没讲到的植树问题。

出示:5路公共汽车行驶路线全长18千米,相邻两站之间的路程都是1千米。一共设多少个车站?

提问:在这里谁相当于树,放在“点”上的?

出示情境①:在全长20米的小路一边植树,每隔5米栽一棵,结果路的一端有一幢房子,一共要栽多少棵树苗?

比较:跟两端都栽有什么不同?

生:少了一棵,只要种4棵。5减去1等于4棵。

板书:一端栽,一端不栽

点数(棵数)=两端都栽的棵数-1

出示情境②:在全长20米的小路一边植树,每隔5米栽一棵,结果路的两端都有房子,一共要栽多少棵树苗?

引导学生与两端都栽的棵数进行比较,得出:5减去2等于3棵。

板书:两端都不栽

点数(棵数)=两端都栽的棵数-2

[评析:通过举例“生活中还有什么事情把什么放在点上的“,不遗余力和学生一起寻找类似植树问题的实例,借助类比联想让学生自主建构模型,清晰对植树问题的认识。在“两端都种”模型的基础上,引出两个具体情境(一端栽,一端不栽和两端都不栽),分别用“5-1”和“5-2”的方法得出结果]。

五、巩固练习

练习一:学校里有一条长60米的走廊,计划在走廊一旁摆花,每隔3米摆一盆。

(1)如果两端都各摆一盆花,那么共需多少盆花?

(2)如果只有一端摆,那么共需多少盆花?

(3)如果两端都不摆,那么共需多少盆花?

练习二:一根木头长15米,每5米锯一段,需要锯几次?

【思考】

“植树问题”本质上是除法的问题,它只是除法的意义在生活中的延伸。学生借助现实中的生活情境,建立“植树问题”的表象,通过画图,直观地理解段数和点数的关系,从而将“植树问题”纳入到已有的认知结构中。俞正强老师认为:平均分有两种,一种是完全平均分(如10÷2),带来段的应用和点的应用,像行程问题、工程问题(关于份数和每份数的)都是段的应用。而植树问题、装路灯、锯木头等都是平均分中点的问题。另一种是不完全平均分(如9÷2),即有余数的除法,用来解决如租船等有余数的除法。

这种按“理解平均分的意义——意义应用”展开的教学,彰显了学生学的价值,再不用像传统教法那样承载那么重的记忆负担。其一,“植树问题”在小学数学知识体系里不是孤立存在的,把“20米长的线段,每5米分一段,可以分成几段?”和“在全长20米的小路一边植树,每隔5米栽一棵。一共要栽多少棵树苗?”联系在一起进行教学,正是为了唤起学生已有的知识经验,以完善对平均分的认识。我们可以这样理解,例题是对准备题的生活应用。其二,抓住“两端都种”(研究点比段多1),以它为模型,顺势带出另外两种“植树问题”的解决方法,一端种,一端不种就是在两端都种的基础上减1,两端都不种就是在两端都种的基础上减2。

我们把“植树问题”扎根于学生的学习基础和生活经验,通过猜想、验证、举例、判断等活动,逐步建构模型。换一个角度看待问题,让学生理解重点,自己解决问题、建构知识。

参考文献:

[1]俞正强.小学数学课堂学习[M].北京:北京师范大学出版社,2012.

(浙江省义乌市江滨小学 322000)

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