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关注问题的解决,聚焦策略和数学思想

2022-03-21张高淞

数学教学通讯·小学版 2022年1期
关键词:模型思想题材策略

张高淞

[摘  要] 每一道经精心策划而成的数学题,都包含着能拓宽教师和学生眼界的数学思想。但一些教师常忽视了习题教学的本质,让学生失去了在相应阶段本可知晓的解题策略和数学思想。如今,随着教师在素质教育方面的意识提高,现今的教学重心逐步倾向重视课本甚至是课本例题之外的练习题,形成了新的教学模式:从课前的关注题材、挖掘策略,到课中的把握题材和展示策略与数学思想,再到课后的反思题材、举一反三。总的来说,教师要学会立足题材、把握题材,以及钻研题材,才能聚焦题材中的解题策略和数学思想,提升学生解题素养。

[关键词] 题材;策略;模型思想

随着开发与研究新教材的深入,教师的关注点不再仅是课本上的教学例题,还渐渐偏向于教材上的练习题。练习题常常隐藏着教学例题所缺失的知识点、数学思想和解决问题的策略,它可能会拓展学生的认知,发展他们的思维以及拓宽思考的角度,促使学生和教师更深地体会数学来源于生活这一本质。笔者接下来将借“百僧百馍”一题阐述如何聚焦练习题中的数学思想和解题策略。

一、设计准备题,明确整体法概念

整体法这一解题策略对学生来说,应该是既熟悉又陌生的。熟悉,是因为他们可能无意识间曾用过整体法策略解决了一些问题;陌生,是因为他们未曾对这种解题策略有过明确的认知与记忆。为巩固这方面的数学思想与解题策略,笔者设计了一道用整体法策略解决的准备题。

【教学片段1】

出示:已知笼子里的鸡和兔的数量相同,以及共有144条腿,请问鸡和兔各有几只?

展示学生的解题过程:144÷(4+2)=24(只)

师:谁能说说“4+2”表示什么意思?

生1:“4”表示1只兔子的脚,“2”表示1只鸡的脚,合起来就是1只兔子和1只鸡总共的脚。

生2:因为鸡和兔的数量相同,可以把1只鸡和1只兔看成1组,过程里面括号里的“只”,其实也可以看成“组”。

师:谁能理解他表达的意思?

生3:他的意思是用腿的总数量,去除以每1组的腿的数量,就能得出组的数量。

师:计算的结果为什么就是鸡的只数和兔的只数?

生4:1组里有1只鸡和1只兔,一共有24组,计算结果当然就表示有24只鸡和24只兔。

师:对,这种解题方法其实就是所谓的“整体法”。

二、深思策略,感知模型思想

一道题的解题思路可能只有一种,也可能有多种,但它对应的策略基本是固定的。而模型思想不仅仅存在于一题之中,学生只需发现与琢磨,就能在不同的题型中找到。因此, 在分析与解决问题时,教师要教学生策略的同时更多地灌输数学思想。

1. 沿用策略,紧抓模型思想

根据“助长性迁移”的教学思想,“百僧百馍”问题的解题策略会沿用假设法或列表法,紧紧抓住“把谁看作兔子,把谁看作鸡,把谁看作头,把谁看作脚”的模型思想,直至成功解答此类问题。

【教学片段2】

出示:100个和尚吃100个馒头,大和尚一人吃3个,小和尚3人吃一个。求大、小和尚各多少人?

展示学生独立思考后的成果(如图1)。

师:他以鸡兔同笼为模型,很好地建立了此题与“鸡兔同笼”题的联系。

师:为什么你不用假设法去解决此题而选择了列表法?

生1:我不知道一个大和尚比一个小和尚多吃了几个馒头,列表法解题对我来说比较容易。

师:那么谁选择了用假设法解决此题,能说说你是怎么思考的?

根据学生的回答做相应的板书:

假设全是大和尚

馒头:100×3=300(个),差馒头:300-100=200(個),多馒头:3-1=2(个)。

生2:不对,3个小和尚吃一个,不是一个小和尚吃一个,所以不是3-1=2(个)。

师:那这里应该怎么列式呢?(生2直摇头)

生3:3人吃一个馒头,一人就吃1/3个馒头,把一个馒头平均分成3份,每人吃1/3个。(学生鼓掌赞成)

板书:3-1/3=。

师:这位同学说得太棒了。只是这个算式的计算我们还没有学过,所以这个假设法就不能用了。

师:生1就用了列表法解决此题,哪位同学的列表法比他更完整?

展示学生作品(如图2)。

师:哪位同学能看懂他列表法的过程?

生4:他是从“100个大和尚、0个小和尚”开始罗列的,有序地列出所有的可能性,直到出现“25个大和尚、75个小和尚”这一数据为止。

如果用假设法去解题,那么又会遭遇未学的知识点,这会让问题变得更为复杂。如果直接用列表法解答此题,那么无疑只会事倍功半,让解题效率低下。为简便地解决此题,教师应该引导学生打破原有的思路,从不同的角度去思考策略。

2. 新推策略,不忘模型思想

学习数学的主要目的就是为了激发善于思考的潜能。学生要多加思考寻找更适合的解题策略,联系准备题中的整体法策略,尝试捆绑个体,形成固有的策略模式。同时教师也应该结合鸡兔同笼的模型思想,提醒学生只有不忘模型思想才能更深地理解整体法策略。

【教学片段3】

结合上题的整体法策略,在独立思考后,同桌间互相交流自己的想法。

汇报:

生1:100÷(3+1)=25,那么小和尚就是25×3=75(人),大和尚就是25人。

师:你是怎么想出这个算式的?

生1:把3个小和尚吃一个馒头和3个大和尚吃3个馒头看成整体,就是4个和尚吃4个馒头,100个馒头有25组和尚吃。

师:谁能再次说说他刚才的想法?

结合学生的说辞畫图(如图3)。

师:这里的25表示什么意思?小和尚为什么是25×3=75(人)?

生2:25表示有25组这样的和尚,一组里面有3个小和尚,所以小和尚有75人。

板书:100÷(3+1)=25(组),大和尚:25×1=25(人),小和尚:25×3=75(人)。

师:他的策略就是上题中使用过的整体法策略。谁能把这两题联系起来?

生3:把“一个大和尚吃3个馒头”看成兔,“3个小和尚吃一个馒头”看成鸡,合起来就是4个和尚吃4个馒头,也就是4个头4只脚,其中3个头是小和尚,1个头是大和尚。

师:你的说法太棒了!我们可以把百僧百馍问题归结成鸡兔问题,再用类似的方法解题。

在教师的引导下,学生想出把“一个大和尚吃3个馒头”和“3个小和尚吃一个馒头”看成一个整体解决了百僧百馍问题,找到了有效的整体法策略。学生正迁移套用模型思想,把百僧百馍问题和同鸡兔同笼问题归成一起,真正让模型思想深入学生的心理。

3. 巩固策略,加深模型思想

策略的巩固需要学生做一些类似的题型,在做题过程中不断内化整体法策略,学生能形成固定的类型、固有的策略。为了让每位学生都具有模型思想的意识,加深自身的印象,教师要强调让他们在写的过程中体现出模型思想,全员体会模型思想的便利之处。

【教学片段4】

出示:四年级师生共80人去植树,老师每人种3棵,学生每3个人种一棵,正好种了80棵树。你知道老师和学生各有多少人吗?

学生作品(如图4、图5)。

师:谁能看明白两位同学的解题过程?

生1:他们的画图让我更加明白把“4人种4棵树”看成一个整体,里面有3个学生和一位老师。

生2:一位同学把“老师每人种3棵”看成兔,“学生每3个人种一棵”看成鸡,然后把它们看成一个整体,就是4人种4棵树。另一位同学把“老师每人种3棵”看成“大和尚”,“学生每3个人种一棵”看成“小和尚”。

师:你觉得哪位同学的思路更适合这题?

生3:第一位同学的思路,他使我马上想到了准备题的整体法策略。

生4:我觉得是第二位同学的思路,因为我们已经知道用整体法策略可以解决百僧百馍问题,而这题与百层百馍问题更接近。

生5:我也同意生4,百层百馍问题就固定用整体法解决,没必要与鸡兔混淆。还应该增加把“80人”看成“80个和尚”,“80棵树”看成“80个馒头”。

显而易见,同学们欣赏他俩画出图形帮助自己更好地巩固整体法策略,还在对比中悟出了模型思想的适用性,把“老师每人种3棵”看成大和尚,把“学生每3个人种一棵”看成小和尚,把“80人”看成80个和尚,把“80棵树”看成80个馒头,这样就能理解80÷(3+1)=20(组)的意思。这两位学生的榜样作用是巨大的,其他同学会自今后的练习中模仿他俩的书写,加深了模型思想。

三、总结策略,升华模型思想

剖析题目条件是总结策略的前提。学生要认知题目的本质,明白整体法策略的适用范围,体会策略多样化的同时清楚百僧百馍问题策略的唯一性,真正升华模型思想的价值。

【教学片段5】

师:观察这两题的条件,什么情况下使用整体法策略更适合?

独立思考,小组交流。

汇报:

生1:人数和物体数相同,而且人和物体组成一个整体时数量也相同。

生2:总物体数能够除以一组的物体数。

生3:只有满足所有条件,才能用整体法策略解决此类模型的题目。

师:生3总结得十分恰当。(全班鼓掌)

附学生的课堂作业情况(如图6、图7)。

整体法策略解决此模型题目的条件是苛刻的,一旦变换其中的一个条件,它就会失效。换个角度说,这种题材不存在变式,只存在相同的模型。但如果学生摸清了条件,掌握策略就能应对自如。

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