馬貞
所謂“數(shù)學(xué)建?!保窗熏F(xiàn)實世界中的實際問題加以提煉,抽象為數(shù)學(xué)模型,求出模型的解,驗證模型的合理性,并用該數(shù)學(xué)模型所提供的解答來解釋現(xiàn)實問題。數(shù)學(xué)知識的這一運用過程也就是數(shù)學(xué)建模?!肮稊?shù)和最小公倍數(shù)”的數(shù)學(xué)模型該如何構(gòu)建呢?全國第十一屆小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)觀摩活動上廣東省的駱奇老師執(zhí)教了“公倍數(shù)和最小公倍數(shù)”,他用自己的課堂很好地詮釋了這一過程,通過探索“尾巴重新接回的秘密”,把一堂數(shù)學(xué)課上得風(fēng)生水起,現(xiàn)結(jié)合其中的教學(xué)片段與各位共賞。
【教學(xué)片段一】
師:今天,老師給大家?guī)砹艘粋€很好玩的游戲,想玩嗎?請看,這是一個正六邊形。這個呢?也可以說是一個正四邊形。兩張圖片拼起來是一只可愛的小猴!接下來我們就用這兩張圖片來玩一個游戲。我把正六邊形固定不動,讓正四邊形繞正六邊形按同一個方向轉(zhuǎn)動,我們發(fā)現(xiàn),當(dāng)正四邊形開始轉(zhuǎn)動的時候,猴子的尾巴——(斷開了?。?/p>
師:我想請大家猜一猜,從這個時候算起,轉(zhuǎn)動幾次,猴子的尾巴又能重新接回?到底幾次?怎樣才能知道?行,我來轉(zhuǎn),你們大聲數(shù)!(教師轉(zhuǎn)動圖片,學(xué)生數(shù)。)到第6次,暫停轉(zhuǎn)動,接回了嗎?繼續(xù)轉(zhuǎn)!學(xué)生繼續(xù)數(shù),到第12次時,尾巴重新接回。如果繼續(xù)轉(zhuǎn),到第幾次尾巴還能重新接回?(24次?。┰倮^續(xù)?(36次!)如果繼續(xù)寫下去,還能寫多少個?這個游戲叫“尾巴重新接回”。
【賞析】
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》指出:“數(shù)學(xué)教學(xué)活動,特別是課堂教學(xué)應(yīng)激發(fā)學(xué)生興趣,調(diào)動學(xué)生積極性,引發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)思考?!庇螒蚴菙?shù)學(xué)課堂上常用的情境,但駱老師設(shè)計的這個情境不一樣,它不是游戲與數(shù)學(xué)的簡單疊加,三言兩語就直奔數(shù)學(xué)中心,讓學(xué)生有一種“上當(dāng)受騙”的感覺?!拔舶椭匦陆踊亍迸c“公倍數(shù)和最小公倍數(shù)”有什么關(guān)系?不用說學(xué)生,就是后面聽課的教師也是一愣。這種懸念激發(fā)了學(xué)生強(qiáng)烈的探究欲望,真正達(dá)到了“轉(zhuǎn)軸撥弦三兩聲,未成曲調(diào)先有情”的效果。
史寧中教授說:新一輪課程改革其實是“過程中的教育”?!稗D(zhuǎn)動幾次,猴子的尾巴又能重新接回?”這是一個基于現(xiàn)實的真問題,學(xué)生興趣盎然,紛紛進(jìn)行大膽猜測,6次、12次、18次、24次不等。到底對不對呢?轉(zhuǎn)一下嘛!學(xué)生的眼睛緊緊盯著黑板,生怕錯過了每一次的轉(zhuǎn)動。6次,尾巴沒有接回,學(xué)生很愕然。12次,終于對了!這樣的情境源于學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)而又略高于認(rèn)知,答案感覺簡單其實不簡單,結(jié)果好像是其實不是,學(xué)生的探究欲望一旦被撩撥起來,真是欲罷不能。
【教學(xué)片段二】
師:如果再玩一次這個游戲,你們有沒有信心?請看屏幕,動物變了,更重要的是——圖形也變了,幾邊形和幾邊形?(8邊形和5邊形)轉(zhuǎn)動幾次,尾巴又能重新接回?請看屏幕,我來轉(zhuǎn),你們數(shù),教師通過課件來轉(zhuǎn)動尾巴。誰猜對了?掌聲送給剛才猜對的同學(xué)!
師:這么好玩的游戲,你們想不想自己玩一玩?好,聽清楚老師的要求。待會兒老師會給你們一些這樣的圖片(出示5邊形+4邊形、8邊形+4邊形的圖片),你們以小組為單位,也像剛才那樣,先猜,再轉(zhuǎn),最后將數(shù)據(jù)填在表格里,(出示表格)能看懂嗎?好,下面請同學(xué)們分小組來合作玩這個游戲。
【賞析】
借助幾何直觀可以把復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題簡明化、形象化,有助于探索解決問題的思路,預(yù)測結(jié)果。第一次玩這個游戲,學(xué)生大都處于一種懵懂的興奮狀態(tài),關(guān)注的是游戲本身“好玩”,第二次玩這個游戲,教師提出明確的觀察要求:“什么變了?更重要的是什么變了?”看似隨意一問,實質(zhì)是教者的深思熟慮。不經(jīng)意間把學(xué)生的注意力從游戲情境引向數(shù)學(xué)思考:從多邊形邊數(shù)看,第一次6和4不互質(zhì),第二次8和5互質(zhì);從接回次數(shù)看,第一次數(shù)目比較小,第二次比較大;從操作形式看,第一次手動示范,第二次課件演示。
這么好玩的游戲?qū)W生早就按捺不住了!前蘇聯(lián)教育家阿莫納什維利指出:“兒童單靠動腦,只能理解和掌握知識,如果加上動手,他會明白知識的實際意義。”前兩次游戲?qū)W生獲得的是間接的經(jīng)驗,但這種間接經(jīng)驗又是必需的,它直接引導(dǎo)著學(xué)生接下來的猜想與實驗?!凹埳系脕斫K覺淺,絕知此事要躬行?!睂W(xué)生一邊操作、一邊記錄、一邊比較和思考,在潛意識中有一種直覺,這個游戲不簡單,可能背后隱含著什么規(guī)律。兩組多邊形的邊數(shù)也是有意為之,一組互質(zhì),另一組呈倍數(shù)關(guān)系,有利于學(xué)生從不同情況的接回次數(shù)中去歸納和發(fā)現(xiàn)。
【教學(xué)片段三】
師:剛才,我們總共玩了三次尾巴重新接回的游戲,第一次,猜對的人不多。第二次,猜對的人多了起來。到第三次你們自己玩的時候,我發(fā)現(xiàn)很多同學(xué)一下子就猜對了。咦!你們是不是有什么發(fā)現(xiàn)?這些重新接回的次數(shù)與什么有關(guān)?又是怎樣的關(guān)系呢?先請大家在小組內(nèi)說一說,然后請小組代表匯報。
生1:我們小組發(fā)現(xiàn),兩個圖形邊數(shù)相乘就能得到尾巴重新接回的次數(shù)。
師:你能舉個例子嗎?
生1:比如說4乘 6等于24,24就是重新接回次數(shù)中的一個。5乘8等于40,40也是重新接回次數(shù)中的一個。同樣,四八三十二、四五二十都出現(xiàn)在重新接回的次數(shù)中。
師:這是他們組的發(fā)現(xiàn),其他同學(xué)對他們的發(fā)現(xiàn)有什么評價?
生2:他們的發(fā)現(xiàn)是對的,但不全,而且不一定是第一個,比如四六二十四就是第二次重新接回的數(shù)。
師:雖然兩個圖形的邊數(shù)乘起來能夠得到一些重新接回的數(shù),但還有一些,它們并不是邊數(shù)的乘積,也重新接回了。
生3:我們小組發(fā)現(xiàn)重新接回的次數(shù)既是圖1(左邊圖形)邊數(shù)的倍數(shù),又是圖2(右邊圖形)邊數(shù)的倍數(shù)。
師:你能不能結(jié)合黑板上的數(shù)據(jù)來說明?
生3:比如說12、24、36,都是重新接回的次數(shù), 12既是6的倍數(shù)又是4的倍數(shù),24是6的倍數(shù),也是4的倍數(shù),36也是6的倍數(shù)和4的倍數(shù)。
師:其他組呢?
生3:也是一樣的,40是8的倍數(shù)也是5的倍數(shù),80是8的倍數(shù)也是5的倍數(shù),120是8的倍數(shù)也是5的倍數(shù)。
師:這是他們小組的發(fā)現(xiàn),你們有什么看法?(沒有學(xué)生舉手)那好!我們鼓掌通過!
【賞析】
“尾巴重新接回的奧秘是什么呢?”這是一個基于現(xiàn)實情境的“真”問題,回顧三次玩游戲的過程,猜對的人數(shù)從不多到逐步多了起來,再到很多學(xué)生一下子就猜對了,朦朦朧朧中學(xué)生覺得這里面有奧妙,有規(guī)律。這個規(guī)律是什么呢?課堂上對學(xué)生的信任就是給學(xué)生以力量。教師智慧的“退”造就了學(xué)生勇敢的“進(jìn)”,學(xué)生的思維始終處于一種心欲求而不得,口欲言而不能的“憤”“悱”狀態(tài)。
學(xué)習(xí)無非是每一個兒童內(nèi)部建構(gòu)的個性化的、個別化的“意義的經(jīng)驗”。在積累豐富活動經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,學(xué)生有一種表達(dá)的沖動,迫切需要把自己的發(fā)現(xiàn)與教師和同伴分享。相同的游戲活動,不同的學(xué)生獲得的經(jīng)驗未必相同,在這種個性化的表述中,學(xué)生呈現(xiàn)的是一種“原生態(tài)”的思維,盡管粗糙,但彰顯了自己“樸素”的思想。對話中學(xué)生之間的“交鋒”很激烈,不斷地發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,“發(fā)現(xiàn)”在爭論中取得共識。課堂呈現(xiàn)的是一種深度參與和有過程的思考。
【教學(xué)片段四】
師:通過剛才的討論和匯報,我們發(fā)現(xiàn),原來尾巴重新接回的奧秘就是兩個正多邊形邊數(shù)的公倍數(shù),第一次接回就是它們的最小公倍數(shù)! 如果現(xiàn)在還讓你們玩這個游戲,有把握嗎?比如說正8邊形和正6邊形(如下圖),要知道正6邊形至少轉(zhuǎn)動幾次尾巴重新接回,其實就是求8和6的?(最小公倍數(shù)。)
生:最小公倍數(shù)?。?4)
師:這么快!能不能把你們的想法寫下來?
生4:我先找出6的倍數(shù)和8的倍數(shù),再找它們共同的倍數(shù)。
師:哦,他是先寫出6的倍數(shù),再寫出8的倍數(shù),再找出它們共同的倍數(shù)。剛才老師在下面看的時候,發(fā)現(xiàn)還有一種很特別的做法,你們能不能看懂?(屏幕演示)
生5:6不是8的倍數(shù),12也不是8的倍數(shù),18也不是8的倍數(shù),24既是6的倍數(shù)也是8的倍數(shù)。
師:他的做法其實就是先依次將6的倍數(shù)寫下來,看看它是不是同時也是8的倍數(shù)。能聽明白嗎?
生:能。
師:你還有什么想說的?
生6:這種做法是找6的倍數(shù)來比較,看是不是8的倍數(shù)。我覺得因為我們要找的是8和6的公倍數(shù),因為8大一些,我們可以用8來試,這樣試的次數(shù)少一些。
【賞析】
對小學(xué)數(shù)學(xué)而言,“建?!钡倪^程,實際上就是“數(shù)學(xué)化”的過程,是學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中獲得某種帶有“模型”意義的數(shù)學(xué)建構(gòu)的過程。新課上到此處,大家才恍然大悟,原來尾巴重新接回的奧秘就是求兩個正多邊形邊數(shù)的公倍數(shù)。在這里,情境、問題與概念有機(jī)融合在一起,只要提到公倍數(shù),學(xué)生頭腦中馬上就會出現(xiàn)“尾巴重新接回”的情境,學(xué)生獲得的是一種程序性知識,是關(guān)于最小公倍數(shù)的“數(shù)學(xué)模型”。
西方科學(xué)教育思想的倡導(dǎo)者斯賓塞曾經(jīng)說過:“教學(xué)要從直觀開始,以抽象結(jié)束。”當(dāng)學(xué)生積累了豐富的活動經(jīng)驗,思維發(fā)展到一定的層次,這時就要進(jìn)行必要的抽象,進(jìn)行“數(shù)學(xué)化”?;仡櫛竟?jié)課,“數(shù)學(xué)化”的過程其實就是“建?!钡倪^程,是學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中獲得某種帶有“模型”意義的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的過程。有了“模型”意識,當(dāng)學(xué)生再遇到“尾巴重新接回”時便很快知道了該怎么做。站在“終點”回望探究之旅,學(xué)生對公倍數(shù)的認(rèn)識更深入了,由此而產(chǎn)生的興趣,必將深刻而持久地影響著他們今后的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。
(江蘇省海安縣明道小學(xué) ? 226600)