夏光杰
蘇教版教材修訂后首次出現(xiàn)的“用畫線段圖整理條件和問題,分析數(shù)量關(guān)系的策略”這一教學(xué)內(nèi)容,為準(zhǔn)確了解學(xué)情,筆者編寫了一道類似例題的和差問題,在任教的兩個班分別做了課前調(diào)查,統(tǒng)計結(jié)果如下:
兩個班級均為筆者任教班級,班級整體水平相當(dāng)。通過調(diào)查、對比表(一)和表(二)中的統(tǒng)計數(shù)據(jù),四(2)班學(xué)生解答正確率明顯高于四(1)班,僅題目呈現(xiàn)方式的不同,正確率相差就如此之大,不難看出圖示直觀對厘清數(shù)量關(guān)系及支撐數(shù)學(xué)思考的有效性。
表(一)和表(二)反映出學(xué)生除了使用教材呈現(xiàn)的解題方法外,也出現(xiàn)了教材中沒有提及的方法,如20÷2=10(元),4÷2=2(元),10-2=8(元),10+2=12(元)。如果學(xué)生出現(xiàn)了這樣的解法,課堂教學(xué)中就有必要讓學(xué)生進(jìn)行對比,思考解法上的異同點。
表(一)中的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,在沒有學(xué)習(xí)和差問題的情況下,四(1)班有33.3%的學(xué)生能夠正確解答。課堂教學(xué)既要面向全體學(xué)生,也要關(guān)注個體差異,那么在課堂教學(xué)中,如何能讓這部分學(xué)生也能體驗到畫圖策略解決問題的價值?同時從表(一)中也能發(fā)現(xiàn)當(dāng)學(xué)生遇到陌生問題情境,或者自己難以清晰理解題意的情況下,少部分學(xué)生有自主嘗試畫圖分析問題的需求和已有經(jīng)驗,但僅占全班人數(shù)的15.2%,這種能力需要教師的精心呵護(hù)和用心培養(yǎng)。
針對課前調(diào)查和統(tǒng)計分析,教師確定了本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo):初步學(xué)會用畫線段圖的方法整理條件和問題,能讀懂線段圖,能借助線段圖幫助分析數(shù)量關(guān)系,確定解題思路,并能正確解答相關(guān)的實際問題;在解決問題的過程中,發(fā)展幾何直觀,感受畫圖描述和分析對解決稍復(fù)雜問題的價值,進(jìn)一步積累解決問題的經(jīng)驗。為更好地還原教學(xué)實踐過程,現(xiàn)擷取部分教學(xué)片段以便分析總結(jié)。
【片段1】導(dǎo)入環(huán)節(jié),激發(fā)需求
課前小組PK賽:
[明明][芳芳] [共20元][多4元][明明和芳芳各有多少元錢?][第三、四小組] [明明和芳芳一共20元錢,芳芳比明明多4元錢。明明和芳芳各有多少元錢?][第一、二小組]
師:三、四小組同學(xué)解答速度和正確率比一、二小組好,三、四小組獲勝!
(第一、二組學(xué)生)眾:不公平,他們組有圖。
師:有圖怎么啦?
生:圖更簡單,更直觀,能搞清楚數(shù)量關(guān)系……
師:今天這節(jié)課要解決的實際問題,同學(xué)們希望老師用什么方式呈現(xiàn)?
生(眾):線段圖。
多媒體出示,文字描述的方式呈現(xiàn)例題:小寧和小春一共有72枚郵票,小春比小寧多12枚,兩人各有多少枚郵票?
師:很遺憾,老師沒有給你們準(zhǔn)備,該怎么辦?
生:自己畫。
師:自己動手,好想法。如果有困難可以同桌交流,相互幫助。
【片段2】對比方法,交流體會
觀察畫好的線段圖,交流可以先算什么。如課前調(diào)查情況一樣,幾乎都想到將多的12枚郵票減掉,用剩下的60枚除以2得到小寧30枚,再求出小春有42枚。此時,教師引導(dǎo)學(xué)生再次觀察線段圖并啟發(fā)。
師:為什么先減掉12枚?
生1:這樣就好平均分了。
生2:這樣兩人就同樣多了,除以2就能算出小寧的郵票枚數(shù)。
師:同學(xué)們想得很棒,想到使他們變得同樣多后再平均分。除了可以用減掉12枚的方法能使兩人同樣多以外,還有其他能使兩人同樣多的辦法嗎?
生3:我覺得還可以將小寧增加12枚,他們也能變得一樣多。(生點頭贊同)
生4:如果小春將多出來的12枚,平均分成兩份,給一份給小寧,他們也同樣多。(生鼓掌贊同)
接著,學(xué)生選擇自己喜歡的方法解答。師選擇三種有代表性的解法讓學(xué)生板書到黑板上。
[多12張] [共有72張] [60張][72-12=60(張)
60÷2=30(張)
30+12=42(張)
答:小寧30張,小春42張。] [小寧][小春][小寧][小春] [多12張] [共有72張] [60張][72+12=84(張)
84÷2=42(張)
42-12=30(張)
答:小寧30張,小春42張。]
對比交流:方法一和方法二,想法上有什么相同?做法上有什么不同?
生5:方法一是減掉12張,方法二是加上12張。
生6:都是要變成同樣多后再平均分。
生7:方法一先算出小寧的,方法二先算出小春的。
師:同學(xué)們說得真不錯,抓住了問題的本質(zhì),線段圖上也體現(xiàn)得很直觀。第三種方法與前兩種想法又有什么相同和不同的地方呢?
[多12張] [共有72張] [60張][72÷2=36(張)
12÷2=6(張)
36-6=30(張)
36+6=36(張)
答:小寧30張,小春42張。][小寧][小春]
……(思考片刻后)
生8:這里也是把他們變成同樣多。
生9:但是這里總數(shù)72張沒變,剛才兩種方法中郵票總數(shù)都變了。
師:咦!這里為什么總數(shù)沒變呢?
生:小春分6枚給小寧,郵票總數(shù)沒變,但是剛才的假設(shè)都是拿掉12枚,或者借來12枚,所以總數(shù)變了。
師(向一、二小組同學(xué)):課前PK題和例題類似,為什么現(xiàn)在都能做出來了?
生1:看圖很簡單。
生2:看圖讓我明白了為什么要減12枚……
師(向三、四小組同學(xué)):你們還有什么體會?
生:我原來會一種方法,現(xiàn)在聽懂了三種方法。
師:你們這些體會和感受是誰帶給你的呢?
……
師:同學(xué)們以后在分析、解決問題的時候,又多了一個很好的幫手,畫圖策略我們以前用過,今天也在用,以后還要用下去。同學(xué)們以后會經(jīng)常想起用畫圖的方法幫助自己解決問題嗎?
教學(xué)前通過調(diào)查分析找準(zhǔn)了學(xué)生的認(rèn)知起點,用PK賽為誘導(dǎo),誘發(fā)出學(xué)生圖示直觀的內(nèi)在需求。四年級學(xué)生的抽象思維能力還在逐步形成和成長之中,在學(xué)習(xí)和思考問題時更多地借助形象思維,借助實物操作或者具體的圖形、圖像,他們解決問題的經(jīng)歷和經(jīng)驗還不夠豐富,這給理解題中較復(fù)雜的數(shù)量關(guān)系帶來很大困難。教學(xué)中先調(diào)起學(xué)生想看線段圖而又沒有直接呈現(xiàn)的悱憤狀態(tài),激發(fā)出學(xué)生想自己動手畫線段圖來表示題中數(shù)量關(guān)系的想法,意在調(diào)動學(xué)生積極動手操作。在動手操作的過程中,必然伴隨著學(xué)生自主地動眼觀察、動腦思考。借助畫線段圖的過程,能將抽象的語言文字化為具體、形象、直觀的圖形表達(dá),從而較好地分析和解決復(fù)雜的實際問題。數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)將“利用圖形描述和分析問題”界定為幾何直觀。通過與學(xué)生交流后發(fā)現(xiàn),學(xué)生能夠感受到借助幾何直觀可以把復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題變得簡明、形象,有助于探索解決問題的思路。
直觀可以付諸感官的直接感知,但直接感知到的未必就有“直觀”的含義,這取決于主體的認(rèn)知水平和既有的經(jīng)驗積累。在教學(xué)實踐中,我們通過片段2的描述可以看到,都是借助線段圖,不同的學(xué)生想到的方法有所不同,層次也有所不同。筆者認(rèn)為,教學(xué)中滲透幾何直觀,能夠幫助學(xué)生養(yǎng)成主動地想到用形象、直觀的圖形幫助思考、探索數(shù)學(xué)問題,從而逐漸直觀地理解數(shù)學(xué)。
幾何直觀的教學(xué)價值還在于可以化知識為能力。線段圖不但有利于學(xué)生從視覺形象的角度來表征數(shù)學(xué)問題,直觀、清楚地抓住思考問題的關(guān)鍵,有效避免學(xué)生感知疏忽和意識模糊,更能進(jìn)一步幫助學(xué)生一下子抓住問題的本質(zhì)進(jìn)行思考和解答,提高學(xué)生的理解能力,促進(jìn)學(xué)生的思維發(fā)展,是行之有效的解決問題的策略。正如數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中所說:“幾何直觀可以幫助學(xué)生直觀地理解數(shù)學(xué),在整個數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中都發(fā)揮著重要作用?!边@是學(xué)生第一次學(xué)習(xí)用畫線段圖幫助分析題意,其實在此之前的學(xué)習(xí)中已經(jīng)用過畫圖策略認(rèn)識倍數(shù)、研究周長、面積等;現(xiàn)在學(xué)習(xí)用畫線段圖分析數(shù)量關(guān)系,畫圖解決面積變化問題等;之后還會不斷用到畫線段圖解決行程問題,用畫圖策略解決倒推問題,結(jié)合畫圖和替換策略解決問題,畫圖直觀分析分?jǐn)?shù)的實際問題及長方體、正方體、圓柱、圓錐等立體圖形的表面積和體積問題,等等??梢哉f使學(xué)生養(yǎng)成用圖形語言的直觀方法來分析問題、解決問題的習(xí)慣,有助于提升學(xué)生解決問題的能力,同時還有助于培養(yǎng)學(xué)生的符號意識和模型思想。
作為數(shù)學(xué)教師,我們應(yīng)該有這樣的認(rèn)識,引導(dǎo)并培養(yǎng)學(xué)生用圖形來理解和闡釋數(shù)學(xué)對象的含義,使幾何直觀貫穿整個數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程。這是一個長期的、循序漸進(jìn)的過程,不斷使學(xué)生積累起豐富的幾何直觀經(jīng)驗,有助于提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。?