華青
一、比的認(rèn)識
“比”是數(shù)學(xué)中的一個重要概念,其概念實質(zhì)是對兩個數(shù)量進(jìn)行比較,表示兩個數(shù)量間的倍數(shù)關(guān)系。這兩個數(shù)可以是同類量,也可以是不同類量?!氨取笨梢员硎緸閮蓚€同類量的比,表示的是它們之間的倍數(shù)關(guān)系,比如,一面紅旗長15cm,寬10cm,我們可以說長和寬的比是15比10,即15∶10,也可以說寬和長的比是10比15,即10∶15。比還可以表示兩個不同類量的比,表示的是第三種量,比如,90分鐘繞地球42252km,也可以用“比”來表示路程與時間的關(guān)系,表示單位時間所行的路程(即速度)。
比和除法、分?jǐn)?shù)有著密切的聯(lián)系,但又不完全等同,“比”更強(qiáng)調(diào)的是量與量之間的倍比關(guān)系的直接描述,有時并不關(guān)注具體比值是多少,而除法、分?jǐn)?shù)更多的是強(qiáng)調(diào)兩個量之間的一種運(yùn)算關(guān)系,通常也會關(guān)注運(yùn)算的結(jié)果。此外,我們用“比”可以同時表示兩個、三個甚至更多的量之間的倍比關(guān)系,而除法、分?jǐn)?shù)一般只能表示兩個量之間的倍比關(guān)系?!氨取辈粌H表示相除,更是一種關(guān)系!因此,現(xiàn)行新教材將“比”從分?jǐn)?shù)除法單元脫離,獨立成為一個單元,以突出量與量之間的關(guān)系。
比,也是對“平均分”方法的延伸和發(fā)展,例如,把12張畫按2∶1分給兩位同學(xué),實際上就是把總量平均分成(2+1)份,而如果按1∶1分配,就是平均分。在解決的過程中,可以實際操作,列表解決,按每次2張1張分發(fā);也可以畫圖后,按整數(shù)問題來解決,先求每份是多少,再求各自的幾份;當(dāng)然按照分?jǐn)?shù)問題來解決,把總數(shù)看成“整體”,先求各自占整體的幾分之幾,再求是多少也是可以的。
“比”是小學(xué)數(shù)學(xué)中的一個重要概念,讓學(xué)生真正理解比的意義,具有一定難度。
1. 透過份數(shù)理解比
如“按1∶4的比配制一瓶500 mL的稀釋液”,指的就是“濃縮液體積有1份,水的體積有4份,稀釋液的體積有5份”;“每個橡皮艇上有1名救生員和7名游客”,也就是說“救生員和游客的人數(shù)比是1∶7”,將兩個數(shù)量關(guān)系用比的形式加以抽象概括。由此可以明白,透過份數(shù)來學(xué)習(xí)“比”這一概念,為解決問題積淀了豐富的表象,為正確解答按比分配問題提供清晰的解題思路。
2. 分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)化理解“比”
“女生人數(shù)是男生的1倍”,即女生人數(shù)是男生人數(shù)的,發(fā)現(xiàn)男、女生人數(shù)的比是4∶5。借助分?jǐn)?shù)的意義,進(jìn)一步認(rèn)清兩個量之間的關(guān)系,將分?jǐn)?shù)靈活轉(zhuǎn)化為比。
二、學(xué)生已有經(jīng)驗的分析
目前,教材把“比”的內(nèi)容放在六年級,在對“比”進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí)前,學(xué)生已經(jīng)有了除法、分?jǐn)?shù)除法的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。那么,六年級學(xué)生對“比”有哪些認(rèn)識呢?
(一)生活中關(guān)于“比”經(jīng)驗的積累
談起“比”學(xué)生并不覺得陌生,因為生活中常常遇到。比如在前測中學(xué)生提到的:
A. 吹泡泡的液體中,水和洗潔精的比是2∶3。
B. 社團(tuán)的男、女生之間的人數(shù)比是24∶25。
C. 沖泡燕麥片時,燕麥和水之間量的最佳比是1∶6。
D. 金龍魚調(diào)和油中大豆油、玉米油、菜籽油的比是1∶1∶1。
E.足球賽中,甲、乙兩隊的進(jìn)球分之比為2∶3。
以上事例中,學(xué)生都提及了“比”,可見生活中學(xué)生有不斷接觸“比”的機(jī)會,至少學(xué)生清楚“比”的外在表征形式,事例A、B、C、D都是對“比”的正確感知。當(dāng)然,生活語言時常還沖擊著數(shù)學(xué)表達(dá),學(xué)生頭腦中生活中的籃球比分,如事例E,雖然形式上雷同,但是意義上卻截然不同,學(xué)生無法從本質(zhì)上區(qū)分,容易被生活語言“負(fù)遷移”。
(二)知識學(xué)習(xí)過程中積累的比經(jīng)驗
本單元內(nèi)容是在學(xué)生學(xué)習(xí)分?jǐn)?shù)乘除法的基礎(chǔ)上安排的,從學(xué)習(xí)的具體內(nèi)容來看,學(xué)生已經(jīng)掌握了除法的意義、分?jǐn)?shù)與除法的關(guān)系、分?jǐn)?shù)乘除法的計算以及解答有關(guān)分?jǐn)?shù)乘除法的實際問題等知識,這些是學(xué)習(xí)“比”不可缺少的知識基礎(chǔ)。
1. 份數(shù)經(jīng)驗
通過低段對倍數(shù)的學(xué)習(xí),讓學(xué)生“按黃球是紅球的3倍取球”,學(xué)生能夠輕松羅列出各種方法,如取紅球1份黃球3份,取紅球2份黃球6份,取紅球3份黃球9份……從份數(shù)的角度來思考,發(fā)現(xiàn)不管怎么取,只要符合黃球、紅球個數(shù)比為3∶1,滿足這樣的倍數(shù)關(guān)系即可。又如,“班級女生人數(shù)是男生人數(shù)的倍”,從理解的簡潔性上考慮,我們常常默認(rèn)男生人數(shù)為4份,女生人數(shù)為3份,在這樣轉(zhuǎn)化理解的過程中,也開始隱約滲透“比”的意義。
2. 除法概念經(jīng)驗
比與除法、分?jǐn)?shù)有著密切的聯(lián)系,所以應(yīng)當(dāng)充分利用學(xué)生原有的知識基礎(chǔ),引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系相關(guān)知識進(jìn)行類比和推理。例如,“2本本子8元,3本本子12元,4本本子16元……”我們可以利用“總價÷數(shù)量=單價”中的商不變性質(zhì)研究總價與數(shù)量之間的關(guān)系。在這樣的變化中,什么沒有變?是總價與數(shù)量的比,都是4∶1,也可以說成數(shù)量與總價的比沒有發(fā)生變化,都是1∶4。當(dāng)然“比”也可以與分?jǐn)?shù)建立這樣的聯(lián)系。
比的前項、后項、比值與除法中的被除數(shù)、除數(shù)、商以及分?jǐn)?shù)的分子、分母、分?jǐn)?shù)值形成對應(yīng)關(guān)系等,通過學(xué)生自己的思考、分析、解答,這不僅有利于加深對比的意義的理解,也能加深對除法與分?jǐn)?shù)概念的理解,促進(jìn)比與除法、分?jǐn)?shù)的知識之間的融會貫通。
三、前測的意圖及習(xí)題
從上述的分析來看,學(xué)生對于“比”的生活感觸還是較為寬廣的,但是就每個個體而言,對生活中的“比”是否人人都有這樣的數(shù)學(xué)直覺,他們當(dāng)中存在著怎樣的差異呢?為了更好地幫助學(xué)生學(xué)習(xí)并掌握“比”的概念及聯(lián)系轉(zhuǎn)化的方法,我們試圖通過前測了解學(xué)生以下幾方面的現(xiàn)實起點,從而為教學(xué)提供有利資源和借鑒。
第一,學(xué)生能否正確聯(lián)想到生活中的比?
第二,學(xué)生能否由倍數(shù)、除法、分?jǐn)?shù)聯(lián)想到比的意義?
第三,學(xué)生是否理解比的意義中所包含的兩個量的倍比對應(yīng)關(guān)系?
第四,面對生活情境,學(xué)生是否能真正區(qū)分相差關(guān)系與倍比關(guān)系?
基于這樣的意圖,又為了便于操作,我們設(shè)計了如下三個習(xí)題及相應(yīng)的問題。
測試題1:
(1)生活中,你聽說過或者看到過幾比幾嗎?請舉例說明。
(2)調(diào)制一杯糖水,里面有比嗎?如果有,會是誰和誰的比呢?
(測試意圖:檢測學(xué)生對“比”的直覺,即了解學(xué)生對生活中的各個“比”的認(rèn)知度,主要看學(xué)生能否在生活中回憶尋找到“比”,在這些“比”之中,球場的比分,數(shù)學(xué)意義的比又占多大比例。)
測試題2:
(1)這一杯飲料中糖與水的比是1∶10。你知道它的意思嗎?能不能用我們學(xué)過的知識來解釋一下?
(2)如果我放3勺糖,應(yīng)該放多少水?如果再加1勺糖呢?應(yīng)該放多少水?
(3)上面的飲料中,糖與水的具體數(shù)量不斷地在變,什么沒有變?
[測試意圖:(1)了解學(xué)生能否對“比”有正確的意義理解,能否嘗試通過已經(jīng)習(xí)得的知識來解決新問題。(2)能否解決具體數(shù)量不斷地在變而引起另一個量變化的問題。(3)了解學(xué)生能否深入思考,發(fā)現(xiàn)在變化的過程中不變的量。]
測試題3:下圖中這兩個1∶10表示的意義一樣嗎?有什么區(qū)別?
(測試意圖:以賽場的比分沖擊對“比”的認(rèn)識,從學(xué)生真實的想法中,洞察學(xué)生能否區(qū)分相差關(guān)系與倍比關(guān)系,從數(shù)學(xué)“比”的本質(zhì)出發(fā),避免生活經(jīng)驗的負(fù)遷移。)
四、測試要求和數(shù)據(jù)統(tǒng)計
(一)測試的對象
六年級學(xué)生100人,在六年級第一學(xué)期,學(xué)生學(xué)習(xí)該內(nèi)容前一周。(為了對比研究,也可以選五年級第二學(xué)期末的學(xué)生進(jìn)行檢測)
(二)測試的方法
測試題均采用筆試,逐題測試,對于第3題部分學(xué)生采用面試方式進(jìn)行,要求學(xué)生到場操作,并做好摘錄。
(三)數(shù)據(jù)統(tǒng)計
每個測試題需要統(tǒng)計的數(shù)據(jù):
測試題1:①列舉比賽比分的人數(shù)及比例;②列舉數(shù)學(xué)意義比的人數(shù)及比例;③正確理解糖水中比的人數(shù)及比例。
測試題2:①能正確理解比的人數(shù)及比例;②能正確解答實際問題的人數(shù)和比例;③能正確理解倍比對應(yīng)關(guān)系的人數(shù)及比例。
測試題3:正確區(qū)分比的本質(zhì)的人數(shù)及比例。
五、測試結(jié)果分析和教學(xué)建議
(一)測試結(jié)果
我們選擇了城區(qū)優(yōu)秀學(xué)校,隨機(jī)抽樣100名學(xué)生進(jìn)行筆試,結(jié)果如下。
第1題:
(1)列舉生活中的比。
(2)糖水中的比。
在正確表述的94名學(xué)生中,能正確理解糖和水的比的有53人,占53%,正確理解糖和糖水比的有6人,占6%,能正確理解兩者關(guān)系的有35人,占35%。
第2題:
(1)用學(xué)過的知識來解釋糖∶水為1∶10。
在知其然知其所以然的93名學(xué)生中,大多采取了份數(shù)理解策略,能表達(dá)清楚兩者之間倍比對應(yīng)關(guān)系。
(2)放3勺糖,對應(yīng)放多少水?如果再加1勺糖呢?應(yīng)該放多少水?
在錯誤解答的同學(xué)中,對糖的數(shù)量改變引起水的數(shù)量變化之間關(guān)系理解錯誤的有28位,占28%;有15位同學(xué)表示解答具體問題有困難。
(3)糖與水的具體數(shù)量不斷地在變,什么沒有變?
參與調(diào)查的同學(xué)中,有93人,占93%,提到了糖占糖水的比重未變。
第3題:糖與水的比1∶10和賽場比分1∶10,表示的意義一樣嗎?
(二)測試結(jié)果分析
根據(jù)檢測結(jié)果可以得出如下幾點結(jié)論。
第一,六年級的學(xué)生絕大多數(shù)有了“比”的潛意識,碰到生活中( )∶( )這樣的表征形式,能首先聯(lián)想到比。學(xué)生的爭論焦點就是賽場比分是否符合數(shù)學(xué)研究的比,這也是本節(jié)課需要達(dá)成的目標(biāo),即學(xué)生能從數(shù)學(xué)的角度,從比的意義出發(fā)重新定義比。(建議保留學(xué)生的困惑與爭論)
第二,在研究糖與糖水“比”的過程中,學(xué)生會從字面上聯(lián)想,比較自然地聯(lián)想到“糖與水”“糖與糖水”的比,而“水與糖水”的比,對學(xué)生來說是比較難考慮到的,建議增加追問環(huán)節(jié),還可以有不一樣的比嗎?突破這一思考的盲區(qū)。
第三,從對“比”的實際意義理解、解答實際問題來看,學(xué)生對于比表征的倍比對應(yīng)關(guān)系還是有著相對清晰認(rèn)識的。有85%的學(xué)生已經(jīng)掌握了將糖看作1份,根據(jù)水是糖的10倍,糖擴(kuò)大3倍,水應(yīng)該擴(kuò)大30倍的邏輯思維來分析具體問題,說明學(xué)生能聯(lián)系倍數(shù)、商不變性質(zhì)來解決實際問題。通過對錯誤解答學(xué)生的采訪,發(fā)現(xiàn)不少學(xué)生審題不清“如果再加1勺糖呢”,到底最終有多少勺糖?建議題目可以更加開放一些,如“如果( ),需要加多少水?”
第四,面對數(shù)學(xué)意義的“比”和賽場上的“比分”,有96%的學(xué)生都能正確辨析數(shù)學(xué)意義中的比,其中85%的學(xué)生還能站在數(shù)學(xué)的角度解釋判斷依據(jù),說明六年級學(xué)生已有一定的思辨能力。從學(xué)生的思辨過程看,學(xué)生會聯(lián)想到倍數(shù)關(guān)系、對應(yīng)關(guān)系、部分占整體的分?jǐn)?shù)意義等方面,這樣對比的正確區(qū)分有很大幫助。這也剛好修正測試題1中學(xué)生的想法,從疑問出發(fā)進(jìn)行研究,解決疑問并產(chǎn)生新的疑問,在學(xué)習(xí)中逐步理解、建構(gòu)概念,辨析本質(zhì)含義。
(三)教學(xué)建議
根據(jù)前測數(shù)據(jù)分析,我們對“比”一課的教學(xué)提出如下幾條建議。
1. 理解“比”的現(xiàn)實背景,逐步抽象“比”
雖然學(xué)生對“比”并不陌生,但是對于“比”產(chǎn)生的必要性,學(xué)生體會不夠深入。教學(xué)時,可以從學(xué)生的生活經(jīng)驗和學(xué)習(xí)經(jīng)驗入手,理解“比”的現(xiàn)實背景,通過具體情境來引發(fā)學(xué)生的思考討論,并逐步抽象出“比”的概念,理解“比”的意義。安排情境時,建議由同類量的“比”逐步比較不同類量的“比”,結(jié)合各自情境理解實際意義。
2. 自主學(xué)習(xí)類比推理,抽象概括“比”
在教學(xué)時,應(yīng)充分利用學(xué)生原有的學(xué)習(xí)基礎(chǔ),開展觀察、實驗、猜想、驗證等活動,引導(dǎo)學(xué)生用“相當(dāng)于”一詞來說明比、除法、分?jǐn)?shù)的聯(lián)系,進(jìn)行類比和推理,促使原有知識的重新建構(gòu),加強(qiáng)知識之間的聯(lián)系。
3. 交流討論數(shù)學(xué)思辨,深刻理解“比”
學(xué)生有豐富的“比”的生活經(jīng)驗、知識基礎(chǔ),也具備一定的數(shù)學(xué)辨析能力,可以采用學(xué)生自主交流討論的形式來突破教學(xué)難點,增加辨析賽場比分的機(jī)會,讓學(xué)生聯(lián)系生活實際用舉例子的方法來證明自己的觀點,透過現(xiàn)象看本質(zhì),為提煉“比”的意義做準(zhǔn)備。還可以在遷移學(xué)習(xí)的過程中,組織學(xué)生對“比的各部分與除法、分?jǐn)?shù)之間各部分間的關(guān)系”和“比的后項可以是0嗎”展開討論,幫助學(xué)生進(jìn)一步明確比與分?jǐn)?shù)、除法之間的關(guān)系,使學(xué)生對“比”的認(rèn)識更加透徹,認(rèn)識結(jié)構(gòu)得以進(jìn)一步完善。
4. 對比拓展,實現(xiàn)有意義遷移
在后繼的學(xué)習(xí)中,可以補(bǔ)充更多現(xiàn)實意義的場景,比如電子表的顯示時刻,同樣無法表示兩個數(shù)相除的關(guān)系,在不斷對比中,加深對“比”的認(rèn)識;練習(xí)中可以適當(dāng)滲透用“比”來描述三個量之間關(guān)系的情況,拓寬對“比”意義的理解。
同時,“比”來源于生活,也應(yīng)該應(yīng)用于生活,生活中令人賞心悅目的“黃金比”,可以作為對“比”的意義深入理解的輔助,“黃金比”圖片欣賞,也為學(xué)生積累了豐富的數(shù)學(xué)經(jīng)驗,拓展知識面,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)思考能力。
(浙江省杭州市學(xué)軍小學(xué) 310012)