在小學(xué)數(shù)學(xué)應(yīng)用問題中,“比較關(guān)系”是一類典型的應(yīng)用問題。所謂比較,是基于兩個(gè)或兩個(gè)以上對(duì)象而產(chǎn)生。而比較關(guān)系應(yīng)用問題,則指以某個(gè)對(duì)象為比較標(biāo)準(zhǔn),利用其余比較對(duì)象與比較標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系來解決問題的應(yīng)用問題,研究這類典型應(yīng)用問題對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)有一定的指導(dǎo)作用。
一、小學(xué)比較關(guān)系應(yīng)用問題知識(shí)體系簡析
小學(xué)階段比較關(guān)系應(yīng)用問題有兩類,利用對(duì)象之間的相差數(shù)解決的“相差關(guān)系”應(yīng)用問題和利用對(duì)象之間的倍或率解決的“倍比關(guān)系”應(yīng)用問題,分別集中在不同階段學(xué)習(xí):二年級(jí)學(xué)習(xí)相差關(guān)系,三年級(jí)學(xué)習(xí)倍數(shù)關(guān)系,六年級(jí)學(xué)習(xí)分率關(guān)系,分率關(guān)系應(yīng)用問題是倍數(shù)關(guān)系應(yīng)用問題的擴(kuò)展,倍數(shù)關(guān)系和分率關(guān)系應(yīng)用問題合稱為倍比關(guān)系應(yīng)用問題。
相差關(guān)系應(yīng)用問題,如:紅花6朵,黃花比紅花多3朵,黃花有幾朵?題中“黃花比紅花多3朵”是反映紅花與黃花數(shù)量的關(guān)系句,根據(jù)已知紅花數(shù)量、關(guān)
系句求解黃花數(shù)量。題中三要素可互為已知條件、要求問題,形成題組,如:
題1:紅花6朵,黃花比紅花多3朵,黃花幾朵?
題2:黃花9朵,黃花比紅花多3朵,紅花幾朵?
題3:紅花6朵,黃花9朵,紅花比黃花多幾朵?
倍比關(guān)系應(yīng)用問題,如:紅花有6朵,黃花比紅花多(或黃花是紅花的1.5倍),黃花有幾朵?同理,題中三要素互為已知條件、要求問題,亦形成相關(guān)題組。
相差關(guān)系和倍比關(guān)系兩類應(yīng)用問題有共同點(diǎn):第一,題目結(jié)構(gòu)相同,都有比較量、標(biāo)準(zhǔn)量、比較關(guān)系句三要素;第二,兩量比較關(guān)系因比較標(biāo)準(zhǔn)不同而關(guān)系表述的語句相應(yīng)也不同。在相差關(guān)系應(yīng)用問題中,如當(dāng)“黃花9朵,紅花6朵”時(shí),若以紅花數(shù)量為比較標(biāo)準(zhǔn),則表述為“黃花比紅花多3朵”;若以黃花數(shù)量為比較標(biāo)準(zhǔn),則應(yīng)表述為“紅花比黃花少3朵”。 在倍比關(guān)系應(yīng)用問題中,“黃花9朵,紅花6朵”,若以紅花數(shù)量為比較標(biāo)準(zhǔn),則黃花比紅花多,若以黃花數(shù)量為比較標(biāo)準(zhǔn),則紅花比黃花少(見下圖)。
而兩類應(yīng)用問題的不同之處為:相差關(guān)系的比較是基于一一對(duì)應(yīng)思想,本質(zhì)是比較數(shù)量多與少,比較結(jié)果是絕對(duì)值,運(yùn)用加減法數(shù)學(xué)模型解決問題;倍比關(guān)系的比較是反映兩數(shù)量比的關(guān)系,比較結(jié)果是相對(duì)值,運(yùn)用乘除法數(shù)學(xué)模型解決問題。
二、現(xiàn)存學(xué)習(xí)情況和學(xué)習(xí)障礙現(xiàn)狀
由于學(xué)生在生活中經(jīng)常接觸比較數(shù)量大與小、多與少、物品長與短等相差關(guān)系,因此學(xué)生在解決相差關(guān)系應(yīng)用問題正確率較高。但學(xué)生在解決倍比關(guān)系應(yīng)用問題時(shí)存在較大困惑,以六年級(jí)分率應(yīng)用問題為例嘗試探討學(xué)習(xí)中的障礙。
題目1:男生12人,女生8人,男生人數(shù)比女生多幾分之幾?
學(xué)生錯(cuò)例1:12-8=4。
學(xué)生錯(cuò)例2:12÷8。
學(xué)生錯(cuò)例2:(12-8)÷12。
題目1中,訪談能正確列式的學(xué)生,其記錄如下:
訪談?dòng)涗?
訪談?wù)撸耗愕牧惺剑?2-8)÷8 是正確的,說說你是怎么想的?
學(xué)生:因?yàn)轭}目要求男生人數(shù)比女生多幾分之幾,所以用12-8求出男生比女生相差的人數(shù),然后再用相差人數(shù)÷單位“1”(女生人數(shù))就行了。
訪談?wù)撸呵竽猩藬?shù)比女生多幾分之幾為什么用除法計(jì)算?
學(xué)生思考片刻:老師教的。
訪談?dòng)涗?:
訪談?wù)撸呵竽猩藬?shù)比女生少幾分之幾為什么用除法計(jì)算?
學(xué)生:要用“多的人數(shù)÷女生人數(shù)”就是男生人數(shù)比女生人數(shù)多幾分之幾。
訪談?wù)撸簽槭裁从贸ㄓ?jì)算就能解決問題?
學(xué)生沉默片刻:就用“相差人數(shù)÷單位‘1’”可以解決問題。
題目2:男生人數(shù)比女生少1/2,則女生比男生多幾分之幾?
學(xué)生錯(cuò)例:男生人數(shù)比女生少1/2,則女生比男生多1/2。
題目2中,訪談回答錯(cuò)誤的學(xué)生,其記錄如下:
訪談?wù)撸杭僭O(shè)男生有3人,女生有6人。我們?cè)趺此隳猩藬?shù)比女QGUNI8f2swMlnelq/26u6zHX4Sp1UG+LwXPKcbrqKQQ=生少幾分之幾?
學(xué)生:(6-3)÷6=3÷6=1/2。
訪談?wù)撸耗敲次覀兯阋凰闩藬?shù)比男生多幾分之幾
學(xué)生:(6-3)÷6=3÷6=1/2。
訪談?wù)撸簽槭裁催€是?
學(xué)生:男生3人,女生6人,他們相差了3人,所以是。
三、障礙成因分析
(一)相差關(guān)系理解容易,倍比關(guān)系理解難
題目1反映出:有的學(xué)生直接利用求相差數(shù)的方法求分率,有的學(xué)生不理解“求男生人數(shù)比女生多幾分之幾”就是“求男女生相差人數(shù)占女生人數(shù)的幾分之幾”,而僅是套用模型解決問題。為什么學(xué)生容易理解相差關(guān)系應(yīng)用問題,而解決分率關(guān)系應(yīng)用問題取不盡如人意?
相差關(guān)系的比較結(jié)果是“具體量”,是一個(gè)絕對(duì)值,即便是學(xué)齡前兒童,在他們的生活、交往中會(huì)積累大量的有關(guān)相差關(guān)系的活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),因此比較容易理解。倍比關(guān)系的比較結(jié)果是“比率”,是一個(gè)相對(duì)值,盡管三年級(jí)初步接觸分率,但都是以具體物品、平面圖形、長度單位等形象直觀為基礎(chǔ)學(xué)習(xí)分率,學(xué)生對(duì)分率這個(gè)相對(duì)值接觸少,一直到五年級(jí)下學(xué)期才正式接觸分率,六年級(jí)完整學(xué)習(xí)分率、比的相關(guān)知識(shí),在觀念上未能完全認(rèn)同,從而導(dǎo)致學(xué)生難以理解分率關(guān)系應(yīng)用問題。
(二)忽視比較標(biāo)準(zhǔn)的重要性
題目2中像這樣解答錯(cuò)誤的比例較高,從學(xué)生的訪談中可知,當(dāng)求相差分率時(shí),學(xué)生解決問題的思維點(diǎn)落在“相差數(shù)”上,沒有落在“相差數(shù)占比較標(biāo)準(zhǔn)的幾分之幾”上。究其原因,主要是由于學(xué)生對(duì)比較關(guān)系理解不全面而造成的。
兩個(gè)數(shù)量比較,先有比較的標(biāo)準(zhǔn),然后有比較量、比較結(jié)果。相差關(guān)系中兩量比較關(guān)系句“黃花比紅花多3朵”,亦可表述為“紅花比黃花少3朵”,根據(jù)比較標(biāo)準(zhǔn)不同,采用“…比…多”或“…比…少”的不同表述,但由于“相差關(guān)系”比較結(jié)果是絕對(duì)值,所以不論以哪個(gè)對(duì)象為標(biāo)準(zhǔn),其比較結(jié)果是相同的,而由于認(rèn)知特點(diǎn),學(xué)生更多地關(guān)注“無論不同表述其數(shù)值都是相差2朵”的直觀表象上,因而把相差關(guān)系的理解壓縮為:黃花和紅花相差2朵。筆者聆聽不同年級(jí)學(xué)生表述兩個(gè)數(shù)量相差關(guān)系時(shí),許多學(xué)生都表述為:誰和誰相差多少,而教師都沒有及時(shí)糾正學(xué)生的說法,說明教師本身也未意識(shí)到比較標(biāo)準(zhǔn)的重要性。當(dāng)學(xué)生在五、六年級(jí)初次學(xué)習(xí)分率關(guān)系時(shí),比較容易把“誰和誰相差多少”的舊經(jīng)驗(yàn)簡單地遷移到求相差分率的新知識(shí)上,認(rèn)為兩個(gè)數(shù)量的相差分率都應(yīng)該是一樣的。相差關(guān)系的不同表述、倍率關(guān)系的不同比較結(jié)果都是基于不同比較的標(biāo)準(zhǔn)造成的,而學(xué)生從學(xué)習(xí)“相差關(guān)系”的開始就沒有得到全面的理解,教師的教學(xué)負(fù)有不可推卸的責(zé)任。
(三)從“倍”到“分率”的學(xué)習(xí)時(shí)間跨度太長
我們前面提到分率關(guān)系應(yīng)用問題是倍數(shù)關(guān)系應(yīng)用問題的擴(kuò)展,以人教版教材為例,我們列表說明倍數(shù)應(yīng)用問題、分率應(yīng)用問題的學(xué)習(xí)年段。
從學(xué)習(xí)倍數(shù)關(guān)系的應(yīng)用問題到學(xué)習(xí)分率關(guān)系的應(yīng)用問題,中間間隔約三年,且四五年級(jí)教材例題、練習(xí)題極少出現(xiàn)關(guān)于倍數(shù)關(guān)系的應(yīng)用問題,除五年級(jí)下學(xué)期學(xué)習(xí)求一個(gè)數(shù)是另一個(gè)數(shù)的幾分之幾外,到六年級(jí)全面學(xué)習(xí)分率關(guān)系的五種類型應(yīng)用問題,無論是知識(shí)學(xué)習(xí)時(shí)間跨度太大,還是知識(shí)基礎(chǔ)累積上都較少,這些原因使得分率關(guān)系更顯得抽象,不利于從倍數(shù)關(guān)系應(yīng)用問題橫向遷移學(xué)習(xí)分率關(guān)系應(yīng)用問題。
四、教學(xué)策略
(一)從“倍數(shù)關(guān)系”到“分率關(guān)系”的類比遷移
倍、分率、百分?jǐn)?shù)、比等概念本質(zhì)同樣是“比率”,在小學(xué)階段,一般當(dāng)比率大于1時(shí),習(xí)慣說比較量是標(biāo)準(zhǔn)量的的幾倍(用整數(shù)或小數(shù)表示),當(dāng)比率小于1時(shí),習(xí)慣說比較量是標(biāo)準(zhǔn)量的的幾分之幾。由此,教學(xué)可以由倍數(shù)關(guān)系應(yīng)用問題通過類比、遷移學(xué)習(xí)分率關(guān)系應(yīng)用問題,其教學(xué)策略可如下圖:
(二)從幾何直觀到數(shù)學(xué)模型的轉(zhuǎn)化
分率是一個(gè)抽象概念,借助幾何直觀能幫助學(xué)生理解概念,借助幾何直觀讓學(xué)生充分理解分率應(yīng)用問題數(shù)量關(guān)系,然后及時(shí)幫助學(xué)生抽象數(shù)學(xué)模型,實(shí)現(xiàn)幾何直觀到數(shù)學(xué)模型的轉(zhuǎn)化。
如:鵝7只,鴨10只,鵝的只數(shù)是鴨的幾分之幾?
通過閱讀與理解,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到“求鵝只數(shù)是鴨的幾分之幾”就是“求7是10的幾分之幾”,將生活問題抽象為數(shù)學(xué)問題。然后借助線段圖的幾何直觀理解:以鵝為比較標(biāo)準(zhǔn),10看做一個(gè)整體,平均分成10份,7就是這個(gè)整體的■,解答過程是7÷10=■,教師與學(xué)生一邊分析一邊畫線段圖,過程如下圖。
接著,提供“求一個(gè)數(shù)是另一個(gè)數(shù)的幾分之幾”的不同情境的數(shù)學(xué)問題,充分讓學(xué)生在畫線段圖中理解解決此類數(shù)學(xué)問題的方法,建立數(shù)學(xué)模型:“求一個(gè)數(shù)是另一個(gè)數(shù)的幾分之幾”與“求一個(gè)數(shù)是另一個(gè)數(shù)的幾倍”都是用“比較量÷標(biāo)準(zhǔn)量=倍率”求解,實(shí)現(xiàn)“幾何直觀”向“數(shù)學(xué)模型”的轉(zhuǎn)化。
幾何直觀既有助于幫助學(xué)生理解數(shù)學(xué)模型,也有利于學(xué)生溝通新舊知識(shí)之間的聯(lián)系。在一定的學(xué)習(xí)時(shí)間積累后,有必要通過變式題進(jìn)一步鞏固數(shù)學(xué)模型。如將上題變式為:鵝7只,鴨10只,鵝的只數(shù)比鴨少的幾分之幾?通過線段圖(如下圖)理解與分析,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到“求鵝比鴨少幾分之幾”就是“求鴨鵝相差只數(shù)是鴨的幾分之幾”,能運(yùn)用原有的數(shù)學(xué)模型“比較量÷標(biāo)準(zhǔn)量=分率”解決新的數(shù)學(xué)問題。
(三)對(duì)比相差關(guān)系與倍比關(guān)系的異同
隨著學(xué)習(xí)的深入,溝通新舊知識(shí)之間的聯(lián)系與區(qū)別能促使學(xué)生更精細(xì)地識(shí)別數(shù)學(xué)模型,建構(gòu)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。鑒于相差關(guān)系和倍比關(guān)系的相似性和易混淆的特點(diǎn),將兩類關(guān)系進(jìn)行異同對(duì)比顯得非常迫切與必要。兩類關(guān)系可以設(shè)計(jì)成題組呈現(xiàn),題組的情境、數(shù)據(jù)應(yīng)簡潔,目的是透過題組抓住知識(shí)本質(zhì)。
如下面的題組:
(1)5米比3米多幾米?
(2)3米比5米少幾米?
(3)5米比3米多幾分之幾
(4)3米比5米少幾分之幾?
先左右題組對(duì)比,設(shè)問:都是求5米比3米多(少)的情況,為什么解決方法不同?從而概括:左題是求相差部分的具體數(shù)量,右題是求相差部分是比較標(biāo)準(zhǔn)的幾分之幾;再進(jìn)行上下題組對(duì)比,可以先對(duì)比左邊兩題,設(shè)問:算式相同、結(jié)果相同,為什么表述不同?從而概括:比較標(biāo)準(zhǔn)不同,表述方式也不同,再對(duì)比右邊兩題,從而突出比較標(biāo)準(zhǔn)的作用。整理如右表。
最后指出:無論是“相差關(guān)系”還是“倍比關(guān)系”,都是兩個(gè)數(shù)量在比較,其數(shù)學(xué)問題結(jié)構(gòu)都是相同的,都具有比較量、標(biāo)準(zhǔn)量、比較關(guān)系句三要素。
比較關(guān)系數(shù)學(xué)問題是小學(xué)階段應(yīng)用問題的教學(xué)重點(diǎn)之一,學(xué)生在“絕對(duì)量”上的經(jīng)驗(yàn)豐富,而 “相對(duì)量”學(xué)習(xí)過程比較抽象,在這樣的現(xiàn)狀下,我們要抓住問題的本質(zhì)原因,有針對(duì)性地通過新舊知的橫向、縱向?qū)Ρ龋眯W(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn),以數(shù)形結(jié)合為抓手,逐步加深對(duì)“相對(duì)值”的理解,實(shí)現(xiàn)知識(shí)上質(zhì)的飛躍。
(作者單位:廣東省廣州市越秀區(qū)東風(fēng)西路小學(xué))
(責(zé)任編輯:楊強(qiáng))