江蘇省無(wú)錫市安鎮(zhèn)實(shí)驗(yàn)小學(xué) 許海英
數(shù)學(xué)新課標(biāo)中明確要求:讓學(xué)生親身經(jīng)歷將實(shí)際問(wèn)題抽象成數(shù)學(xué)模型并解釋與應(yīng)用的過(guò)程,進(jìn)而使學(xué)生獲得對(duì)數(shù)學(xué)理解的同時(shí),在思維能力、情感態(tài)度與價(jià)值觀等多方面得到進(jìn)步和發(fā)展。數(shù)學(xué)模型思想是數(shù)學(xué)學(xué)科核心思想的重要組成部分,主要指在認(rèn)識(shí)、理解相應(yīng)的數(shù)學(xué)知識(shí)時(shí)能夠?qū)⒊橄蠡臄?shù)學(xué)數(shù)量關(guān)系、圖形關(guān)系等以形象化的數(shù)學(xué)語(yǔ)言進(jìn)行表示。培養(yǎng)模型思想不僅有助于學(xué)生掌握知識(shí)的內(nèi)在本質(zhì),更能進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生的思維能力,從而提高其解決問(wèn)題的能力。
由于小學(xué)生自身認(rèn)知水平相對(duì)較低,在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的過(guò)程中,教師需要引導(dǎo)其發(fā)展數(shù)學(xué)思維,并重視培養(yǎng)他們的數(shù)學(xué)模型思想。這對(duì)教師來(lái)說(shuō)是一種能力的挑戰(zhàn),教師要能善于捕捉教材中數(shù)學(xué)知識(shí)與模型思想的契合點(diǎn),積極創(chuàng)新教學(xué)模式,將抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)在模型思想的助力下形象化,便于學(xué)生理解和掌握,同時(shí)也發(fā)展了學(xué)生的思維能力。“稍復(fù)雜的百分?jǐn)?shù)實(shí)際問(wèn)題”是蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)六年級(jí)上冊(cè)的學(xué)習(xí)內(nèi)容,是百分?jǐn)?shù)知識(shí)的一個(gè)難點(diǎn),不少學(xué)生對(duì)這類(lèi)“看似差不多的題目”表現(xiàn)出不知所措。其實(shí)學(xué)生可以運(yùn)用建模思想解決相關(guān)問(wèn)題,以不變的數(shù)量關(guān)系為“型”,“?!背鲋R(shí)本質(zhì),發(fā)展數(shù)學(xué)思維。下面筆者就具體談一談。
教師所提出的數(shù)學(xué)問(wèn)題是引導(dǎo)學(xué)生發(fā)展數(shù)學(xué)思維的重要基礎(chǔ)。好的數(shù)學(xué)問(wèn)題能喚起學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn),引發(fā)探索,激發(fā)思維?!吧詮?fù)雜的百分?jǐn)?shù)實(shí)際問(wèn)題”比學(xué)生已學(xué)的“百分?jǐn)?shù)實(shí)際問(wèn)題”更復(fù)雜一些,主要是題目中的單位“1”未知,量率又不對(duì)應(yīng),但內(nèi)在本質(zhì)是不變的,那就是它們有著一致的數(shù)量關(guān)系。基于這一點(diǎn),教師反而可以將問(wèn)題情境還原到之前,讓學(xué)生在“走走回頭路”的過(guò)程中喚起已有經(jīng)驗(yàn),得出數(shù)量關(guān)系,滲透模型思想。
【教學(xué)片段一】
復(fù)習(xí)引入:錢(qián)大伯原計(jì)劃培育400棵松樹(shù)苗,實(shí)際比原計(jì)劃多20%, ?
提問(wèn):先畫(huà)誰(shuí)的棵數(shù)?為什么?(圈出單位“1”)
提問(wèn):實(shí)際培育棵數(shù)與原計(jì)劃之間有什么關(guān)系?(相機(jī)板書(shū))
原計(jì)劃培育的棵數(shù)×20%=實(shí)際比原計(jì)劃多培育的棵數(shù)
①實(shí)際比原計(jì)劃多培育多少棵?
②實(shí)際培育多少棵?
解題1:400×20%=80(棵)
解題2:400×20%=80(棵)
這兩題有什么相同點(diǎn)?又有什么不同點(diǎn)?相同點(diǎn):?jiǎn)挝弧?”已知,都用乘法計(jì)算。不同點(diǎn):?jiǎn)栴}不同。
第一題:求“實(shí)際比原計(jì)劃多培育的棵數(shù)”=原計(jì)劃培育的棵數(shù)×20%(一步計(jì)算)
第二題:求“實(shí)際培育棵數(shù)”=原計(jì)劃培育的棵數(shù)+實(shí)際比原計(jì)劃多培育的棵數(shù)(兩步計(jì)算——先求多出來(lái)的棵數(shù),再求實(shí)際培育的棵數(shù)),或者用原計(jì)劃培育的棵數(shù)×(1+20%)。
理解數(shù)量關(guān)系對(duì)于解決實(shí)際問(wèn)題來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的,而看似復(fù)雜多變的百分?jǐn)?shù)實(shí)際問(wèn)題相較于小學(xué)階段的其他實(shí)際問(wèn)題,它們內(nèi)在的數(shù)量關(guān)系反而顯得簡(jiǎn)單而清楚:“一個(gè)量是另一個(gè)量的百分之幾”或“一個(gè)量比另一個(gè)量多(少)百分之幾”,無(wú)論單位“1”是已知還是未知,量率對(duì)應(yīng)與否,其基本的數(shù)量關(guān)系都是這樣的。既然如此,那學(xué)生的學(xué)習(xí)就可以以此為起點(diǎn),還原問(wèn)題情境,先從舊知中尋找數(shù)量關(guān)系,滲透模型思想。
在學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí),特別是遇到比較難理解的內(nèi)容時(shí),教師要抓住相關(guān)知識(shí)點(diǎn)之間的緊密聯(lián)系,創(chuàng)新教學(xué)模式,引導(dǎo)學(xué)生綜合運(yùn)用觀察、對(duì)比、操作、交流等多種方式,透過(guò)數(shù)學(xué)表象看到數(shù)學(xué)本質(zhì),幫助他們形成相應(yīng)的建模思想。結(jié)合本節(jié)課,在兩道復(fù)習(xí)題的基礎(chǔ)上,教師又進(jìn)行了兩次改編。學(xué)生在層層對(duì)比中感悟到“萬(wàn)變不離其宗”,數(shù)量關(guān)系并沒(méi)有發(fā)生變化,解題思路逐漸明朗。
【教學(xué)片段二】
錢(qián)大伯實(shí)際培育480棵松樹(shù)苗,實(shí)際比原計(jì)劃多20%,問(wèn)原計(jì)劃培育了多少棵?
(1)觀察比較
與兩道復(fù)習(xí)題相比,有哪些相同點(diǎn)與不同點(diǎn)?
相同點(diǎn):根據(jù)“實(shí)際比原計(jì)劃多20%”得出單位“1”不變——還是把原計(jì)劃培育松樹(shù)苗棵數(shù)看作單位“1”,且數(shù)量關(guān)系也不變。(強(qiáng)調(diào)原來(lái)三個(gè)數(shù)量關(guān)系式)
不同點(diǎn):原來(lái)單位“1”已知,現(xiàn)在單位“1”未知。
(2)修改線段圖
思考:線段圖哪些地方不變,哪些地方要變?
指出:因?yàn)閿?shù)量關(guān)系不變,所以圖的整體框架都不變,只要調(diào)換已知量和未知量。
(3)交流解題方法
提問(wèn):現(xiàn)在要用什么方法做?為什么用方程或除法計(jì)算?(單位“1”未知)
追問(wèn):可以依據(jù)哪個(gè)數(shù)量關(guān)系式進(jìn)行列式?你是怎么想的?(強(qiáng)調(diào)依據(jù)原數(shù)量關(guān)系式思考列式,不過(guò)要看清已知量)
(4)獨(dú)立解答后交流
解:設(shè)原計(jì)劃培育x棵松樹(shù)苗。
a:x+20%x=480
錢(qián)大伯實(shí)際比原計(jì)劃多培育了80棵松樹(shù)苗,比原計(jì)劃多20%。原計(jì)劃培育松樹(shù)苗多少棵?
(1)獨(dú)立修改線段圖
(2)獨(dú)立解題
解:設(shè)原計(jì)劃培育x棵松樹(shù)苗。
(3)觀察比較異同
題問(wèn):①為什么還是用方程或除法解題?(單位“1”未知)
②為什么只要一步計(jì)算?你是怎么想的?(還是依據(jù)原來(lái)的數(shù)量關(guān)系,只不過(guò)80棵是實(shí)際比原計(jì)劃多培育的棵數(shù)=原計(jì)劃培育棵數(shù)×20%)
畫(huà)圖是解決問(wèn)題的有效策略,可以使數(shù)量之間的關(guān)系可視化,變抽象為直觀。教師在出示例題后讓學(xué)生先初步觀察比較,再通過(guò)對(duì)線段圖上“哪些要改,哪些根本不要改”進(jìn)行思辨,使學(xué)生更深刻地領(lǐng)悟到各題中數(shù)量關(guān)系的一致性,促使模型思想在學(xué)生頭腦中逐步形成,接下來(lái)的學(xué)習(xí)就更為輕松。學(xué)生只需關(guān)注題目細(xì)節(jié),如單位“1”是否已知,量率的對(duì)應(yīng)情況,從而更好地解決實(shí)際問(wèn)題。
學(xué)生數(shù)學(xué)思想方法的形成,既需要教師的有意滲透引導(dǎo),又需要靠學(xué)生自己在反思過(guò)程中深刻領(lǐng)悟。著名的荷蘭數(shù)學(xué)教育家弗賴(lài)登塔爾指出:反思是重要的思維活動(dòng),是思維活動(dòng)的核心和動(dòng)力。因此,在學(xué)生思考之后,教師要引導(dǎo)學(xué)生“回頭看走過(guò)的路”,自覺(jué)反思學(xué)習(xí)過(guò)程,建立模型思想,從而提升思維品質(zhì)。結(jié)合本節(jié)課來(lái)看,及時(shí)的回顧使學(xué)生再一次深刻感悟到了“百分?jǐn)?shù)實(shí)際問(wèn)題”的數(shù)學(xué)本質(zhì),也對(duì)此有了更完整、更系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。
【教學(xué)片段三】
提問(wèn):剛才我們了解了四道“百分?jǐn)?shù)實(shí)際問(wèn)題”的題目,(出示)你發(fā)現(xiàn)了什么?
指出:根據(jù)每道題目中“實(shí)際比原計(jì)劃多培育20%”可知,四道題目?jī)蓚€(gè)量之間的關(guān)系是不變的,解題時(shí)就只要依據(jù)不變的數(shù)量關(guān)系思考列式。但區(qū)別在于:?jiǎn)挝弧?”已知用乘法計(jì)算,單位“1”未知用方程或除法計(jì)算。此外,還需要注意看清已知量和所需要解答的問(wèn)題,確定是一步計(jì)算還是兩步計(jì)算。
自主反思是建立模型思想的關(guān)鍵要素,學(xué)生通過(guò)對(duì)最后四道題目進(jìn)行整合對(duì)比,立即感覺(jué)把百分?jǐn)?shù)實(shí)際問(wèn)題學(xué)通了——只要找到變化中不變的數(shù)量關(guān)系,再結(jié)合具體題目具體分析就可以了。模型思想的建立使學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)、理解數(shù)學(xué),同時(shí)也從中學(xué)到了思考問(wèn)題的角度與方法,發(fā)展了數(shù)學(xué)思維,提高了解決問(wèn)題的能力。要培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)模型思想,教師首先自身要有一定的數(shù)學(xué)模型思想意識(shí),并善于將其融入平時(shí)的課堂教學(xué)中,積極創(chuàng)新教學(xué)模式,這樣的課堂才會(huì)是高效的課堂。