○王永成
“植樹問題”就是通過解決一些簡單的實際問題,讓學(xué)生體會解決問題的策略和重要的數(shù)學(xué)思想,培養(yǎng)學(xué)生在解決問題過程中探索規(guī)律、建立模型和尋找有效方法的能力??稍趯嶋H教學(xué)中,教師要么先給出公式,分類探究,然后引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)應(yīng)用,進(jìn)行拓展訓(xùn)練;要么讓學(xué)生猜一猜、數(shù)一數(shù)、算一算,然后立即歸納總結(jié)公式,利用公式解決問題。不管哪種教學(xué)方式,教師都把教學(xué)重點放在了公式上,至于自主建模、感悟方法等教學(xué)目標(biāo)卻被忽略了。
師:同學(xué)們,3月12日是什么日子?
生:植樹節(jié)。
師:大家會植樹嗎?生活中怎么植樹?今天,我們對植樹問題進(jìn)行深入研究。我們要想知道在一條小路上種幾棵樹,需要什么條件?
生:得知道這條小路有多長。
師:這也就是說,我們要知道全長。那還需要知道什么?
生:每隔幾米種一棵。
師:每隔幾米種一棵,這叫間隔。有了全長、有了間隔,我們能求什么?
生:我們能求種的棵數(shù)。
師:大家說該怎么列式?
生:全長÷間隔=棵數(shù)。
師:全長除以間隔應(yīng)該等于間隔數(shù)。剛才,同學(xué)們都說全長除以間隔等于棵數(shù),間隔數(shù)和棵數(shù)究竟有怎樣的聯(lián)系呢?我們通過一道題來研究一下。
診斷分析:教師通過植樹節(jié)、如何植樹,揭開了本節(jié)課的序幕?!耙胫涝谝粭l小路上種幾棵樹,需要什么條件?”接著介紹全長、間隔和間隔數(shù)。“有了全長,有了間隔,求種的棵數(shù),該怎么列式?”學(xué)生認(rèn)為:全長除以間隔就等于棵數(shù)。這本是學(xué)生的真實想法,也是研究植樹問題的思維起點??墒谡n教師卻視而不見、充耳不聞,直接出示:全長÷間隔=間隔數(shù)。并由此啟發(fā)學(xué)生思考:間隔數(shù)和棵數(shù)究竟有怎樣的聯(lián)系呢?然后讓學(xué)生設(shè)計方案,深入探究。
表面上看,教師從學(xué)生已有的生活經(jīng)驗出發(fā),讓學(xué)生認(rèn)識全長、間隔、間隔數(shù)這幾個重要概念以及它們之間的關(guān)系,并引導(dǎo)學(xué)生自主探究??蓪嶋H上,學(xué)生尚未經(jīng)歷建模過程,教師便把公式呈現(xiàn)給學(xué)生,學(xué)生不費吹灰之力便得到了“植樹問題”的數(shù)學(xué)模型。接下來,學(xué)生只要利用模型按圖索驥,便能順利地完成教師的意愿。試問:這樣的探究有何意義?
師:教學(xué)樓前有一條40米長的小路,我們要在這條小路上整齊地種一排小樹。請你來設(shè)計一下。這里面有你需要的條件嗎?
生:40米的小路是全長,可是沒有間隔。
師:請你來設(shè)計,你要選擇間隔幾米種一棵樹呢?
(學(xué)生選擇間隔6米、5米、10米、8米……)
師:我們就選擇間隔5米、10米、8米來研究,可以有多種設(shè)計方案。拿出你的設(shè)計圖,開始設(shè)計吧!設(shè)計好后把你的方案在小組中說一說。
師:(將學(xué)生的作品雜亂無章地貼在黑板上)這是同學(xué)們的設(shè)計方案,感覺怎么樣?
生:感覺很亂。
師:那該怎么辦呢?
生:給它們分類。將黑板上的方案按間隔進(jìn)行分類,間隔相同的排成一列。
師:現(xiàn)在就以這組為例,小路的全長是40米,間隔是10米,我們得到的間隔數(shù)是多少?
生:40÷10=4。
師:把40米長的小路平均分成4段,得到4個間隔??墒?,這些方案中,有的種5棵,有的種3棵,還有的種4棵。間隔數(shù)相同,為什么種的棵數(shù)不一樣呢?
生:我是兩端都種的,一個間隔一棵樹,再加上最后這棵,得出的是5棵樹。40÷10=4,4+1=5(棵)。
生:我是只種一端,最后那棵沒種,所以得出的是4棵樹。40÷10=4(棵)。
生:我是兩端都不種,種了3棵樹。40÷10=4,4-1=3(棵)。
師:剛才這3名同學(xué)有3種不同的設(shè)計方案。那后面這些間隔5米、8米的設(shè)計方案和它們相同嗎?請把相同的找出來,排成一排。
診斷分析:授課教師讓學(xué)生自由選擇間隔來設(shè)計植樹方案,第一名學(xué)生選擇了間隔6米,教師略顯尷尬,并對此置之不理,讓其他同學(xué)繼續(xù)選擇。最終,教師還是限定選擇5米、10米、8米的間隔進(jìn)行研究,設(shè)計方案。然后讓學(xué)生展示方案,進(jìn)行分類,并以間隔10米為例,讓學(xué)生講解兩端都種、只種一端和兩端都不種的計算方法。最后,再按三種不同的種樹方式重新排列,重新歸類。經(jīng)過兩次分類,得出了“植樹問題”的規(guī)律。
表面上看,這樣的教學(xué)具有開放性,體現(xiàn)了自主、合作、探究的教學(xué)理念。實際真的是這樣嗎?讓學(xué)生在一條40米長的小路上種一排樹,學(xué)生的思維起點在哪兒?我曾對本校同年級學(xué)生進(jìn)行過調(diào)查:選擇兩端都種的學(xué)生占87.5%,選擇只種一端的學(xué)生占2.5%,選擇兩端都不種的學(xué)生占10%。也就是說,即使沒有教師的干預(yù),大多數(shù)學(xué)生也會選擇“兩端都種”。
因此,在教學(xué)“植樹問題”時,一定要遵循學(xué)生的思維起點,按照學(xué)生的思維習(xí)慣開展教學(xué),這樣才能激發(fā)學(xué)生探究的興趣。
師:請同學(xué)們看第一排的設(shè)計方案,有什么共同之處?
生:第一排的設(shè)計方案是兩端都種的,棵數(shù)=間隔數(shù)+1。
師:第二排的設(shè)計方案呢?
生:兩端都不種,棵數(shù)=間隔數(shù)-1。
師:那第三排的呢?
生:一端種一端不種,棵數(shù)=間隔數(shù)。
師:同學(xué)們通過探究,得出了規(guī)律,我把這些規(guī)律都寫到了黑板上?,F(xiàn)在,我們能不能運用規(guī)律解決實際問題呢?
出示:在學(xué)校60米的小路一側(cè),每隔3米擺一盆花(兩端都擺)。一共可以擺幾盆?
生:60÷3=20(盆)。
師:這20是什么呢?
生:20是一共可以擺幾盆花。
師:有的同學(xué)舉手了,你想說什么?
生:20應(yīng)該是間隔數(shù)。求一共可以擺幾盆花,還應(yīng)該加1,也就是20+1=21(盆)。
出示:60÷3=20(個),20+1=21(盆)。
師:老師寫20個可以嗎?
生:可以。
師:以前學(xué)習(xí)“植樹問題”時,我讓同學(xué)們在網(wǎng)上搜相關(guān)習(xí)題,大家搜出來的卻是電線桿、爬樓梯、擺花盆、鋸木頭等問題,這是為什么呢?表面上看這些問題跟植樹沒有任何關(guān)系,其實都能用“植樹問題”的數(shù)學(xué)模型來解決。
接著,教師引導(dǎo)學(xué)生思考:曲線上的植樹問題和直線上植樹的方法一樣嗎?然后演示講解曲線上的植樹問題,最后由曲線上的植樹問題又延伸到平面植樹問題。
診斷分析:教師根據(jù)重新歸類后的設(shè)計方案,引導(dǎo)學(xué)生觀察、總結(jié)出3種不同的植樹方式,然后讓學(xué)生運用規(guī)律解決問題。在短短的40分鐘時間里,授課教師不僅引領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)了直線上的植樹問題,以及由此衍生出的電線桿、爬樓梯、擺花盆、鋸木頭等問題,還學(xué)習(xí)了曲線上的植樹問題,又延伸到平面植樹問題。這樣大容量的課堂教學(xué),學(xué)生真的能接受嗎?
從教學(xué)效果看,60÷3=20,到底是20個還是20盆,學(xué)生依然模糊不清;雖然總結(jié)了規(guī)律,但學(xué)生只是盲目地套用規(guī)律,不能正確地運用規(guī)律來解決實際問題。至于曲線上的植樹問題、平面植樹問題,更是走馬觀花,學(xué)生能否理解就不言而喻了。這樣教學(xué)“植樹問題”,給人的感覺就是:貪多嚼不爛,必是夾生飯,量大填鴨,難以消化,更不用說讓學(xué)生經(jīng)歷建模過程、體會數(shù)學(xué)思想了。
縱觀本節(jié)課,教師從一開始就是奔著傳授知識來的。教師按著自己的意圖把所思所想傾囊相授,毫無保留。然而,這樣的教學(xué)真的好嗎?學(xué)生能夠掌握所傳授的知識嗎?細(xì)細(xì)品味,迷失初衷。
教學(xué)建議:
教材中,“植樹問題”是通過現(xiàn)實生活中一些常見的實際問題,讓學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律,抽取出其中的數(shù)學(xué)模型,從而滲透一些重要的數(shù)學(xué)思想。教學(xué)“植樹問題”時,我們要從學(xué)生已有的知識經(jīng)驗出發(fā),遵循低起點、小步伐、慢節(jié)奏的原則,讓學(xué)生親身經(jīng)歷將實際問題抽象成數(shù)學(xué)模型的過程,從而積累數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗,感悟數(shù)學(xué)方法。
1.循序漸進(jìn),建構(gòu)模型。
教學(xué)“植樹問題”時,我們可以由簡入繁,循序漸進(jìn),建構(gòu)模型。課伊始,教師利用手指操、結(jié)繩計數(shù)、鋸木頭等游戲,讓學(xué)生初步認(rèn)識間隔、間隔數(shù),并由此引入新課,讓學(xué)生解決實際問題:在全長20米的小路一邊植樹,每隔5米種一棵(兩端都種)。一共要種多少棵?在學(xué)生自主探究時,教師要引導(dǎo)學(xué)生利用小棒或小樹圖片在線段上擺一擺,看看到底能種多少棵。然后,再用線段圖表示剛才的種樹情況,讓學(xué)生初步感知規(guī)律,列出算式。最后,教師將小路延長至40米、60米、100米,間隔不變,讓學(xué)生合作交流,發(fā)現(xiàn)規(guī)律,總結(jié)方法,從而建構(gòu)出兩端都種的數(shù)學(xué)模型:棵數(shù)=全長÷間隔+1。
2.滲透思想,感悟方法。
學(xué)生通過擺一擺、畫一畫、說一說建構(gòu)了兩端都種的數(shù)學(xué)模型:棵數(shù)=全長÷間隔+1。在此,教師要引導(dǎo)學(xué)生回顧反思,質(zhì)疑研討:全長除以間隔等于間隔數(shù),怎么能和棵數(shù)相加呢?為什么要加1?這個1指的是什么?通過質(zhì)疑研討,學(xué)生真正感悟到間隔數(shù)和棵數(shù)具有一一對應(yīng)的關(guān)系,利用等量代換,將間隔數(shù)轉(zhuǎn)換成了棵數(shù),所加的1棵就是最前面的那棵。至此,模型才夠“豐滿”,學(xué)生對模型的理解才深刻、具體。有了兩端都種的數(shù)學(xué)模型,再引導(dǎo)學(xué)生利用活動經(jīng)驗,自主建構(gòu)兩端都不種、只種一端的數(shù)學(xué)模型就水到渠成了。在整個探究過程中,教師不僅滲透了建模思想,還巧妙滲透了數(shù)形結(jié)合、一一對應(yīng)、等量代換、化歸等重要的數(shù)學(xué)思想。同時,也讓學(xué)生感悟到了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的有效方法。