江蘇徐州市大馬路小學(xué)(221000) 胡姜華
聯(lián)合國(guó)教科文組織提出面向21 世紀(jì)教育的四大支柱是學(xué)會(huì)求知、學(xué)會(huì)做事、學(xué)會(huì)共處、學(xué)會(huì)生存。而學(xué)會(huì)求知的關(guān)鍵在于思考的方式。如果教師只關(guān)注學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的掌握程度,而忽視了數(shù)學(xué)思維的形成過(guò)程,就會(huì)導(dǎo)致學(xué)生只知道怎么解題,但是不知道為什么這樣解題。筆者在一次教研活動(dòng)中聆聽(tīng)了特級(jí)教師劉德武的一節(jié)特別的數(shù)學(xué)錄像課“知識(shí)與思維”,他以專題知識(shí)的形式讓學(xué)生經(jīng)歷數(shù)學(xué)思考的過(guò)程,提出了概括、設(shè)數(shù)、分析、形感、排除和假設(shè)等數(shù)學(xué)思維方法。
師(出示“知識(shí)與思維”):同學(xué)們,我們?yōu)槭裁匆线@節(jié)數(shù)學(xué)課?
生1:為了獲得更多數(shù)學(xué)知識(shí)。
師:很多同學(xué)上課的時(shí)候特別注重這節(jié)課學(xué)什么知識(shí),這個(gè)習(xí)慣很好,但是任何一個(gè)數(shù)學(xué)知識(shí)背后都有相應(yīng)的數(shù)學(xué)思維,這也是特別重要的。這節(jié)數(shù)學(xué)課我們就來(lái)研究數(shù)學(xué)思維。
師(出示題目:□□□+□□□=1000):兩個(gè)三位數(shù)相加等于1000,你能解答嗎?
生2:500+500=1000,800+200=1000……
師:滿足條件的三位數(shù)有很多。現(xiàn)在要求方框里不能填0。我說(shuō)第一個(gè)加數(shù),你來(lái)說(shuō)第二個(gè)加數(shù),好嗎?第一個(gè)加數(shù)是111,第二個(gè)加數(shù)是多少?
生(齊):889。
師:第一個(gè)加數(shù)是257,第二個(gè)加數(shù)是多少?
生(齊):743。
師:這樣的例子還有很多。下面我們做一件事情——概括,你知道是什么意思嗎?
生3:就是把一段很長(zhǎng)的文字概括成簡(jiǎn)短的一句話。
師:能不能簡(jiǎn)單地說(shuō)一說(shuō)怎樣的兩個(gè)數(shù)加起來(lái)的和是1000?
生4:這兩個(gè)數(shù)百位上的數(shù)相加的和是9,十位上的數(shù)相加的和是9,個(gè)位上的數(shù)相加的和是10。
師:掌聲送給你。同學(xué)們,一起來(lái)看看這道題目“0.□□□+0.□□□=1”,想一想這道題中的兩個(gè)加數(shù)有什么特點(diǎn)?
生5:十分位上的數(shù)相加的和是9,百分位上的數(shù)相加的和是9,千分位上的數(shù)相加的和是10。
師(出示題目:0.□□□□□□□□□□□□+0.□□□□□□□□□□□□=1):這一題呢?
生6:兩個(gè)加數(shù)中的數(shù)除了最后一位數(shù)加起來(lái)等于10,前面數(shù)位上的數(shù)加起來(lái)都等于9。
師:這就是高度概括。
【賞析】劉老師開(kāi)門(mén)見(jiàn)山地出示了課題,告訴學(xué)生數(shù)學(xué)思維的必要性和重要性,并以“兩個(gè)數(shù)相加”為例,帶領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷了三個(gè)層次的概括:第一層次是探索“兩個(gè)三位數(shù)相加等于1000”中兩個(gè)三位數(shù)的規(guī)律,在舉例的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)這樣的例子是無(wú)窮無(wú)盡的,體會(huì)到概括的必要性;第二層次是探索并學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述“兩個(gè)三位小數(shù)相加等于1”中兩個(gè)三位小數(shù)的特點(diǎn),體會(huì)到概括是數(shù)學(xué)思維的高級(jí)形式;第三層次是探索并用數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述“兩個(gè)多位小數(shù)相加等于1”中兩個(gè)多位小數(shù)的特點(diǎn),體會(huì)到高度概括的抽象性。
師(出示題目:a>b>c,□□×□=):將a、b、c三個(gè)字母填到方框中,就是兩位數(shù)乘一位數(shù)的算式了。怎么填可以使乘積最大?
生1:讓兩位數(shù)和一位數(shù)的差最小,它們的乘積就大了。
生2:bc×a的乘積最大,因?yàn)閍和b是比較大的。
生3:我是把a(bǔ)放在十位上,我認(rèn)為ac×b的乘積最大。
師:現(xiàn)在有了兩種答案——bc×a和ac×b,到底哪個(gè)乘積最大呢?
生4:我認(rèn)為bc×a的乘積大。假設(shè)a、b、c分別是3、2、1,bc×a=21×3=63,ac×b=31×2=62。bc×a的乘積大。
師:這個(gè)方法叫設(shè)數(shù),就是給抽象的字母分別設(shè)一個(gè)合理的數(shù),這樣就把問(wèn)題變簡(jiǎn)單了。還有其他方法嗎?
生5:bc×a和ac×b的十位上的數(shù)相乘都是a×b,那么可以只比較個(gè)位數(shù)相乘的積。bc×a個(gè)位上的數(shù)相乘是c×a,ac×b個(gè)位上的數(shù)相乘是c×b,c×a肯定比c×b大,因此bc×a的乘積大。
師:這位同學(xué)看到了算式的本質(zhì),把一個(gè)整體分成了十位數(shù)相乘和個(gè)位數(shù)相乘這兩個(gè)部分,這種方法叫分析。(出示:分析或設(shè)數(shù)都是解決抽象性問(wèn)題的途徑)
【賞析】劉老師以兩位數(shù)乘一位數(shù)為切入口,融合了比較大小等知識(shí),引發(fā)學(xué)生有意識(shí)地把較大數(shù)放在十位數(shù)相乘部分,得出了兩種結(jié)果。于是,劉老師進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生探究到底哪個(gè)乘法算式的乘積最大。學(xué)生根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn),利用設(shè)數(shù)和分析兩種方法,得知bc×a的乘積更大。對(duì)于這兩種數(shù)學(xué)思維方法,劉老師不是讓學(xué)生喜歡哪種就選擇哪種,而是鼓勵(lì)學(xué)生深入思考,突破思維極限,這樣才會(huì)讓數(shù)學(xué)思維變得更加完整。
出示題目:用兩個(gè)完全一樣的長(zhǎng)方形( )拼成一個(gè)正方形。(在括號(hào)里填“可能”“不可能”或“一定”)
生1:可能。
師:既然可能,那么這兩個(gè)長(zhǎng)方形應(yīng)具備什么條件呢?
生2:長(zhǎng)方形的長(zhǎng)是寬的2倍。
出示題目:兩個(gè)不完全一樣的長(zhǎng)方形( )拼成一個(gè)正方形。(在括號(hào)里填“可能”“不可能”或“一定”)
師:你們覺(jué)得括號(hào)里該填什么?
(有的學(xué)生說(shuō)“可能”,有的學(xué)生說(shuō)“不可能”)
師:怎樣的兩個(gè)長(zhǎng)方形可以拼成正方形,還得不完全一樣?
生3:這兩個(gè)長(zhǎng)方形的長(zhǎng)是相等的,而且兩個(gè)長(zhǎng)方形的寬加起來(lái)等于長(zhǎng)方形的長(zhǎng)。
【賞析】劉老師結(jié)合可能性和圖形拼合等數(shù)學(xué)知識(shí),引導(dǎo)學(xué)生先用“可能”“不可能”“一定”等詞語(yǔ)描述某種事件的可能性,再想象怎樣的兩個(gè)長(zhǎng)方形可以拼成一個(gè)正方形,最后用數(shù)學(xué)語(yǔ)言和圖示來(lái)描述兩個(gè)長(zhǎng)方形與一個(gè)正方形之間的轉(zhuǎn)化過(guò)程。在“拼正方形”的過(guò)程中,學(xué)生的空間想象力和概括能力得到進(jìn)一步提升。
師:對(duì)于題目“( )×( )=15.08”,有四個(gè)人給出了答案,但只有一個(gè)人答對(duì)了。不用筆算,請(qǐng)判斷他們的答案是否正確。第一個(gè)人在括號(hào)里分別填4.2、4.7,對(duì)嗎?
生1:不對(duì)。因?yàn)?5.08 的小數(shù)部分是08,而0.2×0.7=0.14。
師:我們看了小數(shù)部分的末尾就能判斷對(duì)錯(cuò),這樣的方法叫“看尾數(shù)”。那么,第二個(gè)人在括號(hào)里分別填3.8、5.16,對(duì)嗎?
生2:我認(rèn)為他的答案也是錯(cuò)誤的。3.8×5.16的小數(shù)部分一定是三位小數(shù),而15.08 只有兩位小數(shù)。
師:這種方法叫“看位數(shù)”。第三個(gè)人在括號(hào)里分別填2.6、5.8,對(duì)嗎?
生3:整數(shù)部分2 乘5 等于10,而15.08 的整數(shù)部分是15,差得太多了。
生4:我覺(jué)得有可能是對(duì)的,2.6×5.8 的積的末尾是8,整數(shù)部分相乘雖然得10,加上進(jìn)位上來(lái)的數(shù)后也有可能等于15。
師:第四個(gè)人在括號(hào)里分別填4.2、4.4,如果第四個(gè)人的答案是對(duì)的,那第三個(gè)人的答案就是錯(cuò)的。這種方法叫排除法。
生5:第四個(gè)人答錯(cuò)了。整數(shù)部分4 乘4 等于16,已經(jīng)大于15了。
【賞析】劉老師結(jié)合小數(shù)乘法的知識(shí),逐步呈現(xiàn)了不同算式,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)看尾數(shù)、看位數(shù)、看大數(shù)等方法。面對(duì)第三個(gè)人的答案時(shí),很多學(xué)生都無(wú)法判斷是否正確,劉老師告訴學(xué)生先放下,看看第四個(gè)人的答案后再做判斷。在這個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中,學(xué)生能從多個(gè)角度看問(wèn)題,從而學(xué)會(huì)方法。
師:你還記得正方體的體積與棱長(zhǎng)的關(guān)系嗎?要是知道一個(gè)正方體的體積,能不能簡(jiǎn)單地除以3得到棱長(zhǎng)?我將利用3 道題來(lái)檢測(cè)大家的掌握情況。
出示:棱長(zhǎng)是( )厘米的正方體,體積是1 立方厘米。
生1:1×1×1=1,棱長(zhǎng)是1厘米。
出示:棱長(zhǎng)是( )厘米的正方體,體積是8 立方厘米。
生2:2×2×2=8,棱長(zhǎng)是2厘米。
出示:棱長(zhǎng)是( )厘米的正方體,體積是1.728立方厘米。
生3:應(yīng)該是零點(diǎn)幾厘米。
生4:不對(duì),零點(diǎn)幾乘零點(diǎn)幾的結(jié)果是零點(diǎn)幾,不可能是一點(diǎn)多。我認(rèn)為應(yīng)該是一點(diǎn)幾厘米。
師:我們可以先想這個(gè)正方體的棱長(zhǎng)是1 厘米,顯然太小了;如果這個(gè)正方體的棱長(zhǎng)是2 厘米,又太大了。那么棱長(zhǎng)在1 厘米和2 厘米之間,也就是一點(diǎn)幾。具體是一點(diǎn)幾呢?
生5:我認(rèn)為可能是1.2,因?yàn)椤?.728”的最后一位數(shù)是8。
師:棱長(zhǎng)就是1.2厘米。在這里我們用了假設(shè)、推理的思維方法,先用到假設(shè)法確定了棱長(zhǎng)的范圍,再用推理的方法確定到底是一點(diǎn)幾。
【賞析】劉老師圍繞正方體棱長(zhǎng)與體積的知識(shí),由易到難設(shè)計(jì)了三道題,學(xué)生輕松解答了前面兩道題,到第三題時(shí),學(xué)生充分利用前面兩題的結(jié)論縮小了棱長(zhǎng)的范圍,再根據(jù)第二題的結(jié)論推理出棱長(zhǎng)到底是多少。劉老師用這樣一個(gè)題組向?qū)W生傳遞了假設(shè)和推理的數(shù)學(xué)思維方法。
綜上所述,對(duì)學(xué)生而言,掌握數(shù)學(xué)知識(shí)固然重要,但是只能用在一時(shí),而掌握數(shù)學(xué)思維方法可以解決不同的場(chǎng)景里出現(xiàn)的問(wèn)題,比如這節(jié)課中的假設(shè)法不僅用來(lái)解決“乘積最大”的問(wèn)題,還用來(lái)解決“正方體體積”的問(wèn)題。雖然數(shù)學(xué)課以學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)為主,不可能天天上思維訓(xùn)練課,但是這樣的數(shù)學(xué)課能串聯(lián)起不同單元的數(shù)學(xué)知識(shí),在設(shè)計(jì)時(shí)注重練習(xí)的深度和寬度,一切以學(xué)生的思維發(fā)展為準(zhǔn)繩,真正體現(xiàn)以學(xué)生為主的教學(xué)理念。學(xué)生在這樣的學(xué)習(xí)過(guò)程中,自己努力挖掘和提煉數(shù)學(xué)知識(shí)背后的數(shù)學(xué)思維、數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)方法、數(shù)學(xué)策略等,不僅能實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí),還能讓數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)變得輕松。