學(xué)習(xí)內(nèi)容:
“速度 時(shí)間 路程”,北京版教材四年級(jí)上冊(cè)。
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1.在真實(shí)情境中理解速度概念的內(nèi)涵,建立乘法模型“路程=速度×?xí)r間”,能夠運(yùn)用這一模型解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問題。
2.經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)和提出問題、分析和解決問題的過程,感悟乘法模型“路程=速度×?xí)r間”可以解決生活中的一類問題,發(fā)展模型意識(shí)。
3.能夠有理有據(jù)地表達(dá)自己的想法,體會(huì)數(shù)學(xué)與生活之間的密切聯(lián)系,提高學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。
學(xué)習(xí)重點(diǎn):
理解速度的內(nèi)涵,建立乘法模型“路程=速度×?xí)r間”。
學(xué)習(xí)難點(diǎn):
理解速度的內(nèi)涵,感悟“路程=速度×?xí)r間”可以解決一類問題,發(fā)展模型意識(shí)。
課堂實(shí)錄:
一、聚焦關(guān)鍵概念,理解速度
(一)在認(rèn)知沖突中感悟速度產(chǎn)生的必要性。
師:同學(xué)們,今天我們來研究有關(guān)數(shù)量關(guān)系的問題,我們就從解決生活中的問題開始吧。
(出示圖1)
師:明明、小光、亮亮都從家走向?qū)W校。有人用6分鐘,有人用8分鐘,誰走得快?
生:(齊)小光。
師:為什么呢?
生1:因?yàn)樾」庵蛔吡?分鐘,走的時(shí)間比8分鐘少。
師:大家都同意這位同學(xué)的意見嗎?有不同的聲音嗎?
(老師故作疑惑,然后環(huán)顧全班,發(fā)現(xiàn)一個(gè)學(xué)生皺了皺眉頭)
生2:我覺得小光家離學(xué)校比較近,所以用的時(shí)間短。
師:你是怎么知道的?還有沒有不同的聲音?(關(guān)注到還有一個(gè)小女孩在舉手)你一定有想法,你想說什么?
生3:這三位同學(xué)的家離學(xué)校的距離不一定相同。
師:我很欣賞你的“不一定”,這個(gè)“不一定”是什么意思?
(老師并沒有急著讓這個(gè)說“不一定”的學(xué)生發(fā)言,而是給全班學(xué)生留下更多思考的時(shí)間)
生1:我覺得他說得有道理,可能三位同學(xué)走的距離不一樣。
生2:我同意他的說法。比如小光家與學(xué)校的距離可能是500米,明明家與學(xué)校的距離可能是600米。
師:剛才同學(xué)們提到了距離,大家能給它起個(gè)另外的名字嗎?
生1:我知道這段距離叫作路程。
生2:路程就是說這段路有多遠(yuǎn)或者多長(zhǎng)。
師:你們的感覺真好,說得也很清楚,直觀描述這段路是多遠(yuǎn)、多長(zhǎng)就是路程。聽了大家的想法,我們?cè)偎伎家幌拢含F(xiàn)在能不能判斷誰走得更快?
生:不能。我們只知道時(shí)間不知道路程,不能判斷誰走得快。
師:這就是一個(gè)數(shù)學(xué)人的思考。只知道所用的時(shí)間不能比較出他們走得快慢,還有一個(gè)重要的因素,是——
生:是路程,路程也很重要。
師:最初全班同學(xué)一起根據(jù)時(shí)間就把“誰走得快”這件事給決定了。但是,當(dāng)我們更全面地思考問題時(shí)就會(huì)發(fā)現(xiàn)不一定。我們把掌聲送給這位與眾不同的“不一定”同學(xué)。真的好佩服你呀!
師:現(xiàn)在要想比誰走得快,大家最想知道的信息是什么?
生1:我最想知道三位同學(xué)的家離學(xué)校分別有多遠(yuǎn)。
生2:也就是他們?nèi)齻€(gè)人行走的路程分別是多少。
師:兩位同學(xué)說出大家的心聲了嗎?現(xiàn)在路程來了,有了路程和時(shí)間,如何解決問題呢?
設(shè)計(jì)意圖:用“誰走得快”這樣一個(gè)直觀的、學(xué)生常見的情境引出問題,學(xué)生在對(duì)具體問題的感受中進(jìn)入對(duì)速度的理解。速度是受時(shí)間和路程兩個(gè)要素制約的具有相對(duì)性的概念,也是小學(xué)生學(xué)習(xí)的一個(gè)難點(diǎn)。教學(xué)中用一個(gè)看似簡(jiǎn)單的“誰走得快”的問題情境,從一個(gè)看起來正確的答案——“誰用的時(shí)間少誰就快”,引出不同的聲音,通過質(zhì)疑和討論,進(jìn)入對(duì)速度概念內(nèi)涵的理解,感受速度是受時(shí)間和路程兩個(gè)因素影響的。
(二)在問題解決中建構(gòu)速度概念。
師:同學(xué)們不急,當(dāng)看到下面的信息時(shí),我們先怎么辦?(出示圖2)
生:把重要的信息提取出來。
師:這是很好的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),我們要把重要的信息提煉出來。你認(rèn)為重要的信息是什么?
生:應(yīng)該是路程,還有他們所用的時(shí)間。
師:路程和時(shí)間這兩個(gè)要素很重要?,F(xiàn)在能不能比了?請(qǐng)你獨(dú)立解決這個(gè)問題,有困難的同學(xué)可以向老師揮揮手。
(老師邀請(qǐng)一個(gè)學(xué)生在黑板上寫下自己的思考。在巡視的過程中,老師發(fā)現(xiàn)一位男同學(xué)遇到了困難,就及時(shí)鼓勵(lì)他:“沒關(guān)系的,老師也會(huì)遇到困難,你可以去問問其他同學(xué)?!睂W(xué)生解決完問題后,老師請(qǐng)學(xué)生在小組內(nèi)討論,說說自己是怎么想的)
師:老師相信此時(shí)你們的思維都打開了,我們來看講臺(tái)上這位同學(xué)的想法。(如圖3)
師:他認(rèn)為明明是第一名、小光是第二名、亮亮是第三名,大家同意嗎?
生:同意。
師:剛才你們認(rèn)為小光最快,現(xiàn)在小光變成第二名了。我的問題就來了,你們現(xiàn)在比的是什么?不急,好好想一想如何把這件事說清楚。
生1:我們現(xiàn)在比的是每個(gè)人1分鐘走的路程。小光用的時(shí)間最短,可是他走的路程也短。
生2:都比較1分鐘走的路程比較公平。
師:這個(gè)感覺真好。你雖然走得很慢很慢,但你走了3分鐘;我走得快,可是我就走了1分鐘,用我1分鐘走的路程跟你3分鐘走的路程比較,公平嗎?
生:不公平,應(yīng)該都用1分鐘走的路程去比。
師:怎么求1分鐘走多遠(yuǎn)呢?
生:用路程除以時(shí)間。
師:(為了讓學(xué)生理解得更深入,老師邊說邊畫圖,如圖4)8分鐘走了720米,也就是把720米平均分成了8份,求1份;6分鐘走了480米,也把480米平均分成了6份,求1份;8分鐘走了480米,也就是把480米平均分成了8份,求1份。你是1分鐘走的路程,我也是1分鐘走的路程,這樣比較才公平。不管你的路程有多長(zhǎng),你用的時(shí)間有多久,我們要比較誰走得快,怎么比?
生1:我們就比較1分鐘走的路程。
生2:也就是比速度。
師:這位同學(xué)說比速度,能用自己的方式說說什么叫速度嗎?
生1:速度就是1分鐘走的路程。
生2:我們比速度就是比每個(gè)人每分鐘走了多少米。
生3:用路程除以對(duì)應(yīng)的時(shí)間就能求出每人每分鐘走的米數(shù),這就是速度。
師:你們的感覺真好。每個(gè)人都拿出1分鐘走的米數(shù)來比,就像剛才那位同學(xué)說的那樣,我們比的是什么呢?
生1:比的是速度。
(老師在黑板上寫上大大的兩個(gè)字“速度”)
生2:大家看,想要比誰走得快,現(xiàn)在有了時(shí)間,有了路程,我們就好解決了。這兩個(gè)量是對(duì)應(yīng)的,我們得到的90米/分、80米/分、60米/分,都是他們1分鐘走的路程,也就是速度。
師:說得很清楚,這里的速度指的是平均速度,也就是在這段時(shí)間內(nèi)平均每分鐘走的路程。畫上斜杠兒就表明是1分鐘走的路程。誰想再給大家講講你心中的速度?
生2:大家配著圖看,你用8分鐘,我也用8分鐘,但是我走了720米,你才走了480米,顯然你的速度比我慢??旌吐f的是速度的事兒。你走得慢說明你的速度比較慢。
師:你的感覺真好。這樣我們就找到了一把公平的標(biāo)尺,這把標(biāo)尺就是每個(gè)人1分鐘、1小時(shí)走的路程,這樣比才有比較的價(jià)值。每分鐘走多遠(yuǎn)就是比較快慢最公平的尺子,當(dāng)然這把尺子有名字,它叫什么名字?它重要嗎?
生1:速度。
生2:我認(rèn)為速度很重要,比快慢,比的就是速度。
生3:比快慢不能只看時(shí)間,也不能只看路程,而是要用路程除以時(shí)間得到速度。
設(shè)計(jì)意圖:只比時(shí)間無法比出快慢,增加一個(gè)要素路程后,怎樣比快慢?老師又將問題拋給了學(xué)生。在比較的過程中明晰可以把1分鐘走多遠(yuǎn)看作一把尺子,給這把尺子起個(gè)名字叫“速度”。從直觀感受,到得出一把可以衡量快慢的尺子,再將這把尺子命名為“速度”,就是速度概念形成的過程。關(guān)鍵的概念不是老師告訴學(xué)生的,而是在具體情境問題的探索過程中形成的。而速度這個(gè)概念正是認(rèn)識(shí)乘法模型“路程=速度×?xí)r間”的關(guān)鍵。
(三)在真實(shí)生活中體會(huì)速度應(yīng)用的廣泛性。
師:大家對(duì)“速度”越來越有感覺了。請(qǐng)看圖5,哪輛車跑得快?
生1:第二輛車跑得快。因?yàn)樗啃r(shí)行駛120千米,第一輛車每小時(shí)行駛66千米。
師:我們比的是什么?這樣比公平不公平?
生2:我們比的是速度,都是比較1小時(shí)行駛的路程,這樣比很公平。
師:你們的感覺真好,速度是一把公平的標(biāo)尺,可以比出誰快誰慢。現(xiàn)在同學(xué)們對(duì)速度有點(diǎn)感覺了嗎?我們接著看——
(師出示:人步行1小時(shí)大約走4千米,飛機(jī)1分鐘大約能飛12千米)
師:同學(xué)們,如果我們不寫“分”和“時(shí)”這樣的時(shí)間單位行不行?
生1:不行,如果你是1小時(shí)行的路程,我是1分鐘行的路程,比較起來就不公平了。
生2:我也認(rèn)為不行,可以用斜杠標(biāo)上時(shí)間單位。
師:你們不僅關(guān)注了行駛的路程,還關(guān)注到了時(shí)間的單位,真好。接著看,聲音1秒大約傳播340米,光1秒大約傳播30萬千米。誰的速度更快?
生:它們都是1秒傳播的路程,我們就能直接比較,光傳播的速度快。
師:打雷時(shí),我們一般先看到閃電,再聽到雷聲,就是因?yàn)楣馑俦嚷曀倏臁,F(xiàn)在你們對(duì)速度又有新的想法了嗎?到底什么是速度?參照?qǐng)D6,四人小組說說看。
生1:速度是每秒、每分、每小時(shí)走的路程。
生2:還可以是每秒、每天、每周、每年走的路程,只要是一個(gè)時(shí)間單位內(nèi)行駛的路程就是速度。
師:什么叫一個(gè)時(shí)間單位內(nèi)行駛的路程?
生3:1年、1天、1小時(shí)、1分、1秒,這些都是時(shí)間單位,只要是一個(gè)時(shí)間單位內(nèi)所行駛的路程就可以叫作速度。
生4:每年走的路程是年速,每周走的路程是一周的速度,每天走的路程是一天的速度。
師:你們都在說走路的事兒,我1分鐘寫了250個(gè)字,是速度嗎?
生:也是速度,也是1分鐘做的事兒。
師:看來不僅是走路、行車,1分鐘干的事兒也是速度。再說說你是怎么理解速度的。
生1:速度就是1分鐘走的路程。
生2:我1分鐘寫80個(gè)字也是速度。
師:假如另一位同學(xué)2分鐘寫100個(gè)字,誰寫得快?
生2:我寫得快。
師:(故作不解)你才寫80個(gè),他寫100個(gè),怎么是你寫得快呢?
生2:我每分鐘寫80個(gè)字跟他2分鐘寫100個(gè)字不能直接比,必須都比較1分鐘寫的字才行。
師:真好。速度就是在規(guī)定的1分鐘時(shí)間之內(nèi),或者1日、1年、1秒之內(nèi),行走的路程或者完成的事情。為什么這樣比較才公平?
生1:因?yàn)槎际窃趩挝粫r(shí)間內(nèi)干的事情。
生2:都用一個(gè)標(biāo)尺、一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)去比的。
師:說得真好,我們回頭看。剛開始比的時(shí)候你們認(rèn)為小光最快,一位與眾不同的女孩說不一定,她真會(huì)思考,因?yàn)橹豢从玫臅r(shí)間,還無法比較快慢。之后,老師相繼給出了時(shí)間和路程,你們就比出來了,讓我們一目了然。比較快慢,比的就是速度。
設(shè)計(jì)意圖:速度單位是由長(zhǎng)度(路程)和時(shí)間單位復(fù)合而成的。時(shí)間單位和長(zhǎng)度單位雖然是學(xué)生已經(jīng)知道的,但如何在速度學(xué)習(xí)中體會(huì)這兩個(gè)要素用不同單位時(shí)的表達(dá),需要對(duì)速度的概念有一個(gè)完整的理解。為此,老師選擇了使用不同單位的速度表達(dá)的情境,步行速度、飛行速度、音速、光速等,使學(xué)生在不同的單位表達(dá)中感受速度。盡管有些速度很難直觀感受,但學(xué)生通過比較對(duì)速度有了一些較為深刻和完整的感知。這個(gè)過程體現(xiàn)了速度概念是一個(gè)涉及兩個(gè)要素的復(fù)合量,采用何種表達(dá)與具體情境中的量綱有關(guān)。
二、聚焦問題解決,構(gòu)建乘法模型
(一)在問題解決中感悟模型。
師:我們有了很好的感覺,并積累了關(guān)于速度的經(jīng)驗(yàn),現(xiàn)在大家能帶著自己的經(jīng)驗(yàn)來解決問題嗎?
1.李叔叔早晨鍛煉每小時(shí)走4千米,3小時(shí)共走多少千米?
學(xué)生列式:4×3=12(千米)。
2.爸爸開車去密云,如果按照80千米/時(shí)的速度行駛,早上8時(shí)出發(fā),11時(shí)到達(dá),求全路程。(圖略)
學(xué)生列式:11-8=3(小時(shí)),80×3=240(千米)。
師:同學(xué)們非常順利地解決了這兩個(gè)問題,我們迎接點(diǎn)小挑戰(zhàn),看第三個(gè)問題。
3.看圖說數(shù)學(xué)故事(如圖7)。
師:根據(jù)圖中的信息,你能講個(gè)數(shù)學(xué)故事嗎?
生1:爸爸去上班,每小時(shí)行60千米,5小時(shí)行了多少千米?
師:爸爸上班要行5個(gè)小時(shí)啊,這么辛苦!但是數(shù)量關(guān)系是對(duì)的,爸爸行了多少千米呢?
生1:爸爸一共行了300千米。
師:很好,我們?cè)谡f數(shù)學(xué)故事的時(shí)候還要考慮生活中的真實(shí)情況,爸爸去上班真的要用5個(gè)小時(shí)嗎?回家要問問爸爸,再修改一下你的故事。
生2:我每分鐘寫60個(gè)字,5分鐘寫了多少個(gè)字?
生3:你5分鐘一共寫了300個(gè)字。
……
設(shè)計(jì)意圖:創(chuàng)設(shè)一組生活中的問題,使學(xué)生感悟到利用速度、時(shí)間和路程這三個(gè)數(shù)量之間的關(guān)系可以解決一類問題,感受到數(shù)量關(guān)系在生活中應(yīng)用的廣泛性,發(fā)展模型意識(shí),并為抽象出“速度×?xí)r間=路程”做好鋪墊。
(二)在抽象概括中構(gòu)建模型。
師:讓我們回顧生活中的這些故事,李叔叔鍛煉身體的故事、爸爸去密云的故事、你寫字的故事、爸爸上班的故事,不一樣的故事中有沒有一樣的關(guān)系?
生:我們講的都是“速度×?xí)r間=路程”的故事。
師:你真會(huì)思考??彀涯愕陌l(fā)現(xiàn)寫在黑板上(如圖8)。其他同學(xué)發(fā)現(xiàn)了嗎?(學(xué)生紛紛點(diǎn)
頭)這就是我們今天在認(rèn)識(shí)速度的基礎(chǔ)上,研究的速度、時(shí)間和路程三者之間的關(guān)系。利用“速度×?xí)r間=路程”這個(gè)基本關(guān)系式,又怎么得到時(shí)間,怎么得到速度呢?
生1:我認(rèn)為路程÷時(shí)間=速度,路程÷速度=時(shí)間。
師:你是通過哪個(gè)關(guān)系式得到另外兩個(gè)關(guān)系式的?
生1:我只記住“速度×?xí)r間=路程”就能夠推導(dǎo)出另外兩個(gè)關(guān)系式了。
師:看來這三個(gè)關(guān)系式的地位不同,是嗎?你們是怎么想的?
生2:我認(rèn)為“速度×?xí)r間=路程”是最重要的,知道了這個(gè)關(guān)系式就能夠得到另外兩個(gè)關(guān)系式。
生3:知道了“速度×?xí)r間=路程”,在解決問題的時(shí)候根據(jù)不同的問題選用不同的方法,所有的方法都可以從這個(gè)乘法關(guān)系中推出來。
師:同學(xué)們的思考很深刻,原來這三個(gè)量之間的重要關(guān)系就是“速度×?xí)r間=路程”。我們要把生活里的事兒弄清楚,既能從生活故事中看到關(guān)系,又能透過關(guān)系想到生活中的故事,其中的一座橋梁就是“速度×?xí)r間=路程”。大家在今后的學(xué)習(xí)中,可能會(huì)發(fā)現(xiàn)更多這樣的橋梁,這就需要你們用數(shù)學(xué)的眼光去觀察生活。好,這節(jié)課就上到這里,同學(xué)們?cè)僖姡?/p>
設(shè)計(jì)意圖:在學(xué)生理解速度概念的基礎(chǔ)上,通過兩個(gè)實(shí)例體驗(yàn)速度、路程和時(shí)間之間的關(guān)系,進(jìn)而建立乘法模型“路程=速度×?xí)r間”及其變式“時(shí)間=路程÷速度”和“速度=路程÷時(shí)間”。在此基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用這一模型解決更多的問題。
(說明:該課例由北京市房山區(qū)教師進(jìn)修學(xué)校的張艷、北京市房山區(qū)琉璃河中心校的馮佳圓兩位老師整理而成,在此特別致謝)
(作者單位:北京教育科學(xué)研究院)