眾所周知,“植樹問題”一個是經(jīng)典的數(shù)奧問題,長期備受眾多專家、特級老師的青睞,曾經(jīng)無數(shù)次被搬上“舞臺”演繹出許多經(jīng)典課例。而自新課程改革實(shí)施以來,人教版教材將《植樹問題》以數(shù)學(xué)廣角的形式引入到四年級下冊的教科書中?,F(xiàn)在《植樹問題》作為一個需要普通四年級學(xué)生學(xué)習(xí)的教學(xué)內(nèi)容,它與奧數(shù)課教學(xué)有什么區(qū)別?它的教學(xué)目標(biāo)如何定位?教學(xué)方式又如何選擇呢?以下我將結(jié)合我的課例來談一些想法。
【課堂實(shí)錄】
一、創(chuàng)設(shè)情境,感知模型
(出示情境)為了綠化校園,學(xué)校要在一條全長20米的小路一邊種樹。每隔5米種一棵。想一想,要種多少棵樹?(3棵,4棵,5棵)
師:把你的想法畫出來。(白紙,水彩筆)
展示想法:請3棵,4棵,5棵的分別上臺擺一擺,擺好后說說你的想法。
師:看看這三位同學(xué)他們用磁鐵表示樹,是怎么種的呢?請他們分別來說一說!(重點(diǎn)理解:每隔5米、間隔及兩端)
師:比較擺的這三種情況有什么不同?
生:只種一頭,兩頭都種,兩頭都不種。
師:我們可以說是只種一端,兩端都種,兩端都不種。這兩端就是路的兩頭。(板書)
二、探究規(guī)律,建立模型
1.建立表象
師:下面我們先重點(diǎn)來研究一下兩端都種的情況。如果路長是10米、15米、25米、30米,每隔5米種一棵(兩端都種),各要種多少棵樹呢?先想一想,再用一條線段表示小路畫一畫,驗(yàn)證一下!
反饋交流:
師:咱們一起看屏幕來交流一下!先看10米,可以種幾棵?你是怎么種的?
生:我是先種一棵,隔5米種一棵,再種一棵,可以種3棵。
師:用這位同學(xué)的方法15米怎么種呢?先看一看。
師:25米呢?看著屏幕用手指跟著種一種。
師:30米又怎么種呢?閉上眼睛,你眼前出現(xiàn)種樹的畫面了嗎?
師:誰來說說是怎樣的畫面?看看,是這樣嗎?那全種對的舉手!
2.探究規(guī)律
師:如果一條長1000米的小路,你們還畫嗎?1萬米呢?那怎么辦?(列式計算)
師:這些你能列出算式嗎?板書:10÷5+1=3(棵)15÷5+1=4
(棵)25÷5+1=6(棵)30÷5+1=7(棵)
師:可是這里的每個算式只能表示一種情況,要是能只用一個算式來表示所有的情況,那就了不起了!
生1:A÷5+1
生2:總長÷間距+1=棵數(shù)
師:我發(fā)現(xiàn)大家不約而同的都先用“總長÷間距”,那它求的是什么?(間隔數(shù))指著圖來說一說?(幾段就是幾個間隔,間隔的個數(shù)就叫間隔數(shù),而間隔數(shù)+1就等于棵數(shù)。)
師:所以我們就說在兩端都種的情況下,棵數(shù)=間隔數(shù)+1。
3.嘗試應(yīng)用
師:現(xiàn)在如果路長20米不變,每隔10米種一棵(兩端都種),要種多少棵呢?請直接說算式、結(jié)果。
生:20÷10+1=3(棵)
師:再變一變,每隔4米種一棵(兩端都種),要種多少棵?
生:20÷4+1=6(棵)
三、應(yīng)用模型,解決問題
1.基本練習(xí)
(1)學(xué)校召開秋季運(yùn)動會,在筆直的跑
道一旁插彩旗。跑道全長100米,每隔2
米插一面(兩端都要插)。需要多少面彩旗?
(2)在一條長36米的走廊一邊擺花,每隔4米擺一盆(兩端都擺)。一共需要多少盆花?
(3)明明在屋旁的小路一邊種樹。小路全長21米,從路口開始每隔3米種一棵。至少要種多少棵樹?
師:不過剛才太小兒科了,敢不敢接受新的挑戰(zhàn)?請拿出練習(xí)紙(二)獨(dú)立完成基本練習(xí)3小題。
師:第一題幾面?幾盆?
生:100÷2+1=51(面);36÷4+1=10(盆);
師:第三小題要種幾棵?分別來聽聽他們是怎么想的?有不同意見嗎?
生1:21÷3+1=8(棵)因?yàn)閮啥硕家N所以要加1。
生2:21÷3-1=6(棵)因?yàn)閮啥硕疾环N,至少要6棵。
生3:21÷3=7(棵)因?yàn)閺穆房陂_始種,房子這端不用種樹,所以至少種7棵。
師:誰說的更有道理?這相當(dāng)于哪一種情況?(只種一端)
師:再來看看線段圖,如果這一端都造了一所房子,棵數(shù)與間隔數(shù)之間有什么關(guān)系呢?(棵數(shù)=間隔數(shù))
師:你是怎么想的?
生1:兩端都種要加1,少了一棵,就不用加了。(了不起,你是從兩端都種推出來的。)
生2:一端不種,間隔數(shù)就和棵數(shù)一樣了。(課件演示)
師:這頭也跟著造了,又有什么關(guān)系呢?(棵數(shù)=間隔數(shù)-1)
師:結(jié)合圖說說你是怎么理解的?
小結(jié):看來,我們在解決這類問題時,要先分清它屬于哪一種情況,再根據(jù)實(shí)際選擇合適的方式。
2.拓展練習(xí)
(1)用一根長54米的繩子剪跳繩,每6米剪一根,一共要剪幾次?
(2)同學(xué)們排成兩行做操,隊伍全長8米,每兩人之間相距1米。一共有多少人?
師:請靜靜地讀題,想一想它們相當(dāng)于哪一種情況,選擇合適的方法算一算。
匯報:它相當(dāng)于哪種情況?
生1:54÷6-1=8(次)(相當(dāng)于只種一端)
生2:8÷1+1=9(人)這相當(dāng)于兩端都種。
四、總結(jié)延伸
師:其實(shí),像剛才那樣的植樹、插旗、排隊等問題,它們的解題策略基本一致,我們把它們統(tǒng)稱為“植樹問題”。想一想,生活中還有這樣的植樹問題嗎?請舉例說一說!
師:確實(shí),只要我們細(xì)心觀察,生活中還有更多更有挑戰(zhàn)性的問題等著我們?nèi)ソ鉀Q,比如小朋友們排隊,如果排成個圈兒,棵數(shù)與間隔數(shù)之間會藏著怎樣的秘密呢?就留給大家課后去思考吧!
【思考與感悟】
《植樹問題》是人教版教材四年級下冊第117~120頁例1、例2、例3的內(nèi)容。本課內(nèi)容是學(xué)生第一次在教材中接觸“植樹問題”,但一部分學(xué)生在興趣小組、校外培訓(xùn)等活動中對“植樹問題”已經(jīng)有了不同程度的認(rèn)識。因此,教學(xué)時,以教材例1中生活中的植樹問題引入,讓學(xué)生初步感知植樹問題三種常見的類型。在此基本上以兩端都種的植樹問題為重點(diǎn)展開研究,運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想幫助學(xué)生在畫一畫,看一看,想一想的過程中建構(gòu)植樹問題的數(shù)學(xué)模式,溝通植樹問題三種情況之兩端都種間的聯(lián)系,形成解決植樹問題的基本解題策略體系。數(shù)學(xué)模式的建構(gòu)不應(yīng)是簡單的線性的建構(gòu),而應(yīng)是如同建筑模型般的三維立體的建構(gòu)。那么在教學(xué)中如何建構(gòu)真正意義上的“立體”數(shù)學(xué)模式呢?在經(jīng)過數(shù)次教學(xué)實(shí)踐后,我不斷改進(jìn),不斷反思,對此有了更加深入地思考。
策略一:量的積累
世界上任何事物的變化發(fā)展,都是首先從量的積累開始的。只有當(dāng)量的積累超過一定的范圍和限度才會引發(fā)質(zhì)的變化。在數(shù)學(xué)模型的建構(gòu)過程中亦是如此,一定的感性經(jīng)驗(yàn)的積累是十分必要的,特別是像《植樹問題》此類應(yīng)用規(guī)律解決問題的課型。教材中只呈現(xiàn)了一個學(xué)生利用線段圖探究規(guī)律解決問題的過程,而其背后所蘊(yùn)涵的應(yīng)是一個學(xué)生大量的實(shí)踐操作的過程。只有當(dāng)學(xué)生擁有了足夠量的感性活動經(jīng)驗(yàn)積累之后,才能對事物有所感悟,進(jìn)而抓住問題的本質(zhì)。鑒于此我是這樣設(shè)計的:當(dāng)學(xué)生獨(dú)立嘗試畫出長10米、15米、25米、30米各條路上種樹情況后,師生利用課件再次看線段圖,回顧種樹的過程。之后教師順勢問道:“如果一條長1000米的小路,你們還畫嗎?那怎么辦呢?”學(xué)生們爭先恐后地說:“可以列式計算?!睂W(xué)生邊回答,教師邊板書:10÷5+1=3 15÷5+1=4 25÷5+1=6 30÷5+1=7 1000÷5+1=201。至此實(shí)踐感悟、列式解答就一氣呵成了。在教師引導(dǎo)下學(xué)生嘗試用一個算式或一句話來表示這些情況。如生1:A÷5+1;生2:總長÷間距+1=棵數(shù)。進(jìn)而發(fā)現(xiàn)植樹問題在兩端都種的情況下,棵數(shù)=間隔數(shù)+1。整個學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生不斷畫線段圖、反復(fù)看線段圖,從而積累豐富了感性活動經(jīng)驗(yàn),為數(shù)學(xué)模型的建構(gòu)奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。
策略二:質(zhì)的感悟
量的積累成就質(zhì)的感悟,但這里所指的“量”絕不是知識的簡單疊加,更需要對知識的深化、突破、超越。因而,我們建構(gòu)數(shù)學(xué)模式時,要抓準(zhǔn)問題的本質(zhì),逐步積累感悟數(shù)學(xué)模型本質(zhì)的東西。教材只以情境對話的形式呈現(xiàn)學(xué)生從一組簡單數(shù)據(jù)入手,利用線段圖發(fā)現(xiàn)規(guī)律,解決問題的對話情境,沒有具體的問題解決的過程。而許多教師未能真正解讀教材意圖,盲目地讓學(xué)生畫線段圖,得出規(guī)律,將數(shù)學(xué)模式的建構(gòu)過程簡單歸結(jié)為利用表格發(fā)現(xiàn)規(guī)律的過程。如此簡單的理解數(shù)學(xué)模式的建構(gòu)是不可取。讓我們通過兩個課例中兩張不同的表格設(shè)計來解讀其中所蘊(yùn)涵的不同的教學(xué)思想。
課例一借助表(一)讓學(xué)生在畫一畫、填一填的過程中發(fā)現(xiàn)規(guī)律(兩端都種)棵數(shù)=間隔數(shù)+1,從而建構(gòu)兩端都種植樹問題的數(shù)學(xué)模型。如此設(shè)計表面看來合情合理,然而事實(shí)卻是否定的!在教師指令性的操作下,圖表暗示作用下,學(xué)生雖能迅速歸納出數(shù)學(xué)模式,但對于數(shù)學(xué)模式的理解卻只停留于文字表面,知其然而不知其所以然。課例二中同樣是利用表格,但呈現(xiàn)的內(nèi)容、方式變活了;同樣是實(shí)踐操作,但操作對象的思維得到充分展示;同樣是建構(gòu)模式,但更關(guān)注數(shù)學(xué)模式建構(gòu)的過程。教師借助數(shù)形結(jié)合思想,充分利用線段圖將植樹問題中棵數(shù)與間隔數(shù)之間內(nèi)在的“一一對應(yīng)”聯(lián)系在學(xué)生頭腦中建構(gòu)起清晰的表象。從表(一)到表(二)的轉(zhuǎn)變,是從注重結(jié)論到注重過程的轉(zhuǎn)變,是從“是什么”到“為什么”的轉(zhuǎn)變,是教學(xué)思想方法的一次飛躍。
策略三:形的豐滿
在現(xiàn)實(shí)生活中,植樹問題披著形形色色的外衣,存在著復(fù)雜多樣的情況,如安裝路燈、走樓梯、鋸木頭,而學(xué)生常常會被這些美麗的外表所迷惑。因此,我們必須抓住它們的本質(zhì),從這些復(fù)雜的現(xiàn)象中抽象出它們最本質(zhì)的數(shù)學(xué)模式。我在設(shè)計時考慮到實(shí)際生活的紛繁復(fù)雜,在新課伊始就將植樹問題的三種不同情況(兩端都種、只種一端、兩端都不種)完整地呈現(xiàn)給學(xué)生,然后以兩端都種為基礎(chǔ)展開研究,充分利用線段圖幫助學(xué)生在頭腦中建構(gòu)起一個完整的植樹問題的數(shù)學(xué)模式。在練習(xí)設(shè)計時,我注重習(xí)題的靈活性、開放性,避免學(xué)生死記規(guī)律機(jī)械化操作。如在基本練習(xí)中我設(shè)計了“明明在屋旁的小路一邊種樹。小路全長21米,從路口開始每隔3米種一棵。至少要種多少棵樹?”這一習(xí)題。讓學(xué)生在解決具體問題情境的過程,發(fā)現(xiàn)并感悟植樹問題其它兩種情況下棵數(shù)與間隔數(shù)之間的聯(lián)系,并學(xué)會根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的方式解決問題。
兩端都種 只種一端 兩端都不種
在這個環(huán)節(jié)中,教師利用線段圖逐步建立間隔數(shù)與棵數(shù)之間的“一一對應(yīng)”關(guān)系,溝通三種不同情況之間的聯(lián)系,讓數(shù)學(xué)模式學(xué)生頭腦中完整地構(gòu)建,并不斷豐滿起來。
建構(gòu)主義認(rèn)為學(xué)習(xí)是在對新舊知識的否定之中經(jīng)歷無數(shù)個建構(gòu)、解構(gòu)與重構(gòu)的過程。因此,任何一個數(shù)學(xué)模式的建構(gòu)都不可能是一蹴而就的,如同制作建筑模型般,它需要充足的材料,充足的時間,更需要充足的耐心來搭建它。切莫讓結(jié)果代替過程,與學(xué)生一起共同經(jīng)歷這個不可或缺的美妙的建構(gòu)過程吧!