余婷婷
摘 ? ?要: 數(shù)學(xué)的學(xué)習離不開數(shù)字,數(shù)字是學(xué)習數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)。教學(xué)中經(jīng)常會通過不改變題意,只改變數(shù)字大小出題考查學(xué)生,以此了解學(xué)生對某個知識點的掌握情況。然而有些情況下,數(shù)字大小的變化,會讓情況發(fā)生不同的變化。
關(guān)鍵詞: 數(shù)字變化 ? ?次品 ? ?次數(shù)
有些情況下,數(shù)字的變化會使解題變復(fù)雜,如從35÷7變成36÷7,計算量變大了;有些情況下數(shù)字的變化會使解題思路發(fā)生變化,如一個長8m,寬5m,高2m的水池中注滿水,然后把兩條長3m,寬2m,高1m的石柱放入池中,水池溢出水的體積是多少?把石柱高改成5m,解題思路就要發(fā)生改變。所以數(shù)學(xué)上很多題目并不是隨意改變數(shù)字大小就可以的,還要結(jié)合題意。
數(shù)學(xué)廣角“找次品”的內(nèi)容在新舊人教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材中都出現(xiàn)了,然而在數(shù)字編排上卻有所不同。
2005人教版(文中稱為舊人教版):
例1:這里有5瓶鈣片,其中1瓶少了3片,設(shè)法把它找出來。
例2:有一些零件里有1個次品(次品重一些),用天平秤,至少稱幾次就一定能找出次品來?(咱們從9個零件開始試驗吧!)
2015人教版(文中稱為新人教版):
例1:有3瓶鈣片,其中1瓶少了3片。你能設(shè)法把它找出來嗎?
例2:8個零件里有1個是次品(次品重一些)。假如用天平秤,至少稱幾次能保證找出次品?
從對比中可以看出,舊人教版例題給出的數(shù)字是5和9,而新人教版例題給出的數(shù)字是3和8,看似簡單的兩個數(shù)字變化,卻讓我在教學(xué)設(shè)計過程中產(chǎn)生了以下思考。
一、數(shù)字“3”是探究的起點
舊人教版例1給的是數(shù)字“5”,首次探究就給出5瓶,學(xué)生可能會出現(xiàn)這幾種情況:(1,1,1,1,1)、(1,1,3)和(2,2,1)。這些情況分析稍復(fù)雜,不便于學(xué)生初步理解“找次品”的含義。新人教版例1給的數(shù)字“3”出現(xiàn)的情況只有(1,1,1)一種,讓學(xué)生從最簡單的問題入手,分析思路清晰,易于學(xué)生初步感知用天平“找次品”的基本思路。
5瓶中找一個次品,出現(xiàn)的三種情況:(1,1,1,1,1)、(1,1,3)、(2,2,1),都是至少稱兩次才能保證找出次品,這樣無規(guī)律的嘗試會讓學(xué)生感覺不管用什么方法都能得出一樣的答案,致使學(xué)生沒有尋找最優(yōu)化方法的意識。在分析(1,1,3)這種情況的時候,如果天平平衡,次品在剩下的3個零件中,那么我們也要分析從“3個零件中找一個次品”的過程。所以筆者認為直接從數(shù)字“3”入手,思路清晰,便于理解和感知。
二、數(shù)字“8”是探究的突破口
不論是8個零件、5個零件還是9個零件中有一個是次品都是至少需要稱2次才能保證找出次品,然而從“8個零件中找一個次品”是探究的突破口。
1.“8個零件中找一個次品”,放手讓學(xué)生自己動手探究,學(xué)生會出現(xiàn)(1,1,1,1,1,1,1,1)、(2,2,2,2)、(4,4)和(3,3,2)等情況,這些情況分的份數(shù)不一樣,學(xué)生探究后發(fā)現(xiàn)保證找出次品稱的次數(shù)也有所不同。由此通過對比發(fā)現(xiàn)(3,3,2)用的次數(shù)最少,并與例1中3瓶的分法(1,1,1)結(jié)合起來分析,發(fā)現(xiàn)旁邊要有待測物品的時候用的次數(shù)最少,再讓學(xué)生思考:“為什么有待測物品的時候用到次數(shù)最少呢?”即如果天平平衡時,次品在待測物品中;如果天平不平衡,次品在輕的那一邊,那么待測物品就是正品??梢姶郎y物品在旁邊是有起到作用的,由此加深學(xué)生對分成3份的理解。
2.8個零件是偶數(shù),學(xué)生在探究中會出現(xiàn)(4,4)分成兩份的情況,而舊人教版中的5和9都是奇數(shù),不可能會出現(xiàn)平均分成兩份的情況,這樣學(xué)生的認知就少了一種可能性的沖突。后面遇到總數(shù)是偶數(shù)的時候,或許就有學(xué)生會認為:我是不是平均分成兩份,份數(shù)越少次數(shù)就越少呢?
3.通過“8個零件中找一個次品”對比中感知分成3份能保證找出次品用的次數(shù)最少,進而讓學(xué)生用分成3份的方法找“9個零件中有一個次品”的情況。學(xué)生通常會出現(xiàn)(4,4,1)、(2,2,5)和(3,3,3),從不同結(jié)果對比中發(fā)現(xiàn),(3,3,3)用的次數(shù)最少,由此引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn),分成3份也不是隨便分的,而是要平均分。通過思考為什么要平均分?讓學(xué)生理解平均分是為了使每一份分得的數(shù)量最少。再次對比8個零件的(3,3,2)與9個零件的(3,3,3),追問:“如果像8個零件這樣不能平均分怎么辦?”讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)如果不能平均分的就要盡量平均分——使得多的一份與少的一份只相差1。再次讓學(xué)生思考為什么會使“多的一份與少的一份只相差1”?從整數(shù)除法中可知,除數(shù)是3的余數(shù)只能是1或2,如果余數(shù)是1就讓待測物品多1,如果余數(shù)是2就讓天平兩邊各多1,這樣就能使多的一份比少的一份只相差1。如果沒有8個零件這個環(huán)節(jié),直接過渡到9個零件,學(xué)生沒有對比和分析,就不容易理解“盡量平均分”的含義。
4.為什么不選擇用數(shù)字“6”或“7”作為探究的突破口呢?數(shù)字“6”也有(1,1,1,1,1,1)、(1,1,4)、(2,2,2,)和(3,3)這幾種情況,然而數(shù)字“6”分成三份是平均分,與數(shù)字“9”的情況類似,不能出現(xiàn)“盡量平均分”的情況。而數(shù)字“7”是奇數(shù),在分的過程中沒有出現(xiàn)平均分成兩份的情況,不利于學(xué)生對比分析。
5.那么數(shù)字“10”是不是也很適合呢?既滿足是偶數(shù),又有不能平均分的情況。我們不要忘了我們現(xiàn)在是在尋找一種最優(yōu)的“找次品”的方法,探究問題通常是要“化繁為簡”,有個更小更適合的數(shù)字8,又何必要用數(shù)字10呢?從簡單數(shù)據(jù)入手,是數(shù)學(xué)上常用的一種研究問題的方法。
一個看不起眼的數(shù)字變化,卻讓我在教學(xué)設(shè)計過程中產(chǎn)生了這么多的思考。數(shù)字作為數(shù)學(xué)學(xué)習的基礎(chǔ),鞭策我們數(shù)學(xué)老師在平時的教學(xué)中慎用數(shù)字,不能輕易改變數(shù)字的大小;巧用數(shù)字,讓數(shù)字成為孩子學(xué)好數(shù)學(xué)的階梯;妙用數(shù)字,激發(fā)孩子學(xué)習數(shù)學(xué)的興趣。讓我們一起努力,成為尊重數(shù)學(xué)、重視數(shù)字的合格的數(shù)學(xué)老師。