周振芳
摘要:數(shù)學教學中,若能選擇一些比較“特別”(非普通)的例子,或者通過夸大、變形等方式使一般的例子發(fā)生變化,則有利于突出相關學習內容的細節(jié)特征,幫助學生走到數(shù)學知識的本質之處、數(shù)學學習的更深更廣之處。以“認識長方體”“比較分數(shù)大小”“加法交換律”“認識乘法”“折線統(tǒng)計圖”“認識平均數(shù)”等的教學為例來說明。
關鍵詞:特例小學數(shù)學由特殊到一般
數(shù)學教學中,教師常常要通過一些例子幫助學生理解某些概念、原理和規(guī)律。但是,“普通”的例子只能一般化地說明問題,有時固化了的標準化的例子甚至還有可能使學生走入理解的誤區(qū)或形成理解的盲區(qū)。若能選擇一些比較“特別”的例子,或者通過夸大、變形等方式使一般的例子發(fā)生變化,則有利于突出相關學習內容的細節(jié)特征,幫助學生走到數(shù)學知識的本質之處、數(shù)學學習的更深更廣之處。而且,這樣的“特例”教學常常帶有游戲般的趣味性。下面試通過具體教學案例來說明。
一、“認識長方體”的教學:“玩雜技”的長方體
“認識長方體”的教學中,教師通常要畫一個長方體給學生看,還要讓學生動手畫一畫,從而幫助學生認識長方體的各個面、各條棱,以及面與面、棱與棱之間的關系。這時,所畫的長方體通常是這樣的:一個面朝前(向人),一個面朝上,一個面朝右,而且朝上(及朝下)的那個面比較大,看上去比較穩(wěn)當。無疑,利用這個長方體,可以引導學生認識長方體的各個面、各條棱,以及面與面、棱與棱之間的關系。但是,長方體只能是這個“標準”的樣子嗎?
一位教師在畫“標準形”的基礎上,讓學生畫一些特殊的長方體:讓“標準”的長方體翻轉90°,以一個側面作為底面;讓“標準”的長方體旋轉一定的角度;以一條棱作為支撐,讓“標準”的長方體“立”起來……種種變化了的位置增加了作圖的難度。學生頭腦中反復出現(xiàn)“對面兩兩相等”的作圖要求,還要結合繪畫方面的透視規(guī)律,爭取把長方體畫得“像”一點。在動手操作的過程中,強化了“六個面對面兩兩相等”的特征,理解了長方體的構造。
然后,教師加大難度:“以一個角作為支撐,讓‘標準的長方體‘立起來?!边@不是在“玩雜技”嗎!如何畫呢?一位學生說:“其實不用畫,把紙轉過來看就行了?!逼渌麑W生贊同??墒牵鸭堔D過來后,怎么看也不像在“玩雜技”。是眼睛騙了自己,還是這個方法有問題?教師取出一塊長方體木塊,用釘子將其一個角固定在桌面上,說:“還是相信我們的眼睛,老老實實地把看到的長方體畫下來吧?!睂W生眼中看著,手上畫著,腦子里想著,然后交流和討論,有的還爭論著:“這像什么呢?”“你畫得不像?。 薄霸趺床幌衲??應該這么看!”……這些有別于“標準形”的各種其他樣子,有助于學生全面、深入地認識長方體,把握長方體的特征和構造。
最后,教師畫了一個方框,問:“這是什么?”一位學生說:“是長方形。”另一位學生說:“是長方體。”又一位學生說:“可能是長方形,也可能是長方體?!睂W生的思路漸漸開闊,他們對長方體的認識不再限于眼前可見的范圍,而能神游于三維空間中全面、深入地觀察。這種空間想象能力正是數(shù)學教學需要著力培養(yǎng)的。
二、“比較分數(shù)大小”的教學:“大數(shù)據(jù)”的魅力
“比較分數(shù)大小”的教學后,學生學到了不少方法:分母相同時,分子大的就大;分子相同時,分母大的就小;分子、分母不同時,可以轉化成分子或分母相同;取一個中間數(shù),分別與之相比,再確定大小……
正當大家沾沾自喜,利用學到的方法應對所有的題目時,教師給出一個有點特別的題目:分母為12345678910、分子為10987654321,比較這個分數(shù)與1013的大小。學生平時幾乎沒有見過這樣分子、分母數(shù)字特別多的分數(shù),這時就像看到外星人一樣興奮起來?!靶?shù)據(jù)”比較大小相對容易,有的一眼就可以“看”出來,而不必通過計算。這樣的“大數(shù)據(jù)”如何去比?眼尖的學生還是有了發(fā)現(xiàn):1013的分母、分子末位后添“0”至與“大數(shù)據(jù)”分母、分子數(shù)位相同,相比于“大數(shù)據(jù)”,分母擴大了一點,分子縮小了一點,所以分數(shù)縮小了一點。
教師再出一題:第一個分數(shù)的分母為672873643345、分子為29384769862,第二個分數(shù)的分母為683837264737、分子為2989283746。也是“大數(shù)據(jù)”,而且后一個分數(shù)比前一個分數(shù)看上去分母、分子都大了一點,如何去比呢?有學生細細一數(shù),就發(fā)現(xiàn)問題了:后一個分數(shù)比前一個分數(shù)分子少了一位,這就不是一點點的差別了,結論是后者比前者小。
教師又出了一題:第一個分數(shù)的分母為82736463、分子為42839483,第二個分數(shù)的分母為48574636938、分子為23483736253。還是“大數(shù)據(jù)”,而且兩個分數(shù)分母、分子位數(shù)都不相同,這帶來了比較上的困難。有學生提議用計算器算一下,馬上遭到否定:老師不可能出這種“笨”題目。經(jīng)過觀察思考,果然有“聰明”的辦法:找中間數(shù)12,前者比它大,后者比它小,所以前者比后者大。這里不只是在比較,而且有“推理”的思想。
……
因為數(shù)字大,所以有很大的出題空間。最后,教師讓學生自己出一些類似的題目,同桌互相考一考,并且回去考一考爸爸媽媽。學生來勁了,出了不少題目:3928740001與3298744444、3300330087654321與4400440081234567、555555666666與555554666665……學生互相考了起來,還延伸到課外,像游戲一樣玩了起來。這些題目,有的藏著一定的技巧,有的則純粹是數(shù)字大。但是,無論是出題,還是解答題目,都需要綜合各種能力,全面運用分數(shù)及分數(shù)大小比較的各種知識。這樣的教學可以說是分數(shù)大小比較很好的“綜合與實踐”活動了。
三、“加法交換律”的教學:神秘的“布袋”
“加法交換律”的教學中,對于“5+6”與“6+5”的結果是一樣的,教師通常這樣解釋:先數(shù)5再數(shù)6與先數(shù)6再數(shù)5,結果是一樣的;無論哪個數(shù)在前,把另一個數(shù)接上去,并起來,總數(shù)都是11。這樣一講,學生通常也能明白“5+6”與“6+5”是一回事的道理。那除了“說”給學生聽,還有其他方法嗎?
一位教師用“布袋”代替算式,跟學生玩了起來。在一個小布袋里放5顆玻璃球,在另一個小布袋里放6顆玻璃球,再把兩個小布袋放進一個大布袋,問道:“里面有幾顆球?”學生回答:“11顆?!卑巡即瓌訋紫?,問道:“現(xiàn)在里面有幾顆球?”學生回答:“11顆?!痹俜瓌右幌?,問道:“現(xiàn)在呢?”“還是11顆?!庇謩恿艘粍樱骸艾F(xiàn)在5顆在前面??!”“11顆?!崩^續(xù)動了一動:“現(xiàn)在6在前面啊!”“11顆。”……“為什么一直是11顆呢?”學生笑了:“怎么可能不是11顆!又沒有哪一顆跑出布袋?!苯處熣f道:“對!不管我如何翻來動去,不管5與6處于哪個位置,它們合在一起的結果是不變的。這就是加法交換律?!边@里,教師用“布袋”這個特殊事物代替算式,在不斷翻動的過程中,強化學生的認知:兩數(shù)相加,不管位置誰先誰后,總數(shù)永遠不變。
事情還沒有結束,教師又往大布袋里塞進幾個小布袋(各個小布袋里的玻璃球數(shù)分別為2、7、8、10)后問道:“現(xiàn)在里面一共有幾顆球?”學生回答:“38?!苯處煛肮始贾厥保粩嗟胤瓌硬即?,讓6個“數(shù)”的位置不斷變化,邊翻邊問學生里面有幾顆球。學生成了“問不倒”:“這6個數(shù)隨便怎么排序,總數(shù)38不變。”在這樣的活動中,學生理解了加法交換律的本質:只要是加法運算,無論幾個數(shù)相加,不管數(shù)的位置誰先誰后,總數(shù)不變。而且,學生對加法的認識沒有停留于兩數(shù)合并,而是提升到整體與部分的關系——加數(shù)就是部分,和就是整體。以后遇到加法交換律,學生的眼前就會出現(xiàn)老師翻動布袋的形象。這一形象無疑是美好的,會伴隨學生很長時間,甚至是一生。
四、“認識乘法”的教學:“紙”的邊界
“認識乘法”的教學中,教師給每一位學生發(fā)一張邊長為4厘米的正方形紙。
課上,教師課件出示3串葡萄,每串有6顆,讓學生把加法算式寫在預先發(fā)的正方形紙上。這難不倒學生,學生一會兒就列出了算式6+6+6,有的還算出了結果18。
接著,教師課件出示的葡萄不再是幾串,而是一片。學生1、2、3、4……數(shù)了起來,發(fā)現(xiàn)一共有48串。教師讓學生還把加法算式寫在剛才那張正方形紙上。學生普遍感到有困難,覺得這小小的紙寫不下那長長的算式。教師說道:“能寫多少就寫多少,看誰寫得最多。”學生開始寫加法算式,盡量寫得小一些,以便能多寫幾個數(shù)字,但是,誰也無法把48個6全部寫出來。
學生書寫完畢,教師說道:“這48串還不算多呢!如果是480串、4800串、48000串,那要多大的紙才能寫下相應的加法算式?而且,紙再大也是有邊界的,加法算式則可能沒有邊界。不過,是否可以讓加法算式做一下改變呢?”學生稍加思考,教師切入正題:“今天我們來解決這‘寫不下的問題。”板書“乘法”,接著說道:“上述48個6相加,可以寫成6×48?!睂W生明白了:6×48表示48個6相加。同時,切身感受到乘法的優(yōu)越性。
這里,教師通過48個6相加這個“特別長”的加法算式,帶來了“寫不下”的問題,引發(fā)了學生的困惑,讓學生在“解決問題”的過程中認識到:乘法原來是在加法的基礎上產(chǎn)生的,是因為需要而產(chǎn)生的。
之后,教師進一步引發(fā)學生下一階段學習的期待:“乘法不僅能解決加法‘寫不下的問題,還能解決加法算起來的麻煩呢!”
五、“折線統(tǒng)計圖”的教學:無限風景在“線”中
“折線統(tǒng)計圖”的教學中,教師課件出示當?shù)貧鉁氐恼劬€統(tǒng)計圖,其中橫軸表示一年12個月,縱軸表示每個月的平均氣溫,但圖線是處于縱軸零刻度附近沒有高低變化的“直線”。這讓學生十分疑惑,因為這與他們的生活經(jīng)驗明顯不符。
這到底是怎么回事呢?教師揭秘:“是刻度單位搗的鬼??v軸上每一格(1厘米)為1000度,一年中每月平均氣溫最低與最高約50度的溫差,在1000度的刻度單位中就顯得比較小了。如何之‘小呢?同學們可以算一算50度占1000度的多少?!薄?01000相當于5100?!薄?000度相當于1厘米,那么50度相當于0.05厘米,即0.5毫米?!薄半y怪看上去是一根‘直線了?!?/p>
“其實,這根‘直線里包含著上下50度的氣溫變化,只是刻度單位太大,導致50度的氣溫變化無法‘曲折地表示出來?!爆F(xiàn)代信息技術給教學幫了大忙,教師每點一下鼠標,縱軸的刻度單位就減少50度,學生看到“直線”慢慢變成折線,折線起伏變化越來越大??v軸的刻度單位減少到50度后,教師繼續(xù)點擊鼠標,縱軸的刻度單位在1度1度地變小,學生看到折線起伏變化慢慢大到有些夸張的程度,似乎超出了自己的生活經(jīng)驗。于是,教師又點擊鼠標,縱軸的刻度單位開始1度1度地變大,直到學生覺得折線的起伏變化看起來比較舒服了。
這是一根特殊的“線”,里面藏著無窮的奧秘;在縮小和放大的變化中,學生感受到折線統(tǒng)計圖的魅力,享受到數(shù)學學習的樂趣。這是一張“活”的折線統(tǒng)計圖,學生可以微觀地看它,也可以宏觀地看它,還可以看到它由“小”到“大”、由“大”到“小”的種種變化,從中認識到:折線統(tǒng)計圖是服務于人的,人們可以根據(jù)觀察、研究、生產(chǎn)、生活的需要,對其“曲折度”做適宜(審美)的調整;數(shù)學來自生活,用于生活,又具有不同于生活的抽象性,正因為抽象,才更為自由,才可以“走得更遠”。
六、“認識平均數(shù)”的教學:一碗糖和一滴水
“認識平均數(shù)”的教學中,有學生總是搞不懂“一班的平均分是80,二班的平均分是84,為什么兩班的總平均分不是82”。
教師不講“什么是平均數(shù)”“平均數(shù)怎么求”等抽象的知識,而是做了一個夸張的假設:“一班1人,二班100人。想一想:這101人的平均分會是82嗎?大概是多少?為什么?”這一“特例”帶來的環(huán)環(huán)相扣的“三問”把學生的思維引向了深處:“顯然不是82,而是非常靠近84的一個數(shù)。因為100人把1人的分數(shù)拉上去了。其求法是(80×1+84×100)÷101,而不是(80+84)÷2?!?/p>
為了鞏固提升學生的理解,教師又舉了一個生活化的例子:“在一碗甜度是100的糖水里加一滴甜度為0的水,甜度改變了多少?”學生憑借生活經(jīng)驗知道,一滴水對一碗糖水的影響是微乎其微的,合起來的甜度幾乎還是100。這與前一例的原理一樣的,或者說是前一例的“糖水版”。教師又問:“如何使甜度變?yōu)?0?”由結論反推條件,常常會使一些問題看得更加清楚、明白。這時,問題已經(jīng)難不倒學生了,他們認為:加同樣的一碗水,平均甜度除以2,就變?yōu)?0了。
教師繼續(xù)往前回溯:“一班的平均分是80,二班的平均分是84,在什么情況下,兩個班的平均分是82呢?”同樣的道理,答案是“兩個班人數(shù)相等”。這樣,學生在條件與結論之間不斷來回,對平均數(shù)的“理論”不再感到疑惑。