邱秀蘭
(福建省長汀縣實驗小學)
題組模塊,是指將數量關系相同、題型結構相似、解題思路類似或數學思想相近的題目,進行結構化設計,形成題組。在日常的數學課堂教學中,教師對例題或重難點內容的精細講解往往以一種碎片化呈現,這樣的學習內容,數學特征不夠顯著,不利于學生系統地學習。而將學習內容進行結構化設計,形成題組模塊,能很好地突顯學習內容的知識特征,能促進學生對數學知識的建構。
美國數學聯合會前主席斯蒂恩指出:數學是關于模式的科學。運用題組模塊能有效地提高學生數學建模的能力?!伴L方形的面積”是學生第一次接觸幾何圖形的面積計算,沒有具體材料及對具體材料的有效探究,學生對長方形的面積計
算無從下手,有些孩子可能已經知道了長方形面積公式,但只是知其然而不知其所以然。在課堂教學中,我嘗試以題組模塊的生成和變式為載體,通過對題組模塊的觀察、比較、驗證與應用,讓學生自主經歷長方形的面積計算的建模過程,培養(yǎng)學生初步的數學建模能力。在教學中,首先讓學生暢所欲言,說說自己對長方形面積計算方法的猜想,并說說自己的猜想依據;接著讓學生根據導學提示自主探索、合作交流,觀察匯總的記錄表,說說自己的發(fā)現。
長/厘米 6 3 4 6 5寬/厘米 5 2 2 1 2面積/平方厘米 30 6 8 6 10
通過對列表中數據的觀察、比較、討論、交流,學生意識到長方形的長、寬決定長方形面積的大小,從而使學生對長方形的面積計算有了感性認識。緊接著,我讓同桌合作,用1 平方厘米的小正方形拼出一個18 平方厘米的長方形。全班交流反饋后,學生發(fā)現盡管每組拼的形狀有差別,長與寬也不盡相同,但長方形的面積都和相應長和寬的乘積相等。也就是,只要獲得長方形的長和寬的數據,其面積大小自然可知。學生親歷了長方形的面積公式建模過程,印象深刻。
數學知識具有系統性的特征,之前所學的知識往往對后面新知識的學習和理解起鋪墊作用。在學習過程中,這種情形屢見不鮮:對某種題型,學生能完成基礎的題目,但不能把所學知識融會貫通,對變式練習,沒有清晰的解題思路。究其原因,首先是學生對知識點理解得不夠透徹,其次是學生所獲得的這些知識都是零散的、碎片化的,缺乏和其他知識點間的橫向和縱向聯系。故而,在數學教學中,教師要有意識地引領學生歸納出一些題型的共同特征,把相關聯的題型系統化、網絡化,構建一個完整的知識網絡體系。在一個完整的知識體系中學習、理解知識,學生不僅對這個知識點理解透徹,還會加深對這個知識體系中其他相關知識點的理解。
人教版數學教材中的“行程問題”在教材編排上相對分散,教師在教學這類問題時,也基本上是跟著例題走,出現多少講多少,點到為止,再遇到同類型的例題,依然按照之前的教學思路,讓學生自主探究,費時費力。而將“行程問題”知識構建成一個完整的知識網絡體系,形成題組模塊,使學生能夠主動應用已有的知識經驗,自主解決同一題組里的相關聯的問題,從而培養(yǎng)學生的遷移能力。
在教學人教版《數學》五年級上冊“相遇問題”一課例題中,已知總路程、兩人各自的速度以及時間,要解決“相遇時間”的問題。之前學生已經獲得了“相遇問題”中求“總路程”的學習經驗,故而,我先出示下題:美美每分鐘走80 米,天天每分鐘走90 米,星期六上午10 時,兩人分別從家相向而行,20 分鐘后兩人相遇,兩人家相距多少千米?通過喚醒學生已有的知識經驗,學生重溫相遇問題中的最基本的數量關系:總路程=美美走的路程+天天走的路程。隨后,我引導學生對例題進行變式,將原題中的某個條件變成問題,嘗試編題,形成題組。經過學生思考、交流,依次編出了求相遇時間(本課例題)、美美速度、天天速度三道題并得出三道方程式。進而引導學生發(fā)現,盡管問題不相同,但數量關系是相同的,可以將它們看成同一類題。進而再擴充題組,出現相向而行還未相遇、相遇又繼續(xù)前行的題型,并探究其中的等量關系,最后組織學生觀察、分析題組模塊,發(fā)現題目千變萬化,但數量關系是相同的,使學生透過形式走向實質,感受到它們的內在聯系。再遇到類似的問題,學生就能做到觸類旁通,提高了課堂學習效率。
當前的數學學習活動,不僅要使學生獲得學習、生活所必需的基礎知識與基本技能,更重要的是要提高學生的思維能力,使學生成為一個富有創(chuàng)新能力的人。而數學課堂中練習活動也是學生獲得基本知識和技能、培養(yǎng)能力、發(fā)展學生思維的重要途徑。故而,教師要精心設計有層次性的練習,由淺入深、由單一到綜合,了解各個知識之間的內在聯系,鋪設思維的“階梯”,發(fā)展學生的思維能力。而題組模塊正如一道“階梯”,讓學生拾階而上,積極思考,循序漸進接近問題的本質,從而發(fā)展思維能力。
如在人教版《數學》五年級下冊“長方體和正方體的認識”這一單元復習課上,教者設計了如下有階梯式的題組:如下圖,一個密閉的長方體玻璃容器,水深25cm。
(1)這個長方體玻璃容器的表面積是多少平方分米?
(2)水的體積是多少立方厘米?
(3)將這個玻璃容器的右側面放在桌面上,
①這時水深多少厘米?
②水與容器的接觸面的面積是多少平方厘米?
第(1)(2)小題是基礎練習,通過學生正確選擇數據、計算長方體的表面積、水的體積,促進學生對長方體表面積和體積的基礎知識和基本技能的掌握。第(3)小題的變式練習,求水深,既可以用“體積÷底面積”的方法,也可以根據兩個底面大小關系來解題,右側面是下底面的一半,所以高是原來的2 倍。通過學生探究問題解決策略的過程,有效地發(fā)展了學生的思維能力,而求水與容器的接觸面積,需要學生想象出水接觸容器的每組面的大小,有利于培養(yǎng)學生的空間想象能力,從而提升學生的思維水平。
總之,基于題組模塊的課堂教學,通過學生對題組的有序觀察和分析,有效地培養(yǎng)學生的建模能力、歸納概括能力,提升學生思維水平,嘗試用數學的思維探索問題、解決問題。基于題組模塊的課堂教學,讓學生走出雜亂無章的“題?!?,學會練一組題,通一類題。