【摘要】本文以“一個(gè)數(shù)除以分?jǐn)?shù)”的教學(xué)為例,論述借助幾何直觀幫助學(xué)生理解算理和掌握算法的方法,建議教師在深刻解讀教材的基礎(chǔ)上,設(shè)置課堂前測(cè)環(huán)節(jié),基于學(xué)生學(xué)情,在具體的教學(xué)題境中借助幾何直觀幫助學(xué)生更好理解算理、掌握算法,從而優(yōu)化教學(xué)效果。
【關(guān)鍵詞】小學(xué)數(shù)學(xué) 幾何直觀 意義本質(zhì)
【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
【文章編號(hào)】0450-9889(2021)13-0142-04
人教版小學(xué)數(shù)學(xué)六年級(jí)上冊(cè)第三單元《分?jǐn)?shù)除法》第三課時(shí)“一個(gè)數(shù)除以分?jǐn)?shù)”的計(jì)算教學(xué)是小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)。如何讓學(xué)生形象理解“除以一個(gè)分?jǐn)?shù),等于乘這個(gè)分?jǐn)?shù)的倒數(shù)”的算理呢?筆者在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),學(xué)生掌握和運(yùn)用計(jì)算方法相對(duì)而言比較容易,然而在理解算理方面遇到了比較大的困難。那么,學(xué)生學(xué)習(xí)“一個(gè)數(shù)除以分?jǐn)?shù)”的知識(shí)儲(chǔ)備和認(rèn)知起點(diǎn)是怎樣的?它的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該如何定位?它的計(jì)算教學(xué)到底關(guān)注點(diǎn)在哪里?筆者認(rèn)為,有必要對(duì)學(xué)生關(guān)于“一個(gè)數(shù)除以分?jǐn)?shù)”的認(rèn)知水平做一次前測(cè),以便更好地進(jìn)行教學(xué)。下面,筆者結(jié)合多教材的對(duì)比溝通,基于學(xué)生基礎(chǔ),試圖在具體的教學(xué)題境中借助幾何直觀幫助學(xué)生更好地理解算理、掌握算法,優(yōu)化教學(xué)效果。
一、教材解讀
以生為本,關(guān)注學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)知基礎(chǔ)是教學(xué)本課需要貫徹的原則。學(xué)生在學(xué)習(xí)“一個(gè)數(shù)除以分?jǐn)?shù)”之前,到底有怎樣的邏輯起點(diǎn)和現(xiàn)實(shí)起點(diǎn)?這正是教師首先要考慮的問(wèn)題。筆者拜讀了省數(shù)學(xué)特級(jí)教師袁曉萍、呂立峰的相關(guān)文章,發(fā)現(xiàn)針對(duì)不同的學(xué)生需要不同的學(xué)習(xí)過(guò)程,有些策略即使很好,也可能不適合本班學(xué)生,不能全部照搬。針對(duì)該教學(xué)內(nèi)容,筆者研讀了幾套不同版本的教材,發(fā)現(xiàn)編委的意圖均有所側(cè)重,各不相同。
北師大版教材將這部分內(nèi)容安排在五年級(jí)下冊(cè)第五單元,它通過(guò)平均分4個(gè)同樣大的餅的問(wèn)題情境,讓學(xué)生直觀感受“一個(gè)數(shù)除以分?jǐn)?shù)”的意義理解。浙教版教材同樣將此內(nèi)容安排在五年級(jí)下冊(cè),讓學(xué)生在學(xué)習(xí)分?jǐn)?shù)乘法的基礎(chǔ)上緊接著學(xué)習(xí)分?jǐn)?shù)除法,教材借助一條綢帶,讓學(xué)生直觀理解同分母分?jǐn)?shù)除法的意義,同時(shí)教材突出了算法的重要性,有刻意回避“一個(gè)數(shù)除以分?jǐn)?shù)”的算理之嫌。蘇教版教材以3個(gè)不同的平均分的問(wèn)題情境,借助格子圖和彩帶圖,利用數(shù)形結(jié)合思想幫助學(xué)生理解“一個(gè)數(shù)除以分?jǐn)?shù)”的算理。人教版教材則呈現(xiàn)了學(xué)生熟知的行程問(wèn)題。
針對(duì)不同教材同一內(nèi)容的呈現(xiàn),結(jié)合人教版教材,筆者設(shè)計(jì)了如下前測(cè)對(duì)學(xué)生的學(xué)情基礎(chǔ)進(jìn)行調(diào)查。
調(diào)查問(wèn)卷(前測(cè))
班級(jí):? ? ? ?姓名:
親愛(ài)的同學(xué),老師想了解你在分?jǐn)?shù)除法學(xué)習(xí)過(guò)程中的情況,請(qǐng)你按要求認(rèn)真回答以下問(wèn)題。記住,獨(dú)立完成哦!
問(wèn)題1:3÷[12]=
(1)你會(huì)算嗎?(? )A.會(huì)? B.不會(huì)
(2)如果你會(huì)算,那么請(qǐng)你用自己想到的方法進(jìn)行計(jì)算。寫(xiě)一寫(xiě)、畫(huà)一畫(huà),你是怎么想的?
問(wèn)題2:小明[310]小時(shí)行了[910]千米,他每小時(shí)行了多少千米?
(1)你能列出算式來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題嗎?(? )
(2)上面的算式你會(huì)計(jì)算嗎?請(qǐng)你用自己想到的方法進(jìn)行計(jì)算。寫(xiě)一寫(xiě)、畫(huà)一畫(huà),你是怎么想的?
前測(cè)的兩個(gè)問(wèn)題分別指向“整數(shù)除以分?jǐn)?shù)”和“同分母分?jǐn)?shù)除法”的教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)前一天,筆者隨機(jī)調(diào)查了本年級(jí)兩個(gè)班共82名學(xué)生。通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn),兩個(gè)問(wèn)題的計(jì)算正確率均達(dá)到了90%以上。
通過(guò)調(diào)查,筆者還發(fā)現(xiàn),學(xué)生在解決這類題目時(shí)所用的計(jì)算方法多樣,從圖形的描述中也能基本看出學(xué)生對(duì)算理的理解是比較清晰的?;谶@樣的學(xué)生基礎(chǔ),初步敲定了本節(jié)課的教學(xué)流程,并制訂了課時(shí)目標(biāo)。筆者簡(jiǎn)單通過(guò)前測(cè)鞏固理解“整數(shù)除以分?jǐn)?shù)”和“同分母分?jǐn)?shù)除法”兩種計(jì)算題的意義,把異分母分?jǐn)?shù)除法作為本節(jié)課的重點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)。通過(guò)環(huán)環(huán)相扣、層層推進(jìn)的流程,基于同分母分?jǐn)?shù)除法,打通異分母分?jǐn)?shù)除法,從而幫助學(xué)生更好地理解分?jǐn)?shù)除法的算理,使學(xué)習(xí)最優(yōu)化。
教學(xué)流程
基于前測(cè)3÷[12],理解“整數(shù)除以分?jǐn)?shù)”的算法和算理
題境互譯[910]÷[310],掌握“同分母分?jǐn)?shù)除法”的計(jì)算意義
類比遷移[95]÷[310],鞏固“異分母分?jǐn)?shù)除法”的法理相通
歸納“一個(gè)數(shù)除以分?jǐn)?shù)”的算法
二、教學(xué)實(shí)踐
基于學(xué)生的現(xiàn)實(shí)起點(diǎn)和邏輯起點(diǎn),重組“一個(gè)數(shù)除以分?jǐn)?shù)”的教學(xué)設(shè)計(jì),以此優(yōu)化學(xué)生對(duì)此計(jì)算的意義理解,促進(jìn)算法和算理的真正溝通,達(dá)到深度學(xué)習(xí)的目的。
(一)基于前測(cè),理解“整數(shù)除以分?jǐn)?shù)”的算法和算理
【片段一】
1.出示題目,自主探索
前測(cè)題目1:3÷[12]
師:同學(xué)們,課前我們進(jìn)行了兩道題目的練習(xí),這是第一個(gè)題目(出示問(wèn)題1),答案是幾?猜一猜咱們班的正確率是多少?(39÷41≈95.12%)
師:正確率這么高,那你們?cè)俨乱幌?,解決這道計(jì)算題,我們班一共有多少種做法?我們一起看看吧。
2.作品展示,互動(dòng)交流
方法一:乘倒數(shù)
師:第一種方法是同學(xué)們用得最多的,請(qǐng)×××同學(xué)說(shuō)說(shuō)想法。
生:我們知道,除以一個(gè)數(shù)就等于乘這個(gè)數(shù)的倒數(shù),所以3÷[12]=3×2=6。
師:評(píng)價(jià)一下他的方法怎么樣?
(板書(shū)方法)
方法二:商不變性質(zhì)
師:我們來(lái)看這種方法,你看懂了嗎?
出示:3÷[12]=(3×2)÷([12]×2)=6÷1=6
生:我們把被除數(shù)和除數(shù)同時(shí)乘2,利用以前學(xué)過(guò)的商不變性質(zhì),這樣就變成了6÷1=6,所以3÷[12]=6。
師:大家都聽(tīng)明白了嗎?這是把分?jǐn)?shù)除法轉(zhuǎn)化成? ?
生:把分?jǐn)?shù)除法轉(zhuǎn)化成整數(shù)除法來(lái)計(jì)算。
師:你評(píng)價(jià)一下他的方法怎么樣?同學(xué)們利用商不變性質(zhì)方法可以嗎?
(板書(shū)方法)
方法三:分?jǐn)?shù)與除法的關(guān)系
師:再來(lái)看第三種,請(qǐng)×××同學(xué)來(lái)說(shuō)。
出示:3÷[12]=3÷(1÷2)=3÷1×2=6
生:我們以前學(xué)過(guò)分?jǐn)?shù)與除法的關(guān)系,[12]=1÷2,所以3÷[12]=3÷(1÷2)=3÷1×2=6。
師:利用分?jǐn)?shù)與除法的關(guān)系,我們把這樣的分?jǐn)?shù)除法轉(zhuǎn)化成整數(shù)除法來(lái)計(jì)算,確實(shí)是一種好辦法。
(板書(shū)方法)
方法四:分?jǐn)?shù)化小數(shù)
師:再來(lái)看第四種,請(qǐng)×××同學(xué)來(lái)說(shuō)。
生:我們可以把[12]化成小數(shù)0.5,然后3÷[12]=3÷0.5=6。
師:把分?jǐn)?shù)除法轉(zhuǎn)化成小數(shù)除法來(lái)計(jì)算,很不錯(cuò)哦。
(板書(shū)方法)
方法五:畫(huà)圖形
師:再來(lái)看第五種,畫(huà)圖來(lái)解釋計(jì)算,請(qǐng)×××同學(xué)來(lái)說(shuō)。
生:我先畫(huà)3個(gè)圓代表3,畫(huà)半個(gè)圓代表二分之一,再把3個(gè)圓都平均分成兩份,一共就有這樣的6個(gè)半圓,6個(gè)半圓剛好是1個(gè)半圓的6倍。
師:你是把分?jǐn)?shù)除法轉(zhuǎn)化成? ??
生:我是把分?jǐn)?shù)除法轉(zhuǎn)化成畫(huà)圖來(lái)計(jì)算的。
師:利用畫(huà)圖的方法也是可行的。
(板書(shū)方法)
方法六:線段圖
師:再來(lái)看第六種,畫(huà)線段圖來(lái)解釋計(jì)算,請(qǐng)×××同學(xué)來(lái)說(shuō)。
生1:我先畫(huà)3條線段代表3,再畫(huà)半條線段代表二分之一,把3條線段都平均分成2份,一共就有這樣的6個(gè)半條線段,所以是6倍。
師:誰(shuí)聽(tīng)明白了?
生2:他是把分?jǐn)?shù)除法轉(zhuǎn)化成線段圖來(lái)計(jì)算的。
師:聽(tīng)明白了嗎?這里單位1是什么?為什么要平均分成2份?最后這個(gè)計(jì)算就是在求什么?
數(shù)的轉(zhuǎn)化
形的轉(zhuǎn)化
3.對(duì)比溝通,適當(dāng)概括
師:同學(xué)們,原來(lái)可以有這么多方法,你想到了嗎?我們不但可以從數(shù)的角度,也可以從圖形的角度來(lái)考慮解決這個(gè)問(wèn)題,都是將新的知識(shí)轉(zhuǎn)化成已經(jīng)學(xué)過(guò)的知識(shí)??磥?lái),集體的智慧就是強(qiáng)大,給聰明的自己鼓鼓掌吧。
(二)題境互譯,掌握“同分母分?jǐn)?shù)除法”的計(jì)算意義
【片段二】
1.出示題目,進(jìn)行探索
前測(cè)題目2:小明[310]小時(shí)行了[910]千米,他每小時(shí)行了多少千米?
師:我們來(lái)看一下,這道題你當(dāng)時(shí)是怎么列式解決的?
生:[910]÷[310]。
師:是的,我們也來(lái)看一下,這道計(jì)算題,我們班的同學(xué)是怎么解決的?
2.作品展示,互動(dòng)交流
(依次出示學(xué)生的計(jì)算方法,簡(jiǎn)單交流)
方法一:[910]÷[310]=[910][×103]=3(千米/時(shí))
方法二:[910]÷[310]=([910]×10)÷([310]×10)=9÷3=3(千米/時(shí))
方法三:[910]÷[310]=0.9÷0.3=3(千米/時(shí))
方法四:
師:有的同學(xué)用了這樣一個(gè)線段圖來(lái)解釋計(jì)算,你看懂了嗎?
生:這里的一條線段就表示1小時(shí),把它平均分成10份,每一份就是[110]小時(shí),這樣的3份就是[310]小時(shí)。根據(jù)題目意思,[310]小時(shí)行了[910]千米,從線段圖上我們可以很清楚地看到,1份也就是[110]小時(shí)行了[910]千米÷3,也就是[310]千米。然后1小時(shí)有這樣的10個(gè)[110]小時(shí),也就是[310]千米×10=3千米。所以說(shuō),小明[310]小時(shí)行了[910]千米,他每小時(shí)行了3千米。
師:同學(xué)們,你們聽(tīng)明白了嗎?
(教師此時(shí)再請(qǐng)一名學(xué)生說(shuō)一遍,并根據(jù)學(xué)生說(shuō)的及時(shí)形成板書(shū))
板書(shū):[910]÷[310]=[910]÷3×10=[910]×[13]×10=[910×103]=3(千米/時(shí))
3.對(duì)比溝通,內(nèi)在求聯(lián)
師:同學(xué)們,我們不但用了這么多的方法來(lái)計(jì)算[910]÷[310],更可貴的是我們還發(fā)現(xiàn)了它們之間的內(nèi)在聯(lián)系,大家真的很厲害。
(三)類比遷移,鞏固“異分母分?jǐn)?shù)除法”的法理相通
【片段三】
1.出示題目,有效探索
題目:小丁[310]小時(shí)行了[95]千米,他每小時(shí)行了多少千米?
師:同學(xué)們,這個(gè)問(wèn)題又該怎么解決呢?它和剛才的算式不一樣在哪里?你會(huì)計(jì)算嗎?
出示合作要求:在作業(yè)紙上畫(huà)一畫(huà)、寫(xiě)一寫(xiě),做完后四人小組說(shuō)一說(shuō)做法。
2.操作交流,內(nèi)化算法
方法一:[95]÷[310]=[95×103]=6(千米/時(shí))
方法二:
3.對(duì)比溝通,自然求聯(lián)
師:[95]×[13]是什么意思?你能用粉筆表示求的這一部分嗎?再乘10是什么意思?同學(xué)們請(qǐng)看這一步。
生:就是乘倒數(shù)。
師:是啊,所以線段圖其實(shí)就是在幫助解釋“為什么除以一個(gè)數(shù)等于乘這個(gè)數(shù)的倒數(shù)”。
板書(shū):[95]÷[310]=[95]÷3×10=[95]×[13]×10=[95×][103]=6(千米/時(shí))
師(小結(jié)):同學(xué)們,乘倒數(shù)這么受大家喜歡是因?yàn)樗?jiǎn)單實(shí)用,它就是分?jǐn)?shù)除法的計(jì)算方法。線段圖是對(duì)算法的一種解釋,是算法背后的算理,為我們解釋了分?jǐn)?shù)除法的原理。
三、課后思考
本節(jié)課的教學(xué),充分借助幾何直觀,降低思維難度,讓學(xué)生在形象感知的基礎(chǔ)上理解“一個(gè)數(shù)除以分?jǐn)?shù)”的抽象意義,進(jìn)一步掌握算法、理法通融。
(一)依托幾何直觀,意義理解應(yīng)景而生
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(2011年版)(以下簡(jiǎn)稱“課標(biāo)”)指出:幾何直觀主要是指利用圖形描述和分析問(wèn)題,借助幾何直觀可以把復(fù)雜的數(shù)學(xué)問(wèn)題變得簡(jiǎn)明、形象,有助于探索解決問(wèn)題的思路,預(yù)測(cè)結(jié)果。課標(biāo)通過(guò)闡述幾何直觀的本質(zhì),非常清楚地揭示了幾何直觀的重要性和必要性。幾何直觀是數(shù)學(xué)計(jì)算教學(xué)中必不可少的有效工具。
通過(guò)本節(jié)課的前測(cè),筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生基本掌握了“整數(shù)除以分?jǐn)?shù)”和“同分母分?jǐn)?shù)除法”類的計(jì)算題的算法。學(xué)生想到了用6種方法解決3÷[12]和[910]÷[310]?;谶@樣的學(xué)生基礎(chǔ),筆者在課始就出示學(xué)生的學(xué)前情況,通過(guò)題境“小明[310]小時(shí)行了[910]千米,他每小時(shí)行了多少千米”讓學(xué)生充分理解[910]÷[310]=[910]÷3×10=[910]×[13]×10=[910]×[103]=3的計(jì)算過(guò)程,然后在此基礎(chǔ)上通過(guò)“小丁[310]小時(shí)行了[95]千米,他每小時(shí)行了多少千米”這個(gè)題境慢慢推進(jìn)“異分母分?jǐn)?shù)除法”的意義理解,層次清楚,有效突破了“除以一個(gè)數(shù)等于乘這個(gè)數(shù)的倒數(shù)”的教學(xué)難點(diǎn),從而促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的深度學(xué)習(xí)。
(二)依托幾何直觀,知識(shí)體系自然求聯(lián)
從教材體系中,我們不難發(fā)現(xiàn),整數(shù)除以分?jǐn)?shù)會(huì)用到分?jǐn)?shù)除以整數(shù)算法的經(jīng)驗(yàn),如教學(xué)3÷[12]時(shí),學(xué)生想到的種種方法都是可以用包含除的意義去解決的,即3÷[12]就是表示3里面有幾個(gè)[12]。以此類推,同分母分?jǐn)?shù)除法、異分母分?jǐn)?shù)除法如果用這個(gè)方法去解決,表面上看似沒(méi)有問(wèn)題,實(shí)質(zhì)上卻和題目的意義(速度時(shí)間路程)有了矛盾。
那么,究竟應(yīng)該怎樣緩解這對(duì)矛盾,溝通新舊知識(shí)的聯(lián)系,在新舊知識(shí)的連接點(diǎn)上發(fā)展新知,打通知識(shí)關(guān)聯(lián)的體系?本節(jié)課在探索“一個(gè)數(shù)除以分?jǐn)?shù)”的計(jì)算方法中,教師充分借助線段圖,幫助學(xué)生進(jìn)行自主探索,學(xué)生在具體可見(jiàn)的線段圖中對(duì)“除以一個(gè)數(shù)等于乘這個(gè)數(shù)的倒數(shù)”的計(jì)算法則有了直觀的理解。通過(guò)不斷地表達(dá)、質(zhì)疑,讓學(xué)生在充分理解“除以一個(gè)數(shù)等于乘這個(gè)數(shù)的倒數(shù)”的算理的基礎(chǔ)上,掌握法則,驅(qū)動(dòng)學(xué)生從“算法”走向“算理”,進(jìn)而打通了三類分?jǐn)?shù)除法計(jì)算題之間的內(nèi)在聯(lián)系。
(三)依托幾何直觀,數(shù)形之間有機(jī)結(jié)合
數(shù)形結(jié)合思想是一種重要的數(shù)學(xué)思想方法。著名數(shù)學(xué)家華羅庚非常重視“數(shù)形結(jié)合”,他認(rèn)為:數(shù)無(wú)形是少直覺(jué),形少數(shù)時(shí)難入微,數(shù)形結(jié)合百般好,隔離分家萬(wàn)事休。借助直觀形象模型理解抽象的數(shù)學(xué)概念,體會(huì)數(shù)學(xué)計(jì)算的意義,顯然是小學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要方法。
在本節(jié)課[95]÷[310]的教學(xué)中,筆者借助線段圖,讓學(xué)生在自主探索中發(fā)現(xiàn),這里的一條線段就表示1小時(shí),把它平均分成10份,每一份就是[110]小時(shí),這樣的3份就是[310]小時(shí)。根據(jù)題目意思,[310]小時(shí)行了[95]千米,從線段圖上可以很清楚地看到,1份也就是[110]小時(shí)行了[95]千米÷3,也就是[35]千米。然后1小時(shí)有這樣的10個(gè)[110]小時(shí),也就是[35]千米×10=6千米。所以說(shuō),小明[310]小時(shí)行了[95]千米,他每小時(shí)行了6千米。借助線段圖來(lái)理解算法,讓學(xué)生知其然,更知其所以然,讓學(xué)生的思維在整個(gè)幾何直觀的理解中走向深度,從而促進(jìn)學(xué)生對(duì)分?jǐn)?shù)除法意義的深入理解,同時(shí)鞏固算法。
【參考文獻(xiàn)】
[1]葛敏輝.分?jǐn)?shù)除法計(jì)算教學(xué)研究[M].杭州:浙江教育出版社,2018.
[2]呂立峰,郭春.讀懂學(xué)生,讀透教材,讓學(xué)生真實(shí)發(fā)生——“分?jǐn)?shù)除法”單元整合課的研究歷程[J].小學(xué)數(shù)學(xué)教育,2020(1-2).
[3]袁曉萍.“分?jǐn)?shù)乘、除法”單元重組的思路與課時(shí)劃分[J].小學(xué)數(shù)學(xué)教育,2020(1-2).
[4]劉穎.幾何直觀在小學(xué)數(shù)學(xué)計(jì)算教學(xué)中的應(yīng)用策略[J].小學(xué)數(shù)學(xué)教育,2020(5).
[5]顧曉東.數(shù)形結(jié)合思想的內(nèi)涵意蘊(yùn)及培養(yǎng)策略[J].教學(xué)月刊,2020(6).
【作者簡(jiǎn)介】袁春胭,浙江省杭州市濱江實(shí)驗(yàn)小學(xué)數(shù)學(xué)教師,大學(xué)本科學(xué)歷,一級(jí)教師,杭州市教壇新秀、區(qū)優(yōu)秀人民教師、區(qū)名師名校長(zhǎng)培養(yǎng)對(duì)象,主要從事教師隊(duì)伍建設(shè)、學(xué)科教學(xué)與教育研究。
(責(zé)編 楊 春)