江蘇常州市實驗小學教育集團平岡校區(qū)(213000) 孫 晶
“一億有多大”是蘇教版教材四年級下冊第46至47 頁的內(nèi)容,教師可引導學生借助比較熟悉的事物的數(shù)量來推算1 億有多大,讓學生從量的角度感受1 億這個數(shù)的具體大小,增強對大數(shù)的把握能力,發(fā)展數(shù)感。
教材編排了“說一說”“數(shù)一數(shù)”“量一量”“稱一稱”這四個環(huán)節(jié)的活動,除了“說一說”,其他三個環(huán)節(jié)分別是讓學生從時間、長度、質(zhì)量三個角度去感受1 億有多大,這樣一來,學生的動手操作次數(shù)過多,重復性太強,學生會覺得很無趣。能不能讓學生在體驗1 億有多大的過程中有選擇性地進行實驗操作?能不能讓學生在體驗的過程中獲得做數(shù)學實驗的思想和方法?能不能讓學生在學完這節(jié)課后可以自行開展更多的體驗活動?基于以上認識與思考,筆者展開了這節(jié)課的教學實踐。
師:今天這節(jié)課非常特殊,我們要借助互聯(lián)網(wǎng)和千里之外的鎮(zhèn)坪縣的小伙伴們一起上課。
師:2019 年鎮(zhèn)坪縣全縣生產(chǎn)總值(GDP)達到24 億元。2019 年5 月7 日,陜西省人民政府批準鎮(zhèn)坪縣退出貧困縣序列,鎮(zhèn)坪縣成為安康市第一個脫貧縣。
師:根據(jù)信息,你有什么想提的數(shù)學問題嗎?
生1:24億有多大呢?
師:你關(guān)注到了“24 億”。那么1 億有多大呢?誰能用數(shù)的組成知識說說1億有多大?
生2:1億是10個一千萬。
生3:1億是100個一百萬。
……
【設計意圖:本節(jié)課依托互聯(lián)網(wǎng),讓常州和鎮(zhèn)坪兩地的學生同步上課。教師呈現(xiàn)了2019 年鎮(zhèn)坪縣全縣的生產(chǎn)總值,既激活了學生的已有認知,又激發(fā)了學生想深入感知1億的實際大小的需求。 】
1.數(shù)硬幣,從時間中體驗一億有多大
師:瞧!老師帶來了什么?
生(齊):硬幣。
師:如果要數(shù)1 億枚硬幣,一枚一枚地數(shù),大約需要花多長時間呢?
……
師:大家的猜想都合理嗎?如果讓你來數(shù),你打算怎樣數(shù)?
生1:可以先數(shù)10 枚硬幣,再根據(jù)數(shù)10 枚硬幣的時間算出數(shù)1億枚硬幣的時間。
生2:先記錄數(shù)100 枚硬幣的時間,再用1 億除以100算出時間。
……
師:怎么沒有人直接數(shù)1億枚硬幣呢?
生3:直接數(shù)1億枚硬幣時間太長了。
師:是啊,1 億是個很大的數(shù),直接數(shù)會很麻煩,所以同學們都想到了先數(shù)一部分再推算,那就用這樣的辦法來做實驗。
出示實驗要求:
(1)數(shù)一數(shù):一枚一枚地數(shù)硬幣,數(shù)20 枚需要多少時間?
(2)算一算:照這樣的速度,數(shù)1 億枚硬幣需要多少時間?
呈現(xiàn)學生資源:
師:兩位同學推算出的時間為什么不同?
生4:數(shù)的速度不一樣。
師:觀察數(shù)據(jù),數(shù)20 枚硬幣的時間只相差了3秒,推算到1億枚竟然相差了1500萬秒。你有怎樣的感受?
生5:剛開始相差得很小,但是隨著硬幣數(shù)量的增多,差距會越來越大。
……
師:你會把秒換算成較大的時間單位嗎?
師:剛才我們是怎么體驗1億有多大的?
生6:我們通過數(shù)20 枚硬幣的時間,推算出數(shù)1億枚硬幣的時間。
師:提出問題、進行猜想、實驗設計、實驗操作、得到結(jié)論,這些是做實驗的一般步驟。1億是很大的數(shù),在不能直接數(shù)的時候,我們可以用測少算多的方法去解決問題。
【設計意圖:當學生推算出數(shù)1 億枚硬幣所需要的時間后,教師啟發(fā)他們把得到的結(jié)果換算成以“年”為單位的時間,把抽象的數(shù)轉(zhuǎn)化為可感知的量,幫助學生從時間上獲得對“1 億”這個數(shù)的具體感知。實驗之后,教師引導學生回顧實驗的過程,了解做實驗的一般步驟和采用的實驗方法,為接下來的學習提供腳手架?!?/p>
2.量硬幣,從高度(長度)中體驗一億有多大
師:你還想從硬幣的哪些方面來體驗1億有多大?
生1:我想把硬幣連在一起,看看1 億枚硬幣連在一起有多長。
生2:我想研究1億枚硬幣摞在一起的高度。
……
出示實驗要求:
(1)選一選:選擇其中一個問題展開研究。
(2)量一量:選擇適量的硬幣進行測量,記錄數(shù)據(jù)。
(3)算一算:推算1億枚硬幣有多高或有多長。
師:對于第(1)問,老師拍了幾張照片,一起來看看。
師:這些測量方法你都贊同嗎?為什么?
生3:我贊同第一種和第二種,不贊同第三種,因為第三種沒有對齊零刻度線。
師:我們測量的時候要規(guī)范細致、考慮全面,這樣推算的結(jié)果才會合理。
生4:10 枚硬幣大約厚2 厘米,1 億枚硬幣大約高20000000厘米,即200000米。
師(追問):大約是珠穆朗瑪峰高度的多少倍?
生5:23倍。
……
生6:一枚硬幣的長度大約是2.5厘米,1億枚硬幣連在一起大約長250000000厘米,是2500千米。
師(追問):大約是常州到鎮(zhèn)坪的路程的幾倍?
生7:2倍。
……
【設計意圖:教材原本只是讓學生體驗1 億枚硬幣摞起來的高度,這里教師增加了體驗1 億枚硬幣連在一起的長度的環(huán)節(jié),讓學生有選擇性地進行研究。在研究的過程中,教師注重規(guī)范學生的測量行為,進而培養(yǎng)學生思維的嚴謹性。學生推算之后,教師讓學生用算一算、估一估的方法分別算出1 億枚硬幣摞起來的高度大約是珠穆朗瑪峰的多少倍,1 億枚硬幣連起來的長度大約是常州到鎮(zhèn)坪的路程的幾倍,通過與參照物進行對比,幫助學生獲得對1億的實際大小的具體感知?!?/p>
師:除了硬幣,我們還可以通過研究什么來體驗1億有多大呢?
(先讓學生自由地說一說,教師再出示實驗內(nèi)容)
【設計意圖:教師不僅要讓學生從不同的角度體驗1 億的大小,還要讓學生掌握數(shù)學實驗的思想和方法。同時,教師引導常州和鎮(zhèn)坪的學生尋找身邊感興趣的事物來研究、體驗,并從三個問題中選擇一個設計實驗方案,滿足學生個性化思維發(fā)展的需求。通過設計實驗方案,學生可以將體驗內(nèi)容拓展到生活的方方面面,將學習的場所延伸到校外?!?/p>
師:通過今天的學習,你有哪些收獲?
師:這節(jié)課,我們通過做實驗體驗了1 億有多大。課后,我們還可以采用這樣的方法去研究更多的數(shù)學知識。
【設計意圖:學生的學習是一個長期的過程,教師通過引導學生回顧與反思,幫助學生鞏固數(shù)學實驗的一般步驟,掌握研究數(shù)學問題的實驗方法,積累數(shù)學活動經(jīng)驗,讓學生自主構(gòu)建數(shù)學知識系統(tǒng),并能夠?qū)?shù)學思維由課內(nèi)延伸到課外?!?/p>
數(shù)學實驗豐富了學生的數(shù)學學習方式,是數(shù)學學科教學的創(chuàng)新實踐,它具有主體性、直觀性、過程性和目標性。本節(jié)課教師主要借助實驗工具——一元硬幣,從時間和長度兩個維度開展數(shù)學實驗,讓學生感知1 億的實際大小,引導學生借助一定的參照物來加深對1 億的直觀感受,幫助學生獲得研究數(shù)學問題的思想和方法,尊重學生學習的主體性。
問題是數(shù)學的心臟,是師生之間互動最重要的載體,是點燃學生思維生長的導火線。首先,教師借助一定的數(shù)學信息引發(fā)學生對1 億到底有多大產(chǎn)生好奇,從而進入本課所要研究的重點。接著,教師借助硬幣拋出第一個問題“一枚一枚地數(shù)1 億枚硬幣大約需要用多少時間”來激發(fā)學生的探究欲望,帶領學生有序地推算出數(shù)1 億枚硬幣所需要的時間,將抽象的數(shù)轉(zhuǎn)化為可感知的量。其次,教師引導學生思考利用硬幣還可以從哪些方面體驗1億的大小,注重培養(yǎng)學生的發(fā)散思維,引出“1 億枚硬幣摞起來有多高”和“1 億枚硬幣連起來有多長”這兩個問題,讓學生從中選擇一個展開自主探究,充分發(fā)揮學生的學習主動性和積極性。最后,教師以問題“除了硬幣我們還可以通過研究什么來體驗1億有多大”讓學生的思維從課堂延伸到課外。學生根據(jù)教師精心設計的問題有步驟、有目的地展開實驗操作,在操作的過程中逐步加深對1 億這個數(shù)的認識。
數(shù)學實驗需要合理的實驗設計,合理的設計可以讓學生的思考有方向、活動有順序。在從時間上體驗1 億有多大的實驗過程中,教師引導學生歸納出實驗的方法——測少算多,完整經(jīng)歷實驗的一般步驟,即提出問題—進行猜想—實驗設計—實驗操作—得出結(jié)論,為接下來學生自主探究1 億枚硬幣摞起來的高度或連起來的長度提供腳手架。另外,小學數(shù)學實驗需要規(guī)范操作,教師在學生測量硬幣的過程中關(guān)注其操作行為,實時收集學生的測量方法,通過對比引導學生自主發(fā)現(xiàn)合理的測量方法,培養(yǎng)學生思維的嚴謹性,提升學生的數(shù)學素養(yǎng)。
瑞士心理學家皮亞杰說過:“兒童的智慧源于操作,操作是兒童早期認識世界、適應環(huán)境、賴以生存的主要手段。兒童要認識物體,必須對它施加動作,在移動、拆散、合并物體的反復操作過程中,通過頭腦與材料的相互作用與協(xié)調(diào),建構(gòu)自己的認知結(jié)構(gòu)?!笨梢姡僮骰顒邮菍W生獲取知識的重要途徑。本節(jié)課,教師借助小小的一枚硬幣作為切入點,引導學生通過一系列的實驗操作活動逐步加深對1 億的大小的直觀認知。通過操作,學生不僅能在原有的認知經(jīng)驗上構(gòu)建新的認知結(jié)構(gòu),還能掌握數(shù)學實驗的方法和思想,為今后進一步的研究奠定基礎。
對大數(shù)的體驗,學生需要在已有的經(jīng)驗和認知的基礎上借助操作、推理、對比、想象來加強直觀感受,而從量的角度感受1 億這個數(shù)的實際大小,可增強對大數(shù)的把握能力。課堂中要關(guān)注學生知識和方法的獲得,更要關(guān)注學生個性化思維的生長以及情感的表達。數(shù)學實驗,作為一種可觀察、可操作、可重復的學習方式,越來越受到學生的歡迎,它可以讓學生感受到數(shù)學的靈活、有趣、好玩,讓學生真正地愛上數(shù)學。