吳志堅
江蘇省沭陽縣第二實驗小學 223600
用字母表示數(shù),屬于“數(shù)與代數(shù)”領(lǐng)域,是小學數(shù)學代數(shù)知識的起始課,是學生系統(tǒng)學習代數(shù)知識的開始,是學習方程、正比例和反比例的基礎(chǔ)。在蘇教版小學數(shù)學教材中,它是五年級上冊第八單元的教學內(nèi)容,其后續(xù)知識簡易方程則被分散編排在五年級下冊第一單元。
“用字母表示數(shù)”一課有3 個例題:例1 通過擺三角形的直觀操作,讓學生經(jīng)歷抽象概括的過程;例2 突出字母式不僅表示數(shù)量,也體現(xiàn)了數(shù)量關(guān)系,豐富對字母表示數(shù)的認識;例3 用字母表示公式,介紹含有字母的乘法式子的簡寫。3 個例題,讓學生經(jīng)歷由算式表示數(shù)量過渡到用字母式表示數(shù)量或數(shù)量關(guān)系的過程。
為更真實、更準確地了解學情,筆者對五年級學生就這一內(nèi)容進行了如下問題調(diào)查。
1.看到“用字母表示數(shù)”這個課題,你有什么問題?
2.在以前的學習中,你在哪里見過用字母表示數(shù)?
調(diào)查結(jié)果顯示:
1.從知識層面看,教材在前期已經(jīng)埋下伏筆。如從一年級開始,課本就安排了用圖形或字母表示未知數(shù),三年級開始相繼學習用字母表示面積公式和運算律,滲透了符號意識。
2.從學生學習的實際情況來看,此前學生接觸的都是具體的數(shù),形成的算術(shù)思維在大腦中根深蒂固,增加了理解代數(shù)思想的難度。
通過對教材和對學生實際情況的分析,從單元整體視角出發(fā),明確教學思路,確定教學目標和教學難點。
教材對舊知識再現(xiàn)的成分較大,例題素材學生已經(jīng)學過,新知識點又是規(guī)定性內(nèi)容居多,不便體現(xiàn)學生自主探究,也不便調(diào)動學生學習興趣?;诖耍P者確定如下思路:提供材料,引導(dǎo)學生課前自主預(yù)學→課中提問揭題、明確目標→預(yù)學展示、匯報交流→多元建構(gòu)、加深體驗→延展拓新、構(gòu)建關(guān)聯(lián)。
教學重點:體會用字母表示數(shù),用字母式表示數(shù)量、計算公式、運算律的必要性和優(yōu)越性。
教學難點:讓學生接納用含有字母的式子表示數(shù)量的方式。
師:看到這個課題,你有什么問題?
(提煉)字母可以表示哪些數(shù)?怎樣用字母表示數(shù)?為什么用字母表示數(shù)?
1.匯報例1
圖1
擺1 個這樣的三角形要用( )根小棒;
擺2 個這樣的三角形要用( )根小棒;
擺3 個這樣的三角形要用( )根小棒;
……
重點引導(dǎo)學生匯報以下問題:
小棒的根數(shù)隨著三角形的個數(shù)在不斷變化,但是什么沒變?
小棒的根數(shù)和三角形個數(shù)有什么樣的關(guān)系?
省略號表示什么意思?
怎樣把三角形的個數(shù)與小棒的根數(shù)表示出來?
擺( )個這樣的三角形要用( )根小棒。
生1:擺(無數(shù) )個這樣的三角形要用(無數(shù) )根小棒。
生2:擺(a )個這樣的三角形要用(b )根小棒
生3:擺(n )個這樣的三角形要用(n×3 )根小棒。
師:這幾種表示方法,你同意嗎?
師:n 指的是什么?可以表示哪些數(shù)?可不可以是小數(shù)?n×3 指的是什么?
我也想擺三角形,你們知道我想擺幾個三角形嗎?也就是說我想擺幾個三角形對于你們來說是一個未知數(shù)?那你會表示嗎?還可以用其他字母表示嗎?
學到這兒,黑板上哪些問號可以擦掉了?(相繼擦掉字母、數(shù)、表示下面的問號)如果用字母代替未知數(shù)的話,這就是我們將來要學的一門學科,叫代數(shù)。
2.匯報例2
汽車已經(jīng)行駛了50 千米,剩下的千米數(shù)是( );
汽車已經(jīng)行駛了74.5 千米,剩下的千米數(shù)是( );
汽車已經(jīng)行駛了b 千米,剩下的千米數(shù)是( )。
這里的字母b 可以表示哪些數(shù)?
如果b=120,剩下多少千米?如果b=0,b=280 呢?
3.交流例3
課件出示運算律和多邊形面積計算公式(如圖2)。
圖2
如何用字母表示正方形的周長和面積公式呢?
指名匯報例3。
師(強調(diào)):a2和2a 長得差不多,它們一樣嗎?如果a 的右上角寫了一個小小的3,猜猜看是什么意思?對比a3和3a,你覺得是一回事嗎?到了六年級我們就會碰到像a3的情況,如果a 的右上角是100 呢?這種形式到初中就會見到了。
用字母表示數(shù)在我們以前的學習中已經(jīng)接觸過,下面讓我們通過練習進一步去感受用字母表示數(shù)的價值。
1.編數(shù)學故事
你能用4a 講個故事嗎?在你的故事里要講清楚a 表示什么,4a 又表示什么。
2.字母表示數(shù)的歷史
在歷史上,人類最初用類似文字的方式表達數(shù)量和數(shù)量之間的關(guān)系。古希臘數(shù)學家丟番圖想到了用字母縮寫的方法來表示,比如,“4×邊長”就寫成了4×b,但它不能表示4×數(shù)量,4×數(shù)量就是要寫成4×s,這種方法雖然簡潔明了,但每個字母都表示具體的意思,解決的還是一個一個的數(shù)學問題,所以并沒有給數(shù)學家研究數(shù)學帶來更多便利。經(jīng)過了1300多年,到了16 世紀,法國數(shù)學家韋達將其概括成一個數(shù)和4 相乘。自從韋達把字母當作符號來表示數(shù)之后,數(shù)學獲得飛速發(fā)展,韋達也被稱為代數(shù)學之父。
師(出示一袋筆):你們知道筆的支數(shù)嗎?
老師準備拿出其中的8 支獎勵給這節(jié)課最愛思考的同學?,F(xiàn)在這袋筆還剩( )支。你會表示嗎?
每支筆的價錢是3 元,這些筆一共( )元;
每支筆重25 克,這袋筆一共重( )克;
這些筆正好能平均分給5 個人,每人分得( )支。
板書:a-8,3a,25a,a÷5
這4 個新的字母式表示不同的數(shù),如果這袋筆的總價是90 元,你覺得寫在哪個式子的后面比較合適?同學們,3a=90 這是一個含有字母的等式,有了這個等式,這些問題都迎刃而解。
未知數(shù)用字母代替就可以寫出字母式表示新的數(shù),新的數(shù)一旦知道答案,就是一個方程,有了方程就可以求出未知數(shù)。你現(xiàn)在明白字母表示數(shù)的作用了嗎?它是在為我們學方程做準備,到了下學期我們還會進一步去了解它。
1.挖掘單元知識本質(zhì),建構(gòu)認知結(jié)構(gòu)
學生的認知結(jié)構(gòu)不完整,就會給自身學習帶來障礙。蘇教版教材把這部分知識內(nèi)容安排在兩個學期,中間還間隔了一個寒假,教學時為了體現(xiàn)知識的整體性,教師首先通過梳理以前學過的知識,喚醒學生的學習經(jīng)驗,匹配學生的學習起點,初次建構(gòu)用字母表示數(shù)的意義。隨著一個個問題的解決,教師總結(jié)的話語,為后續(xù)教學埋下伏筆,打通前后聯(lián)系,實現(xiàn)整體建構(gòu),在整體建構(gòu)中,凸顯知識的系統(tǒng)化。
2.統(tǒng)整單元學習方法,培養(yǎng)研習能力
本節(jié)課秉承筆者所在學校的“生本課堂”教學理念,引導(dǎo)學生先學、會學、樂學。為了充分激發(fā)學生的自主探究意識,培養(yǎng)其自學能力,課前筆者借助預(yù)學單積極引導(dǎo)學生自主研習。課堂通過大量的數(shù)學活動展示,讓學生分享自己的學習成果。
課始學生提問,并適時將問題提煉記錄下來:字母可以表示哪些數(shù)?怎樣用字母表示數(shù)?為什么用字母表示數(shù)?繼而通過匯報交流,學生明晰了字母表示數(shù)的意義,感受字母表示數(shù)的簡潔,認識到字母符號不僅可以表示數(shù)量,還可以表示數(shù)量間的關(guān)系。教師在學生疑惑時給予點撥、引導(dǎo)和提升,這樣的交流過程,教師教有策略、教得高效,學生學有方法、學有成效。這一教學方法一方面促進了學生對知識的理解,另一方面發(fā)揮了學生的主觀能動性,激發(fā)了學生潛能,從而使學生獲得源源不斷的發(fā)展動力。
3.關(guān)注單元核心素養(yǎng),引發(fā)深度思維
用字母表示數(shù)的數(shù)學本質(zhì),不是字母代替文字的過程,而是具體數(shù)量符號化的過程。此前的數(shù)學學習,數(shù)表示的是一件事,而字母囊括的是任意一件事,本課最大的難點是讓學生接納用含有字母的式子表示數(shù)量的方式,加深理解符號是一般化的數(shù)。本節(jié)課通過學生的預(yù)學匯報,呼應(yīng)課始的3 個核心問題,并在教師適時參與下引發(fā)學生的深度思考,在學生已經(jīng)初步獲得用字母表示數(shù)的方法后,教師進一步變換素材和問題情境,4a 除了能夠表示正方形周長與邊長這件事,在其他情境里4a 是不是還能表示其他的關(guān)系呢?與生活息息相關(guān)的素材,開放的空間,強化了學生的感受。同樣是4a,有的是4 個a,有的是a 個4。同一幅圖能從不同的角度觀察,豐富、深刻了學生的認知,從而突破學生對代數(shù)結(jié)構(gòu)的認知困局,助其把握數(shù)學本質(zhì),以單元教學的視角助推核心素養(yǎng)落地。