遵循学生逻辑走向数学逻辑

来源 :小学教学参考(数学) | 被引量 : 0次 | 上传用户:virtualboxscdl
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  [摘要]“鸡兔同笼”是一线教师非常关注的一个热点教学内容。分析多个版本教材的“鸡兔同笼”,解读教材编排的意图,从学生的调查问卷、访谈中了解学生的学习起点与难点,提出了“鸡兔同笼”重组后的学习路径,以促进学生深度学习的发生。
  [关键词]鸡兔同笼;逻辑;单元重组
  [中图分类号]
  G623.5
  [文献标识码]A
  [文章编号] 1007-9068( 2020)26-0009-04
  “鸡兔同笼”是人教版教材四年级下册第九单元“数学广角”的内容。“鸡兔同笼”在我国古代的数学名著《孙子算经》中就已经出现,为了体现其数学文化历史与独特的解决问题方法,不同版本的小学数学教材(如人教版、北师大版、苏教版、青岛版等)都把它纳入其中。“鸡兔同笼”进入教材的十几年里,教师投入了极高的教学与研究热情,在百度网页输入“鸡兔同笼”四字进行搜索,相关结果多达10 700 000个,可见专家与一线教师对它的关注度非常高。但同时也说明了“鸡兔同笼”是教学上的难点,特别是一线教师存在非常多的困惑与疑问。通过对一线教师的访谈、教材的分析与学生的调查问卷,给出“鸡兔同笼”重组后的学习路径。
  一、“鸡兔同笼”的教学困惑
  1.复杂的数学问题,如何遵循学生起点?
  “鸡兔同笼”对四年级的学生来说是一个非常复杂的问题。复杂的原因有两个:一是很难人手。虽然解法很多,但这些方法都不是平时解决数学问题的常用方法。因此,学生面对问题时,很难用以前的经验来解决问题;二是“假设法”太抽象。“假设法”是解决“鸡兔同笼”问题非常好的数学方法,但对四年级学生来说比较陌生,而且解题步骤较多,解题的每一步表示的意思都要很清楚。而小学四年级的教材只要求学生能解决两步计算的数学问题,学生对于步骤较多的方法难以理解。因而,如何顺着四年级学生的学习起点,搭起学生的思维水平与数学思想方法之间的桥梁是关键。
  2.多样化的数学方法,该面面俱到吗?
  “鸡兔同笼”曾经是嘉兴小学数学团队研究的一个内容,从一线教师、名优教师到知名的特级教师都亲身参与研究,呈现课例。但听完一线教师的课后,都有一个感觉——课堂中眉毛胡子一把抓,最后啥都没抓住。究竟是什么原因呢?教材呈现的解题方法有画图法、列举法、假设法、方程法等。但纵观不同版本教材,“鸡兔同笼”无论编排在哪个年级,教材对于该年级的学生所能采用的方法都进行了呈现。的确,每种方法都对应着不同的价值,但这么多种方法都要在一节课中呈现吗?都要求学生掌握吗?从实际情况来看,教师上得手忙脚乱,但学生还是一知半解。如果不需要面面俱到或是需要梯度呈现,那么面对四年级的学生,鸡兔同笼问题的落脚点和切人点又在哪里呢?
  3.学生的两极分化,如何满足不同学生的需求?
  在鸡兔同笼问题的教学中,往往会出现两极分化的现象:当问题呈现时,学过奥数的学生立刻用假设法解题,没有接触过此类问题的学生就无从下手。那么面对全体学生教学时,该如何满足不同学生的需求?让没有接触过的、能力较弱的学生如何有法可循?让学过的、能力强的学生如何深入学习,理解“鸡兔同笼”问题的本质?
  4.统一编排的教材,如何突破教材编排的顺序?
  “鸡兔同笼”一般是安排两个课时完成相关教学,第一课时是例题学习,第二课时是巩固练习。教学后发现,许多学生还是没有较好地理解“鸡兔同笼”问题,一线教师只能通過增加课时进行相应补救,有些教师甚至用了5个课时,但最后的效果还是很差。如何突破教材编排的顺序,真正让每个学生都能理解并解决“鸡兔同笼”问题?
  带着这些困惑,深度探究教材编排,从学生学习的起点人手,进行了思考、分析、实践。
  二、知事——“鸡兔同笼”问题的多版本教材分析
  笔者查阅了九个版本的数学教材,发现“鸡兔同笼”问题在不同版本的教材中均有编排,但编排的年级、解决方法介绍及侧重点是不同的(如表1)。
  浙教版、西师大版、沪教版教材是将“鸡兔同笼”做知识增量介绍的,其中沪教版教材以“列表枚举”作为标题,借助“鸡兔同笼”的素材,侧重列表枚举方法的学习;苏教版、青岛版、冀教版、北师大版、2006年与2014年人教版教材将“鸡兔同笼”单列单元,作为数学广角中的问题解决的内容,并采用“例题 练习”格式呈现;苏教版、青岛版教材的例题中均未出现“鸡兔同笼”原型题,分别采用了“公园租船问题”“停车场问题”这样的生活实例,再在练一练中加入了“鸡兔同笼”原型题、古题等资料。
  北师大版和冀教版教材,均以“鸡兔同笼”为例题,组织了一个数学主题活动。而新、旧人教版教材都将“鸡兔同笼”安排在数学广角单元,内容充实,方法多样,能给学生提供基本建模和变式提升的空间。 人教版教材将“鸡兔同笼”的教学编排从十一册下移到第八册,跨度有三个学期。在对比2006年与2014年人教版教材内容编排中发现:编排的内容整体变化不大,教学目标定位略有微调,主要减少了“方程”这种解题思路,其他(含练习题)则大体相同。
  综合上述对各版本教材的分析,整理成表2:
  不同版本教材安排“鸡兔同笼”的年级不同,学生学习能力差异,教材渗透的解决方法并不完全一致,呈现多样性,如“列举法”“画图法”“假设法”“列方程”等。
  对比各版本教材,有两个新的思考:
  思考一:教材中的诸多方法有联系吗?
  教材中呈现的“列举法…‘画图法…‘假设法…‘列方程”等,表面上都是独立的。但深入分析,这些方法之间是有关联的。画图法、列举法、假设法之间是可以互相转化的:画图法是假设法的具象化,将抽象的假设法用画图的方式,形象地表达出来;列举法既可以看作是方程的原型,更可以看作是假设法的前身,通过具体数据的假设来寻找答案。因此,苏教版、浙教版教材在渗透了画图法与列举法之后,引导学生总结对比两种方法的联系;北师大版教材就以“尝试与猜测”为主题,做大做强“列举法”。   思考二:“列举法”真的很“土”吗?
  综观各版本教材,例题中所要渗透的解决方法多种多样,但“列举法”却是各版本教材所唯一共同采用的解决方法。这是什么原因呢?有许多教师认为,列举法太土了,一一列举,费时间,效率低。其实,列举法是一种重要的数学方法,它是研究数学常用而本原的方法,但往往因为太过平常而被遗忘。“列举法”并不“土”,列举的过程就是学生增加数学经验的过程,通过列举,学生可以经历“鸡兔同笼”方程的完整建模过程。
  在对多个版本教材的分析中也发现,同为“列举法”,各版本教材在安排上各有侧重。如北师大版教材呈现“一一列举”列表方法、列表法和“取中列举”列表法三种解决问题的方法。人教版(2014年)偏重“一一列举”的方法,还加入了特例“8,0”的情况,目的就是衔接假设法,完善对“鸡兔同笼”问题的建模体验。
  三、知人——学生学习“鸡兔同笼”问题的起点分析
  对紫微小学四年级5、6两个班共88位学生进行了一次前测,前测内容有两题:一是“鸡兔同笼”原题,二是变式题(共10分钟)。
  第一题:笼子里有若干只鸡和兔。从上面数有8个头,从下面数有26只脚。鸡和兔各有几只?
  学生答题的正确率如表3:
  第二题:全班一共有38人,共租8条船,大船可以坐6人,小船可以坐4人,每条船都坐满了。大、小船各有幾条?
  学生答题的正确率如表4:
  从统计结果可见,无论是“鸡兔同笼”的原题还是变式题,都有四分之一左右的学生能找到正确答案。那这个数据是不是可以类推到所有班级呢?答案是否定的。笔者在2018年也对紫微小学五(1)班做过一次前测,前测的正确率高达74.3%,笔者再对农村一所小学的四年级做前测,正确率不到5%。这充分说明了班级之间存在很大的差异。是什么原因造成了这么大的差异?笔者认为,课前的学习,特别是课外奥数辅导班的学习是造成差异的主要因素。如:前测的88位学生中,就有42%的学生表示在奥数班中学习过“鸡兔同笼”问题,而农村小学的学生只有个别接触过奥数。
  在对88位学生的访谈中发现,有42%的学生表示以前学过,但学过的学生正确率只有25%,从42%至25%的变化,印证了一线教师一直以来的苦恼:对四年级学生而言,“鸡兔同笼”问题真的是有难度的!学习过的学生中也有很大一部分学生不会做,没学过的学生更是束手无策。可见,除了班级间的差异外,班级内部学生对于“鸡兔同笼”问题原有的基础也呈现两极分化。因此,对于“鸡兔同笼”问题的起始教学需要低起点、低难度!
  做对的学生都是采用什么方法?第一题做对的学生采用的方法如表5:第二题做对的学生采用的方法如表6:
  对于典型题,做对的学生一般采用的是假设法,而对于变式题,采用假设法的学生人数却减少了近一半,为什么会这样?这样的数据或多或少说明了那5个学生对于假设法是一知半解的。在整理学生的作品中,又看到了好几张这样的作品:接触过假设法、有假设法的解题模型,但不理解假设法的真正内涵;可能还能解决“鸡兔同笼”原题,但变式题就用不了了。
  可喜的是,对于变式题,有学生尝试列举,而且做对了,做错的学生中也有很多学生开始去列一列、试一试,即使没有找到正确答案。这印证了笔者的一个想法:很多学生心中是有列举尝试的意识的,是有这颗种子的。可是学完“鸡兔同笼”的内容之后又有多少学生还会用列举法呢?即使没有学会用假设法,他依然不愿意用列举这种“笨”方法。
  四、润慧——“鸡兔同笼”单元重组学习路径
  基于对教材和学生的分析,笔者想做的并不是学生学完“鸡兔同笼”后清一色用假设法,而是想让不同的学生都有不同的层次提升。在学习中,让没有接触过的、能力较弱的学生在束手无策时,有法可循;让有一定学习基础、一知半解的学生想套用模型时,真正理解;让已经掌握了的、能力较强的学生在正确解答时,深度理解。具体安排如表7:
  1.回归原始,做强、做大“列举法”
  从解题方法的角度而言,方程法远比画图、列表之类的方法要快捷简便,但这种快捷简便是数学的价值而不是教育的价值!对于数学广角的内容,对于学生学习的价值,不仅仅只是得到一个答案和结果,更多的是要给予学生面对新的、未知的问题该如何解决的一种方法和策略的指引:面对新问题如何人手?从哪里人手?怎么进行尝试?怎样在尝试的过程中发现和总结?因此,通过重组,在课堂上让学生回归到学习的最原始状态,尝试用画一画、举一举的方法解决问题,在解决问题的过程中慢慢积累经验,一步一步地优化、提升经验,放慢脚步,做强、做大列举法和画图法。在这一过程中,学生的有序思考、观察、分析、归纳、创新、发现等综合能力都得到了发展,数学核心素养得到了培养。
  2.拉长过程,做深做厚“假设法”
  面对两极分化相对比较严重的“鸡兔同笼”问题,重组后的第一课时貌似忽略了“优秀学生”的存在,但这并不是放弃假设法,而是拉长体验的过程,给假设法做了更深更厚的铺垫。课堂上难免有优秀学生会提出假设法,而太快得出了如此“简易而通吃”的方法,往往会忽视结果背后的产生过程。假设全是鸡或兔,逼近的思想在画图法、列表法中都有渗透,拉长这个过程,就能给予“没有接触过或能力弱的学生”一个理解的机会,给予“貌似理解假设法的学生”一个走进假设法背后的机会。而且,第一课中的两个例题都不是典型的“鸡兔同笼”问题,而是用三角形与五边形、5角与2角这样的素材,进一步避免了部分学生套用公式,使学生从本质上来理解这些数学问题。
  3.沟通融合,做透、做活“综合法”
  本单元的重组中,实现了两次沟通融合。第一次的沟通融合是在第一课时中,例1要求学生完整列举,将所有情况有序地写出来。例2引导学生思考:找到正确答案后,还需要列举下去吗?通过讨论发现,找到正确答案后,不需要再列举下去了,再往下列举要么是多相关数,要么少相差数。对于例3,要求学生快速列举。这时,学生在已有的经验基础上,开始跳跃式的列举,从随意举2个数后根据相差数快速调整出正确的答案,而快速调整的过程已经是假设法的雏形了。第二次融合在第二课时,在教学了假设法后,再引导学生比较列举法与假设法,学生突然发现列举法就是假设法,只不过假设法是从特殊的数字开始,而列举法是从普通的情况开始,而本质不变的是关注总数的相差数与两种不同物体的相差数。这两个层面的沟通融合,会让学生顿悟,让学生豁然开朗。
  (责编金铃)
其他文献
[摘要]在关于梯形有关概念教材编写及二次开发研究(二)的基础上,对梯形的有关概念教学进行了二次开发设计,给出了设计思路、意图及教学建议,并阐明设计的优点和不足。  [关键词]二次开发;梯形;概念;设计  [中图分类号]  G623.5  [文献标识码]A  [文章编号] 1007-9068( 2020)20-0009-03  在关于梯形有关概念教材编写及二次开发研究(二)中,分析了梯形有关概念来源
[摘 要]概念同化是学龄儿童获得概念的典型方式。以“周长的认识”的教学为例,通过引导学生在看、摸、描、量、算等实践活动中感悟和理解周长的实际含义,促进学生空间观念的形成与发展。  [关键词]数学基本活动经验;上位概念;下位概念;概念同化  [中图分类号] G623.5 [文献标识码] A [文章编号] 1007-9068(2019)11-0081-02  【课前思考】  “周长的认识”是冀教版教材
[摘 要]数学文化并不是简单的“数学” “文化”。将“数学、教育、文化”有机融合,有助于将数学的至真、至善、至美浸润到每一个学生的骨子里,不断提升学生的数学核心素养。  [关键词]数学文化;核心素养;数学根源 ;数学模型;数学力量  [中图分类号] G623.5 [文献标识码] A [文章编号] 1007-9068(2021)11-0028-03  《义务教育数学课程标准(2011年版)》明确
[摘 要]教学任务的开展要以学生为根本,一切教学内容要围绕学生来设计。教师在教学苏教版“千克和克”时,通过让学生以了解“克”和“千克”到感知“克”和“千克”,进而掌握“克”和“千克”的关系,发展学生的数学思维,提高学生的学习能力。  [关键词]千克和克;问题启思;以生为本;小学数学  [中图分类号] G623.5 [文献标识码] A [文章编号] 1007-9068(2017)14-0034-01
[摘 要]教材是教师进行课堂教学的重要依据,是学生进行学习活动的主要载体。有效的教学设计以读懂教材与了解学情为前提,而读懂教材是要读懂教材的内容、编者的意图、知识的生长点、知识间的联系等。因此,设计教学前,教师要深刻地研读教材,深入地了解学生,让课堂教学更加简洁而有效。  [关键词]数对 教学目标 学习起点 设计意图 教学活动  [中图分类号] G623.5 [文献标识码] A [文章编号] 10
[摘要]核心素养背景下的解决问题教学,要从培养学生的“四基”与“四能”出发,让学生在实际情景中抽象出数学问题、构建数学模型、深化知识体系、有效解决问题。为照顾低年级学生的学习特点,教师要调动学生的已有经验,引导学生多交流算理,多总结数学建模方法,进而让学生明确数量关系,有效解决问题,其中,数学建模对学生数学学习有不可替代的作用。  [关键词]核心素养;数学建模;数量关系;组织引导  [中图分类号]
[摘要]由周长到面积的认识,对于学生来说是一次“提质”的认知之旅。以“认识面积”的教学为例,结合学生的认知特点,对学生进行生活化教学,使学生通过多元的操作,外化面积的本质,认清面积的本质含义。  [关键词]面积;平面图形;含义  [中图分类号]G623.5 [文献标识码]A [文章编号]1007-9068(2020)08-00-02  人教版三年级教材“认识面积”是学生在已经认识周长的基础上进行学
[摘要]数学是思维的体操,小学生特别是低年级学生的思维是以具体形象思维为主的。因此在教学中教师应尽可能结合学生已有认知经验,创设有针对性的问题情境,多设计一些操作性强的教学活动,引导学生在具体的操作活动中体验知识的发生、发展过程,并在教学中适时地辅以有效性提问,让学生的数学思维得到长足的发展。  [关键词]活动经验;数学思维;角的初步认识  [中图分类号]  G623.5  [文献标识码]A  [
[摘要]小学数学教材里,有一类内容被通俗地称之为“规定性”知识,即经过简约化提炼和符号化表达的结果性数学知识。为了在几何测量单位的学习中让学生对这些知识感到亲切,就要把教材中以符号为主要载体的现成知识按其前人发现和认识的过程进行还原,使“结果形态的知识”通过还原加工转化为“过程形态的知识”。  [关键词]规定性知识;结果形态知识;还原;过程形态知识  [中图分类号]G623.5  [文献标识码]A
[摘 要]在对“烙饼问题”教材编写和教学的研究与反思的基础上,进行了教材的二次開发设计,并给出了该设计在教材中的位置安排和教学目标,阐明设计的思路与意图,以及设计的优点和不足。  [关键词]烙饼问题;二次开发设计;教学目标;说明  [中图分类号] G623.5 [文献标识码] A [文章编号] 1007-9068(2021)14-0013-04  一、教材的二次开发设计  周六,妈妈将和好的一