许卫兵:《整体建构 简教深学

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许卫兵:《整体建构 简教深学

2023-06-10 10:34| 来源: 网络整理| 查看: 265

代数,从本质上讲,它要跳出“具体”,走向“一般”,即将所有的“具体”情况进行概括性的表达,这种概括性表达中实质上包含了所有的具体情况。因此,“用字母表示数”在数学发展史上具有里程碑的意义,它是人类数学思维(化繁为简、以简驭繁)十分突出的表现。对小学生而言,必然也是一次思维上的重大突破和飞跃,需要一次基于先前基础又超越先前学习的重构——从“具体”走向“概括”,用“概括”来表达“具体”。

[教学过程]

一、课前谈话,做好铺垫

师:有人说,数学是让人聪明的学科。学数学的人都有这样的本领——

(出示)把复杂的事情变( ),

把简单的事情变得( )。

学生回答“简单”“更简单”后,老师用成语“化繁为简”来概括。

思考:课前三分钟,也要用真功。小小的两句填空,“未成曲调先有情”,一下子把学生的思维视角引向简化、概括等本课学习的核心要素上来。

二、直观操作,引出话题

老师用小棒在黑板上摆三角形,边摆边让学生观察三角形的个数和小棒的根数,摆好四个三角形后——

师:这样摆,你们觉得有意思吗?

生:没意思。因为你接下去就会摆第5个、第6个。

师:能摆完吗?

生:不能。

师:摆不完,咋办?

生:用省略号。

师:(板书:……)孩子们,一个省略号,就把所有没摆出来的情况都包括进去了。这就是把复杂的事情——

生:变简单!

师:这么一来,我想到一个问题出来了。(出示)

生齐读题。

师:你觉得难吗?

生:不难。

师:说不难,有时也——(难)。说难有时也——(不难)。动笔填一填吧,看看谁填的水平高。

思考:用简单的操作活动开课,简洁,直观,清晰,起点很低,但由于问题的开放性,为后续学习留出了很大悬念。

三、展示交流,聚焦概括

1.展示一:摆(1)个三角形用(3)根小棒。

师:这个孩子填的是1和3,同意吗?

板书:1 3

2.展示二:摆(5)个三角形用(15)根小棒。

师:这个孩子填的是5和15,同意吗?评价一下他的水平。

生:我同意他的填法,数字大了,水平高了。

师:哦,你的想法是,谁写的数字大,谁的水平就高。如此想来,还有水平在这两个孩子之间的啦?

生:2、6;3、9;4、12。

(在“1、3”与“5、15”之间补上板书:2 6;3 9;4 12)

师:我好想看看有没有谁填写的数超过15的。

生:我填的是2000、6000

3.展示三:摆(2000)个三角形用(6000)根小棒。

师:同意吗?(同意!)你这水平太高了!好了,孩子们,你发现了吗,这道题到底有多少种填法?

生:无数种。

师:那你说我有必要写下去吗?

生:没有必要,用省略号。

师:(板书:……)小小省略号,作用无限大。

师:(指板书)你们觉得现在把答案写全了吗?

生:写全了。

师:刚才大家都认为,数字写得大,水平就高。现在有什么想说的?

生:数字大,水平固然高,但是,写全了水平更高。

4.展示四:摆(n)个三角形用(n×3)根小棒。

师:这位同学用了英文字母n,请说一说你这个n想表示谁?

生1:(上台指着1、2、3、4……)n表示这里所有的数。

师:你的意思是说,写这么多数,还要加省略号才能把它写全了,太麻烦了,我直接写个n不就好了吗。

生点头。

师:孩子们,这种想法有没有道理啊?(有)那你想想看,他后面写得是什么?

生:n×3。

师:n×3啥意思?有人看懂吗?

生:因为1个三角形要用3根小棒来摆,所以n个三角形就要用n×3根小棒来摆。

师:(问生1)你是这么想的吗?

生:是的。

师:好玩了,请问你怎么知道是乘3的?刚才咱们碰到乘3了吗?

生:碰到了。

师:哪里用上了?比如:6怎么来的?

生:2×3。

师:请问,n×3代表哪些数呢?

生:3、6、9、12……。

师:俗话说,千金难买回头看。我们回过头来看看,我们一开始解决这个问题的时候,大家脑子里总是先想到什么呢?

生:数据。

师:是一种情况一种情况的具体数据。我们以前研究的数学就是这样的,要用具体数据来解决问题。对不?

生点头。

师:这些情况我们可以称之为“具体”情况(板书:具体)。比如说,第一个孩子想到的是哪一种具体情况?

生:摆1个三角形情况,用3根小棒。

师:第二组数据讲的是哪一种具体情况?

生:摆2个三角形的情况,用6根小棒。

师:第三行呢?

生:摆3个三角形的情况,用9根小棒。

师:对!对!对!这一组一组的两个数,都是在说一种一种的具体情况。我们从一年级到现在,是不是都这么玩过来的?

生点头。

师:跟一个个具体情况相比,这个孩子的写法(指“n”“n×3”)有什么最大的不同?

生:这个n和n×3把所有的情况都包括进来了。

师:(双手做包围的动作)一网打尽了是吧。

生哈哈大笑。

师:跟具体情况相比,这个同学的创意,你觉得这种情况叫做什么情况呢?找个词来表达一下,考考你们的语文水平。

生:可以叫用字母代替数字。

师:你再说一遍,我把它写下来,改一个词,用字母表示数,一共6个字。就是用字母来代替所有的情况。

数学要把复杂的事情变简单,那这6个字能用一个词把它的意思表达出来吗?

生:字母代数。

师:变成4个字了。

生:大概。

师:大概情况,那叫具体情况,这叫大概情况。孩子们,顺着他的想法,我给一个词好不好?(板书:概括。)

生:概括。

师:上面的是具体情况,这就叫概括情况。也就是说,我们一开始都是习惯去想一个一个的具体情况,但是想到最后能把这些情况想完吗?想不完,就用省略号表示,这个孩子用了字母概括以后就把所有情况都包括进来了。

是啊,这个孩子带给我们一个新的世界,就是让我们从具体走向了什么?

生:概括。

师:那我问问大家,你觉得这个n可以代表谁?举个例子。

生:1、2、3……

师:也就是说这里的n就是代表着这里的1、2、3、4……

在“具体”和“概括”之间加上双箭头,板书如下:

师:孩子们,有一句话是这么讲的:聚是一团火,散是满天星。从具体走向概括一个字母就可以搞定了,好比——

生:(齐)聚是一团火!

师:但是,用字母概括后又能回到所有的具体,好比——

生:(齐)“散是满天星”!

师:无论是具体情况还是概括情况,它们之间有什么联系吗?

生:倍数关系没变。

师:是啊,二者的数量关系是不变的。难怪有人说:数学很奇妙,关系最重要;不比不知道,一比有玄妙。

(生重复一遍:数学很奇妙,关系最重要。不比不知道,一比有玄妙。)

师:咱们以前有见过这么填答案的吗?(学生摇头)以前我们都是只填一个结果,所以像这种情况,它有字母有符号还有数,我们一般把它叫做字母式。所以,它是用字母来代表三角形的个数,它就是用字母式来代表小棒的根数。我们是不是应该好好谢谢这位同学?

学生鼓掌!

师:这位同学一下子把我们带到了新的世界,开了眼界了,打开窗户了,我也谢谢他。

现在如果你也用字母来表示的话,是不是也用n?

生1:不一定,我用x。

生2:我用a。

生3:所有的字母都可以用。

师:如果你用a的话,后面就是——

生:a×3。

师:如果你用b的话,后面就是——

生:b×3。

师:如果前面填a,后面填b,行不行?

生:不行。

师:为什么不行?

生:同样的字母要代表同样的数字。

师:什么没有说清楚呢?

生:关系。

师:如果前面填a,后面填b,还告诉你,b就是3个a,行吗?。

生:行是行啊,但是,这不是把简单的东西玩的复杂了吗?

思考:学习的过程,是学生认知基础与新知相互协动、整体建构的过程。本环节从学生习惯性的思维方式出发,在对多种填法的概括性表达中,获得了对字母表示数的价值意义的直接感受。在教师的引导下,“从具体走向概括,用概括来代替具体”的核心本质得以轻松地浮现。

四、变换情境,加深体验

四、变换情境,加深体验师:(拿出一瓶饮料)这瓶饮料有300毫升,如果我们喝去一部分,就会剩下一部分。我们什么时候就遇到过这样的问题呢?

板书:330毫升饮料,喝去( )毫升,还剩( )毫升。

生:三年级。

生:二年级。

生:一年级。

师:咱们一年级就学啦,比如,我有5个饼,吃去2个饼,还剩——

(老师拧开瓶盖,请一名学生上台喝了一口)

师:好喝吗?

生:好喝。

师:哈哈,那可不能白喝,请问:你喝去( )毫升,还剩( )毫升。

生1:我用x表示,我喝去x毫升,因为我们没有测量到底喝了多少。

师:剩下的谁来填?

生2:喝去x毫升,还剩x毫升。

生3:应该是其它的一个字母,y表示。

生4:我认为应该是300-x。

师:哪个答案更好?

生:300-x。

师:为什么?我觉得y也蛮好的。

生:因为y没有能表示它们之间的关系。

师:是的,孩子们。数学很奇妙——

生:关系最重要。

师:我们以前也是这么减的。只是以前减的时候,都是用具体数减出一个具体的结果,今天,用了字母代替数,只能用字母或字母式来代替答案了。

(板书字母式)

师:请问这里的x可以代表什么?

生:300以下的数。

师:假使x等于20,剩下多少?

生:280。

师:假使x等于50毫升。

生:还剩250。

师:假使x是0,说明什么?

生:说明他没喝。

师:x要是300呢?

生:全部喝完了。

师:对比一下,哪些是概括的情况,哪些是具体的情况。

生:300-x是概括的情况,300-20=280、300-50=250、300-0=300、300-300=0都是具体的情况。

师:谁再来喝一口?你要比刚才的那个男孩喝的多一点。(生喝完)

出示:300毫升饮料,第一次喝去x毫升,第二次喝去y毫升。

两次一共喝了( )毫升。

剩下( )毫升。

第二次比第一次多( )毫升。

师:会解决吗?

生:两次一共喝了(x+y)毫升。

生:还剩下(300-x-y)毫升。

生:第二次比第一次多喝了(y-x)毫升。

师:简单吗?(简单)为什么简单?

生:因为有字母代替。

生:因为数量关系没有变。

师:数学很——

生:数学很奇妙,关系最重要!

师:经过刚才的学习,我们发现今天的学习好像要翻篇了。因为字母的引入,使得我们解决数学的问题变得一下子怎么样?

生:简单。

师:这就是叫把复杂的问题变简单,下面还有一句话是怎么讲的?

生:把简单的问题变得更简单。

思考:南京大学郑毓信教授提出:“要将数学思维的学习与具体数学知识内容的学习很好地结合起来。用思维方法的分析去带动具体知识内容的教学”。在学生已经初步获得了“用字母表示数”的方法后,变换素材和问题情境,扩展应用,强化感受,使得新知建构变得简约而不简单。

五、简化写法,升华主题

师:我现在已经很简单了,还要再简单。再简单怎么简单呢?人们就想出了一些办法,什么办法?(屏幕出示:简写规则)

生:简写规则。

师:(带领学生读简写规则并解释)

师:有了这些简写规则,就可以把简单的事——

生:变得再简单。

师:俗话说,千金难买回头看。回顾刚才我们出现的一些含有字母的式子,可以简化吗?

生1:n×3,可以把乘号改成点。

生2:可以不写乘号,把3写在n前面,就是3n。

师:这就是叫把复杂的事情变简单,简单的事情变得更简单。

(出示:4×b k×5 a×c 1×x x×x x+x)

学生快速说答案,师适当点拨。第一个4b,第二个5k,第三个ac,第四个x,第五个x²。

师:x+x好简化吗?

生1:不好简化。

生2:这是相同字母在相加,可以简化x×2。

生3:就是2x。

师:万一有一天你发现x上面写了一个小小的3(板书:x³),猜猜看是什么意思?。

生1:3个x相乘。

师:对比x³和3x,你们觉得是一回事吗?

生:x³表示3个x相乘,3x表示3个x相加。

师:到了六年级我们就会碰到像x³的情况。如果x右上角是个100呢?

生:就表示100个x相乘。

师:这种形式到初中就见到了。所以,有句话是这么讲的,叫最美的风景总是在远方。意思就是,我们刚刚学习一个知识的时候,我们看不到它最神奇的力量。

思考:含有字母的乘法算式的简便写法,是代数里重要的基础常识。此环节把简写方法的学习,嵌入在“把简单的事情变得更简单”的逻辑链条中,深化了知识内涵,也活化了课堂学习。在相同数的和与积方面适当做了拓展,可以让这一易混淆点得到突破。虽然超越了教材要求,但是,恰到好处的情境支持,学生并不难掌握。

六、学以致用,整体建构

师:以前的数学学习中,咱们有没有碰到过用字母表示数的情况呢?

生:我们学过加法交换律,a+b=b+a。

生:还有加法结合律、乘法交换律、乘法结合律、乘法分配律都可以用字母表示。

(出示字母表示的运算定律)

生:计算长方形周长和面积的时候,也用过。

师:他一下子把我们带回到三年级。

(出示:长方形、正方形面积的文字公式和字母公式)

由文字公式变成字母公式就变简单了,所以我们当时已经碰到了。

师:那么你们知道为什么面积用s来表示吗?

(介绍面积的英文单词“Square”,首字母是s。)

师:用今天所学的方法,我们还可以把这几个字母公式写得再简单一点,s=ab, s=a²。如果不这么写行不行?(生:行)但就显得你的水平——(不高)

师生大笑。

师:既然面积公式可以这么玩,你们就想到了什么?( 周长 )。

师:用今天所学的方法,我们还可以把这几个字母公式写得再简单一点,s=ab, s=a²。如果不这么写行不行?(生:行)但就显得你的水平——(不高)

(出示:长方形、正方形周长的文字公式。)下面我们就来进行改造。周长的英文单词是“Circumference”。

生1:长方形的周长c=(a+b)×2;

生2:正方形的周长c=a×4=4a。

思考:很多数学内容的学习都是遵循“前有铺垫、中有突破、后有拓展”的链条螺旋上升的,用字母表示数也是这样。在新知学完后,及时梳理教材,打通前后联系,实现整体建构,很有必要,也很重要。在整体建构中,凸显知识系统化和思维结构化。

七、课堂总结,阅读延伸

师:孩子们,不知不觉中这节课我们马上就要结束了,回想一下这节课你最大的收获是什么?我想听点高水平的。

生1:我会用字母和字母式来表示数了。

生2:用字母表示数能把具体变成概括。

生3:我知道了数字和字母相遇的时候可以简写。

师:乘法简写,数字优先。

生4:我还知道了一句话,数学真奇妙,关系最重要。

师:孩子们,今天这节课我们走到了一个新的数学世界。回到课题上来,把“用字母表示数”六个字再简化,再概括。

生1:字母代数。

生2:代数。

师:对,这是一个新的领域,就叫“代数”。最后,我们再来看看,这“代数”的历史到底是怎么发展过来的。

(播放微视频)

早在3800年前,古埃及人用“堆”表示特定的数。公元4世纪前后,古希腊数学家丢番图(约246-330年)开始用希腊字母表示数和一些运算,成为用字母表示数的先驱。这之后又经历了1200年,16世纪的法国数学家韦达(1540-1603年)才有意识地、有系统地用字母表示数,因此,他被尊称为“代数学之父”。

师:我们平常一节课只有40分钟,而今天这节课,我们跨越了千年的时光,和“代数”牵手,这真是“一课千年”啊!(板书:一课千年)

下课!

思考:数学课不仅要上得科学、严谨、逻辑,也要上得艺术,富有美感。如果说这节课深入浅出地把“用字母表示数”知识内涵说明白了,那很多文学的、诗意的表达,则很好地实现了多种思维形式的联通。“数学很奇妙,关系最重要”“最美的风景在远方”“一课千年”“千金难买回都看”“不比不知道,一比有玄妙”……既是生动的教学语言,又是深刻的数学思想表达,不仅让课堂增色,也给了学生良好的思维启迪。

(作者单位:江苏省海安市城南实验小学)

作者简介:

许卫兵,江苏省海安市城南实验小学教育集团总校长,正高级教师,江苏省特级教师,首批江苏人民教育家培养对象,江苏省基础教育教学改革专家委员,江苏省333高层次人才培养工程学术带头人,南通大学硕士研究生导师,南通高等师范专科学校特聘教授。积极倡导简约教学,研究成果荣获江苏省人民政府成果特等奖、国家教育部教学成果二等奖,被《著名特级教师教学思想录》收录。著有《简约数学教学》《成为高度自觉的教育者——写给后课标时代的数学教师》等,主编或参编教材、图书10多本,在《人民教育》《课程·教材·教法》等有影响力的杂志发表文章300多篇。领衔省市县三级许卫兵名师工作室、全国20个省近200所联盟校的简约教学体系资源建设和结构化学习研究,讲学足迹遍布全国。

责编:崔宏林返回搜狐,查看更多



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