【关键词】思想;核心素养;学会思考;合情推理;演绎推理
【中图分类号】G623.5 【文献标志码】A 【文章编号】1005-6009(2015)45-0047-02
《义务教育数学课程标准(2011年版)》指导下的数学课堂教学改革,越来越关注数学教学的价值,注重学生在数学学习过程中感悟数学思想和方法,这些数学思想和方法是学生今后解决问题、创新发展的核心素养。人教版三上《用长方形和正方形周长解决问题》一课就是在这样的背景下增加的新内容,要上好这节课,需要先明确并挖掘这一教学内容所承载的教学价值,设计基于学生核心素养发展的教学活动。这节课至少有以下几个方面的教学价值:
1.培养分析和解决问题的能力——学会思考。
教材以刚学的长方形和正方形的周长为载体,呈现“用16个边长为1分米的小正方形拼成一个大长方形或正方形,怎样拼才能使拼成的图形周长最短”这么一个学生以前从来没有碰到过的新问题,它不能通过简单的列式解答得以解决,需要罗列多种方案(排成1排、2排……),再进行比较和分析,最后得出结论。其中,罗列各种拼组情况的思考方法对三年级学生来说是个全新的挑战,却是他们今后深入学习数学和解决问题常用的思考方法。因此,感悟和经历这种数学思考方法,让学生逐步学会思考,无疑是这节课的一个重要教学价值。
2.概括和归纳结论——合情推理。
教材展示了三个学生的不同拼组方案,试图让学生通过计算和比较,得出拼成正方形周长最短。要真正形成数学结论,需要提供更加丰富且有层次的学习材料,让学生进行自主探究,并进行概括归纳与合情推理,进而得出数学结论。让学生充分经历这一数学学习过程,用数学的方式得出数学结论才能有效提升他们的数学素养。
3.追根溯源——演绎推理。
要对得出的结论进行解释和说明,就需要学生运用已经学过的数学知识进行严密的数学推理,演绎推理能力也是新课标倡导的核心素养之一。学生通过合情推理得出猜想:拼成正方形周长最短。此时教师应该抓住时机提出新问题:为什么拼成正方形周长最短呢?一方面,把研究推向深入,使学生“知其然”更“知其所以然”;另一方面,利用对这一问题的研究,培养学生的演绎推理能力。
4.合理推广与提升——类比推理。
通过研究得出16个小正方形拼成正方形周长最短后,教师应当及时抓住时机,提出:如果有12个小正方形,怎么拼周长最短呢?学生可以通过类比继续研究,得出:不能拼成正方形时,拼成的长方形越接近正方形,周长越短。学生研究完正方形的拼组后,还可以继续推广:如果是两个长方形拼组,什么情况下周长比较短呢?这一连串问题促使学生进行类比推理,很自然地提升了他们对问题本质的认识。
基于以上对这节课教学价值的认识,我们作了如下教学设计:
一、复习铺垫,导入新课
课件出示1个边长为1分米的小正方形,算算它的周长。
课件出示4个边长为1分米的小正方形,如果把它们拼组成一个图形,你还会计算它的周长吗?课件依次将它们拼成一个长方形和一个正方形。(生计算)
原来用4个小正方形拼成长方形和正方形的周长是不同的啊,真有意思!
从复习周长引入,用计算4个小正方形拼成的图形的周长过渡,既让学生感悟到用同样多的正方形拼成不同的图形周长不一样,为引出例题做好铺垫,又为后续深入研究周长为什么不同打下伏笔。
二、操作实践,解决问题
1.课件出示题目:用16个边长为1分米的小正方形拼成一个大长方形或正方形,怎样拼才能使拼成的图形周长最短?
请你试着在练习纸上画一画、算一算,再比一比,独立完成研究。有困难的话可以找学具帮忙。
2.生独立完成如下表格:
我的发现: " " " " " " " " " " 周长最短。
3.反馈交流:
(1)拼:
生反馈:摆1排,摆2排,摆4排。
小正方形的个数这么多,你们是怎么在短时间内想到这3种方案的?(利用乘法)
原来利用乘法可以帮助我们更快地找到各种不同的方案,好方法!
(2)算:
那么,它们的周长各是多少?
长:16,宽:1;周长:(16+1)×2=34(分米)
长:8,宽:2;周长:(8+2)×2=20(分米)
边长:4;周长:4×4=16(分米)
(3)比:
只有这3种拼法吗?为什么?(生自由回答)
我们用有序思考的方法解决问题,可以保证不重复、不遗漏。
比一比,你们的结论是——(拼成正方形周长最短)
在这个研究过程中,学生一直都是学习的主人。材料是学生提供的,计算和比较都是由学生来完成的,很好地发挥了学生的主动性。
三、对比分析,深入理解
刚才,我们通过拼、算、比解决了这个问题。想一想,如果有12个小正方形,怎么拼周长最短?
生:每排3个,拼4排。
请通过画图、计算、对比来验证你的想法。
谁来验证?(生回答另外两种方案,计算周长)
怎么不拼成正方形?(12个小正方形不能拼成正方形)
看来,的确是这样拼周长最短。你们太了不起了!像这样,先提出猜想,然后通过计算、对比验证猜想,也是数学学习的重要方法。
不过,用一些小正方形拼组图形时,到底怎么拼周长最短呢?(同桌讨论,然后自由回答)
小结:用一些小正方形拼组图形,拼成的图形是正方形或接近正方形时,周长最短。
放手让学生对拼组12个小正方形进行独立研究,使学生有机会运用刚学的分类罗列的研究方法,丰富了研究素材,为归纳结论提供了结构性的材料。
小正方形的个数相同,为什么它们拼成图形的周长有长有短呢?请你以4个小正方形为例,加以说明。四人小组试着说一说。
在合情推理的基础上,化繁为简,让学生借助于研究4个小正方形的拼组情况,明晰小正方形个数相同拼成图形的周长不同的原因,并在小组内表达交流,使学生的思维更有条理性。
四、联系生活,练习巩固
1.最近,学校准备进行优秀作业展评,共展出18本作业,这是小红的设计方案(每排9本,摆2排),还有更节省空间的方案吗?
生1:每排6本,摆3排。
生2:拼成正方形或接近正方形时,周长最短。
看来,我们今天的研究还是很有价值的,快来计算验证下吧。
2.我们在拼正方形的过程中,发现了很多奥秘,如果是两幅长方形的美术作品呢?
方案一: "方案二:
出示问题:给两幅画装上边框,哪种方案比较节省材料?为什么?
第1题对教材第87页第4题进行了适当的改编,舍弃了与本节课无关的元素,指向更加明确。第2题旨在对本课的内容进行适当的提升和拓展,并利用所学的知识来解决实际问题,让学生体会到数学学习的价值。
本节课的设计指向明确,聚焦学生数学核心素养的培养。利用拼组小正方形研究周长的变化情况,使学生体验到了罗列各种情况进行分类研究的方法,感悟到了猜想、验证、归纳、演绎、类比等数学思想方法,很好地实现了本节课的教学价值。
(作者单位:浙江省慈溪市教育局教研室)