周卫红 赵东
一、研究背景
百分数在生产、生活中有着广泛的应用,深入理解百分数的意义,对于学生正确解答有关百分数的实际问题具有重要作用。但多年的教学经验告诉我们:“简洁”的百分数,学生理解起来真的不是那么“简单”,这其中也有教师的原因。
(一)教师在教学中用“套路”进行教学
1.用“套话”分析百分数
对于“我国人口总数占世界人口总数的22%”这样含有百分数的句子,教师上课时会重点让学生进行关键句的分析,分析的“套话”基本是两种:“22%表示我国人口总数占世界人口总数的比例”“把世界人口总数看作单位1,平均分成100份,我国人口总数占其中的22份,是22%”。第一种解释只是对关键句的重复,第二种解释套用分数的意义解释百分数。这两种解释都没有对百分数的本质进行深入理解。
2.按“套路”解决问题
分数、百分数问题“内容复杂,类型繁多,变化多样”,是小学阶段令教师和学生头疼的一类问题。如这样一题:“学校图书室去年有图书1400册,今年图书册数增加了10%。今年图书室有多少册图书?”如果把题目中的“关键句”或问题稍加改动就可以变化出多种不同题目,学生往往困惑于该用乘法还是用除法,该用1+10%还是用1-10%。教学中教师花费大量的时间要求学生掌握一套问题分析流程:“抓关键句—找‘单位1—画线段图—读出图意—列式计算。”为了确保学生进行正确的解答,有教师甚至总结了一套“万能法则”,即:单位1×分率=分量;分量÷分率=单位1;分量÷单位1=分率;单位1已知用乘法;单位1未知用除法……这些解题“套路”反而给学生的学习造成负担,不利于学生利用数学概念的本质去分析和解决问题。而且在中学,多侧重于用方程解决百分数问题,根本不提“单位1”的事儿。
(二)学生对百分数的理解不够全面
1.对百分数的大小认识上有局限
学生受已有知识和经验的影响,在心理上不接受小于1%和大于100%的百分数。
在上图这道题的测试中,有10%的学生出现了错误。学生认为,300%有些怪怪的,不大理解它的意思。如果写成“高铁的速度大约是普通客车速度的3倍”,就能理解了。将我国森林覆盖率写成大约是100%的学生也不在少数,说明学生不能从本质上理解百分数表示的是两个量的关系,不能自觉沟通份、倍、分数、比这些概念之间的区别和联系。
2.对于变换形式的题目不知所措
面对一些与份数、倍、分数、百分數、比这些概念相近的题目,尤其是逆向解决的问题,学生常常不知所措。如“马尔马拉海是世界上最小的海,面积为11000平方千米,比我国太湖面积的4倍还多1400平方千米,你知道太湖的面积有多大吗?”“单位1”不明显的题目对于学生来说,理解题意也有一定困难,如:“爸爸带芳芳去新加坡旅游,芳芳发现,每次吃完饭结账时,账单上的钱数已包含了餐费的10%的服务费。如果账单上的钱数是123.2元,那么你知道芳芳他们的餐费是多少钱吗?”究其原因,学生不能准确把握题目中两个量“比较”的关系。
二、百分数的实质分析
(一)抓住百分数概念的核心
在各个版本的教材中,对百分数的概念基本上是这样定义的:百分数表示一个数是另一个数的百分之几,百分数也叫百分率或百分比。如,15%表示一个数占另一个数的[15100]。笔者认为,百分数的核心是:表示两个量相除的比较关系,这两个量可以是部分与整体,也可以是部分与部分。学生在学习时对于百分数中“两个数”的理解是比较笼统的,还不能有目的地找到百分数反映的是哪两个量之间的关系。
怎样简洁地表示出百分数中蕴含的“两个量”的关系?怎样利用百分数概念的本质帮助学生提高分析问题、解决问题的能力?怎样抓住百分数概念的核心进行单元整体教学?
(二)整体教学的设想
学生理解百分数的意义,既是进一步学习百分数相关内容的必备知识,又是分析与解答相关实际问题的重要基础。同时也是沟通与份、倍、分数、比这些概念的联系和区别、完善认知结构的重要内容。
基于这样的思考,我们开展教学的思路是:抓住题目中的关键句,把百分数中所反映的关系明朗化,外显成分数表达的关系式,把复杂关系简单化。如“账单上的钱数已包含了餐费的10%的服务费”可以让学生简单地表达为:
[服务费餐费]=10% , [总费用餐费]=1+10%
“甲数比乙数少10%”可以表示为:
[少的数乙数]=10%, [甲数乙数]=1-10%
从百分数的认识到实际问题的解决,教师整体把握对百分数中两个量“关系”的深入挖掘,教学不用“套路”,把百分数的应用过程变成对百分数概念不断深化的过程;学生全面感知,学习的内容更有系统性、条理性。
基于以上思考,笔者进行了整体把握百分数单元教学的实践探索。
三、实践过程
我们从整个单元中选取三部分主要内容进行实践,三节课紧紧抓住百分数的意义。在具体操作中,都是让学生从繁杂的背景中重点挖掘:题目中的百分数是谁和谁比?谁占谁的百分之几?并以分数形式呈现两个量的关系。三节课具体是这样安排的。
(一)“百分数的意义”一课
通过突出百分数是两个量“比较”的关系,找到题目中的两个量,包括部分与整体的关系,两个独立量之间的关系。
环节一:由课前研查的问题引入。
出示问题:“六(7)班和六(10)班,哪个班学生的视力情况比较好?”
请学生以小组为单位进行探究并汇报。
第一小组:只比较近视人数。
第二小组:用分数结果比较。
第三小组:用百分数结果比较。
师生对话得出:要想知道哪个班的视力情况比较好,只看近视的人数不行;用分数能比较出来,但是不简洁;而比较“近视人数占总人数的百分之几”,既能准确比较出两个班学生视力的情况,又很简洁。
板书:[近视人数总人数]
(设计意图:在探究中初步感知百分数表示的是两个量的关系。)
环节二:多种形式理解百分数的意义。
(1)理解部分与整体关系的百分数。
资料1:我们小组有4人,男生占75%。
资料2:人体对鸡蛋蛋白质的吸收率高达98%。
(2)理解两个独立量之间百分数的关系。
书法社团人数是剪纸社团人数的200%。
(设计意图:用线段图的形式进一步帮助学生理解百分数是可以大于100%的。)
(3)深入理解百分数表示的是两个量比较的关系。
(设计意图:渗透数形结合的思想,让学生感知百分数与扇形统计图的联系,进一步感悟百分数的意义。)
环节三:请学生用自己的理解表达百分数。
出示学生作品。
图形表达:
文字表达:
一个数(可以是一个物体或是一群人)占总数的百分之几;
一部分占整体的百分之几;
一个队是另一个队的百分之几;
一个数是另一个数的百分之几……
(设计意图:教师基于学生的理解,设计开放的情境,进一步利用不同的形式强化学生对百分数的认识。)
(二)“生活中的百分率”一课
本节课的设计旨在在复杂情境中让学生理解百分数的意义,为解决百分数实际问题打下基础,构架百分数的认识与解决百分数实际问题的桥梁。
具体操作形式为:借助线段图,利用[( )( )]的形式让百分数(百分率)所表述的两个量的关系明朗化,并能根据题目进行联想。
环节一:衔接。
沿用上节课的内容,提问:用近视人数÷总人数就能求出什么?根据[近视人数总人数]=83.3%,我们还可以得出什么?
板书:[未近视人数总人数]=1-83.3%
(设计意图:在具体情境中理解百分数是两个量比较的一种关系,并能根据数量关系进行合理的联想。)
环节二:利用线段图,理解不同生活情境中百分数的意义。
(1)王丽用电脑输入一份资料,她上午比下午多输入了20%。
(2)本季度水费比上季度节约20%。
(3)现在每件产品的成本比原来降低了30%。
(4)实际比计划超产10%。
……
(设计意图:借助线段图,让学生对各种情境中的百分数进行分析,并利用分数的表述形式形成关系式,体现百分数表示的是两个量比较的一种关系。这种词句的含义清楚了,解决百分数的实际问题就会水到渠成。)
(三)“百分数实际问题”一课
本节课主要让学生在理解百分数意义的基础上,借助关系式,正确解答实际问题。避免学生用“套路”解决问题,把算术法和方程法进行有效沟通。
环节一:利用关系式解决一步实际问题。
(1)分析关键句,获得关系式。
港珠澳大桥海底隧道长度约占大桥总长的12%。
讨论:句中是哪两个量在比较?12%是什么意思?能得到怎样的关系式?
[隧道长度大桥总长]=12%, [海面桥长大桥总长]=1-12%
(设计意图:结合前两节课的理解,分析关系句中的量,探讨12%的含义,获得两个关系式,为进一步解决问题做好准备。)
(2)解决问题,反馈交流。
港珠澳大桥全长55千米,海底隧道长度约占大桥总长的12%,海底隧道长约多少千米?
方法一:设海底隧道长[x]千米,[x55]=12%;
方法二:55×12%=6.6(千米)。
(设计意图:引导学生结合实际问题选取恰当的关系式,对方程法、算术法的道理进行分析。)
环节二:利用关系式解决两步实际问题。
(1)分析关键句,获得关系式。
港珠澳大桥比青岛湾大桥长51%。
借助线段图理解51%的含义,通过联想获得不同的数量关系式。
(2)解决问题,反馈交流。
港珠澳大桥长55千米,比青岛湾大桥长51%,青岛湾大桥长多少千米?
方法一:设青岛湾大桥长[x]千米,[55x]=1+51%;
方法二:55÷(1+51%)≈36.4(千米)。
(设计意图:引导学生选取恰当的数量关系式解决实际问题,体会利用百分数表示两个量比较的意义。)
环节三:总结方法,尝试练习。
从香港到珠海通过港珠澳大桥驾车用时为45分钟,比原来缩短了75%,原来用时多少分钟?
(设计意图:通過剖析百分数的意义,分析数量关系式,得出解决问题的方法,提升学生解决问题的能力。)
四、实践反思
在整体单元设计中,突出了百分数表示的是两个量之间的关系,并用简洁的分数形式表示这样的关系,巧妙地沟通了倍、分数、比、百分数之间的联系。在整个单元学习中,学生能够紧紧抓住“关系”这条主线,由浅入深、层层递进,打通了知识体系之间的联系。
这样的设计对学生解答复杂的百分数实际问题,尤其是逆向的实际问题,起到了很好的支撑作用。学生不用过多地关注谁是已知,谁是未知,什么情况下用乘法,什么情况下用除法,并有利于用方程法解决问题,有利于中小衔接。
整体设计利用了多种形式呈现百分数,使学生深刻地理解了生活中的百分数。在题材的选择上,关注了百分数各种不同形式的表征,100%以内的,大于100%的,整数的、分数的、符号的、图形的,部分与整体的,部分与部分的,使学生能够从中感悟到百分数的本质。
考虑到百分数也是一个数,单元设计还需进一步完善。今后应通盘考虑教材,紧紧抓住“关系”“比较”的核心要素,把倍、分数、百分数、比这些相关的概念整合起来,使知识之间的联系更加紧密。
(北京市昌平区教师进修学校 102200
北京市昌平区南口铁道北小学 102200)