小学数学教学“比较”运用研究

2023-11-27 08:29周建东
中小学教学研究 2023年5期
关键词:边长比较蘑菇

周建东

比较是通过将两类具有相同或相似属性的事物进行对比,进而分析事物的异同,认识规律。运用比较的方法,可以防止知识之间的相互干扰,把表面形式相似、容易彼此混淆的知识区分清楚,加深理解[1]。乌申斯基说过:“比较是一切理解和思维的基础”[2]。比较是数学学习的常用方式和手段之一,它能激起学生主动地、深入地、有质量地、有指向地研习,促进数学思维由表及里、由浅入深。数学教学中,教师要敏锐把握合适时机,引领学生展开比较,让学生在比较中辩明说清、辨析明义,把握本质、入脑入心。

一、在知识生长之处比较——发现联系,内驱引入

《义务教育数学课程标准(2022年版)》也指出,“要关注数学概念的现实背景,引导学生从数学概念、原理及法则之间的联系出发,建立起有意义的知识结构。”[3]教师要在知识生长之处引导学生适时比较,让学生在强烈的内心驱动下发现新旧知识存在的关联,自然绽放新知。如笔者在教学苏教版五年级上册“认识公顷”时,是这样来展开比较的:

知识点1:我们之前已经学习了一些面积单位,你能从小到大有序地说说吗?

生:……

知识点2:这些面积单位的大小是如何规定的?

生1:边长是1 厘米的正方形,面积是1 平方厘米;

生2:边长是1 分米的正方形,面积是1 平方分米;

生3:边长是1 米的正方形,面积是1 平方米。

知识点3:观察平方厘米、平方分米、平方米这三个面积单位,你发现了什么?

生4:面积单位通常都是以一个正方形的大小来规定的;

生5:面积单位跟正方形的边长有关,边长越大面积单位越大;

生6:正方形的长度都是10 倍的关系在变大;

生7:我发现,边长是多少长度的正方形,面积单位就是1 平方多少。

知识点4:你能根据刚才的发现,自己创造一些更大的面积单位吗?出示图1:

图1

边长是( )的正方形,面积是1( )。

学生通过比较,思维顿开,在1 平方米的基础上创造出了更大的面积单位:“边长是10 米的正方形,面积是1 平方十米”“边长是100 米的正方形,面积是1 平方百米”“边长是1000 米的正方形,面积是1 平方千米……”,此时,教师指出:“1 平方百米就是1 公顷,公顷就是今天要学习的新的面积单位。”

上述教学中,教师紧紧抓住知识生长之处让学生比较发现之间的脉络延展,让学生自己创造一些更大的面积单位,学生在强烈的学习欲望的驱动下,自然引入新知“公顷”。

二、在分层探究之后比较——揭示规律,建立模型

教师要在学生探究的各个环节适时引导学生比一比、想一想、说一说,让知识在比较中破茧而出。如教学苏教版三年级下册“求整体的几分之一”,笔者是这样来逐步深入组织学生展开比较的:

第一层次:改变数量之后的比较。探究“一篮蘑菇共6 个,1/3 是黑蘑菇,黑蘑菇有多少个?”,从“这篮蘑菇的1/3 是黑蘑菇”,想到把这篮蘑菇平均分成3 份,黑蘑菇就是1 份,由此产生用圆片代替蘑菇来分一分得到结果,或者用整数除法“6 ÷ 3”算出一份是几个的想法。接着把一篮蘑菇的个数改为9 个,求黑蘑菇的个数。教师在学生独立思考、实物操作、分数理解探究解决问题的基础上出示图2 和图3:

图2

图3

同样是这篮蘑菇的1/3,为什么每份黑蘑菇的个数不相同呢?此时,学生的思维就聚焦到这篮蘑菇的总个数上,求黑蘑菇的个数也就是平均分为若干份后求每份是多少个,每份的个数与总个数有关。虽然两次都是求这篮蘑菇的1/3 是多少个,但由于组成整体的个数不同,所以整体的1/3 的个数不同。

第二层次:一份数的比较。此时,教师又出示图4 和图5:

图4

图5

现在这篮蘑菇的总个数都是6 个,为什么每份黑蘑菇的个数不一样呢?学生的关注点自然而然就指向平均分的份数即题中的分数,虽然整体包含的蘑菇个数相同,但把整体平均分的份数不同,所以每份的个数就不同。

第三层次:整体比较。将上述解决的问题的过程同时用图6、图7、图8出示:

图6

图7

图8

图9

教师总结:都是求的什么?你有什么体会?学生在比较中概括得出了问题的共同点:都是求一个整体的几分之一是多少,体会到解决这类问题要抓住题中整体包含的数量和分数,关键是理解分数的意义,把整体的数量平均分成几份,数量关系也就显而易见了。

上述教学中,在分层探究之后,学生有目的、有针对性地进行了三次比较,在比较中发现求整体的几分之一的规律,主动而又深刻地建模,为后续求整体的几分之几打下坚实的基础。

三、在变式递进之中比较——体验过程,感悟深化

变式可以加强学生的数学技能和思维训练,引导学生发现“变”中“不变”的本质,同时还可以让学生探索“不变”中的“变”的规律,让学生在变式中触摸思维的脉搏[4]。如苏教版六年级上册“解决问题的策略”,在学生完成练习题“1 张桌子和4 把椅子的总价是2700 元,椅子的单价是桌子的1/5,桌子和椅子的单价各是多少?”后,抓住关键信息适时进行了两次变式比较:

变式一:“椅子的单价是桌子的1/5”还可以怎样说?(椅子与桌子价格的比是1∶5、桌子的价格是椅子的5 倍。)换成这些说法后,什么变了?什么没变?(表述两种量关系的形式变了,但假设的依据不变、假设后的数量也不变。)

变式二:“1 张桌子和4 把椅子的总价是2700 元”变式为“王叔叔带了3000 元,买了1 张桌子和4 把椅子后,还剩300 元”,怎么解决?“王叔叔带了2400 元去买1 张桌子和4 把椅子,还差300 元”,又该怎么解决?这样改编后,什么变了?什么没变?(总量没有变,数量关系不变。)上述变式比较中,紧扣假设的依据、假设的数量关系,将假设策略的运用不断向深处探寻。

教师要找准脉络、掐准“穴位”,在变式中即时组织学生展开深入比较,让学生在比较中明晰运用假设策略解决实际问题的题型结构,确定解题思路,感受假设的策略对于解决特定问题的价值,增强解决问题的策略意识,进一步发展分析、综合的推理能力。

四、在混淆出错之时比较——突出重点,指向本质

对一些相似或相近的数学知识,学生或是依葫芦画瓢照搬照用,或是审题不清分析草率,经常会出现混淆。教师要在学生混淆出错之时,指引学生采用多种方法进行比较,找到错误症结,规整思路,主动寻求正确的方法。如以苏教版六年级上册“列方程解稍复杂的百分数应用题”为例。笔者在教学中,有针对性地出示一组典型题“建造一座污水处理池实际投资比原计划节约10%,1.节约了4.8 万元,原计划投资多少万元?2.实际投资43.2 万元,原计划投资多少万元?3.建造一座污水处理池实际投资是原计划的90%,实际节约了4.8 万元,原计划投资多少万元?”让学生自主解答。在反馈交流中,对第一小题用“解:设原计划投资x 元。x- 10%x= 4.8”。错误方法解答的学生人数果然不少。此时,笔者让学生先将两小题仔细比较,再将第一和第三小题比较,可以读一读、圈一圈、画一画、说一说等,从题目本身和解题思路两方面比较之后再来辨析下定论。学生用自己的方法进行了两次细致地比较,发现错误的症结在于没有抓住题中的已知量理解意思,并根据题意从已知量出发分析等量关系,已知量表示的意思相同,但等量关系不一定相同。教师在学生比较交流反馈之时,相机出示图示,从理解题意、画线段图、分析等量关系等方面比较。

上述教学中,教师着力于混淆出错处浓墨重彩引导学生用多种方法比较,在比较中突出重点,化解难点,条分缕析、明白透彻,指向本质、提升思维[3]。

五、在思维定式之际比较——丰富提升,融会贯通

在学生的学习中,知识迁移是一种重要的学习方法[4]。但也因为新旧知识的迁移,学生容易产生思维定式,对学习新知识产生零迁移甚至是负迁移,造成新盲点。如果没有厘清这些新盲点,学生容易对新知识,甚至是对原本的旧知识产生模棱两可的认知。此时,教师如能在知识的新盲点上巧用比较策略,通过对比帮助学生扫清知识的盲点,将有助于他们建立起清晰的知识体系,为提高思维的灵活性奠定扎实的基础[5]。

如在教学苏教版六年级上册“比例尺”时,例题及随后练习呈现的均是缩小比例尺,易于使学生造成思维定式,简单地认为,所有比例尺化简后的前项都为“1”。于是在学完缩小比例尺后,笔者出示了“一个精密零件长2 毫米,把它绘在图纸上长10 厘米,求这幅图的比例尺”一题。绝大部分学生认为结果是1∶50。笔者以错误结果为资源,让学生说说对1:50 的理解:“图上1 厘米,表示实际50 厘米;图上距离是实际距离的1/50;实际距离是图上距离的50 倍。”笔者追问:“这个比例尺符合实际情况吗?题中的图上距离与实际距离比较哪个大呢?它是图形的缩小还是放大呢?”而后,再让学生结合比例尺的意义去审题、去理解:题中的图上距离应是实际距离的50 倍,原来是受缩小比例尺的思维定式影响,习惯性地认为比例尺的前项通常为1,混淆、颠倒了题中的图上距离和实际距离,本题是一个放大比例尺,结果应为50∶1。至此,再让学生深入比较两种比例尺的联系和区别,在追根究底中使学生理解到都是根据比例尺的意义——用图上距离∶实际距离,关键是要正确审题,搞清题中的图上距离和实际距离;同时,它们又有区别:缩小比例尺的比值都小于“1”,而放大比例尺的比值都大于“1”。

学生在比较中巧妙地化解了思维定式的负迁移,有效地提升了思维层次,深刻地把握了知识的实质。

六、在回顾反思之间比较——完备建构,优化思路

教师要引导学生在回顾反思中比较,可以把相同的知识点放在一起进行比较,那么就可以更好地激发学生的数学前经验,唤醒以前的知识结构,并把新的知识结构融入旧的知识结构之中,形成一种全新的完备知识结构。如笔者在教学苏教版六年级上册“解决问题的策略”时,在引入、揭示和感受假设策略之后,引导学生在两个层次的回顾反思中比较。

第一层次:回顾例题的解题过程,是怎样假设的?这些假设具有什么共同特征?假设在解决这道例题时起到什么作用?让学生初步体会到假设是解决问题的一种策略。

第二层次:回顾以往的数学学习,曾运用假设的策略解决过哪些问题?

生1:计算除数是两位数的除法,把除数当作整十数试商;

生2:估算时把接近整百或整十的数看作整百数或整十数,估算出大致的结果;

生3:已知两个数的和与差,假设两个数同样多,分别求出这两个数;

生4:在列方程解决实际问题时,设未知数时用到了假设策略;

……

教师引导比较:“这些运用假设的策略解决问题的过程有什么共同点?”“假设策略对解决这些特定问题具有什么价值?”“以后再遇到一个复杂或者陌生问题时,你会怎样想呢?”学生在比较中直指学习目标,发现假设策略是一种重要且常用的解决问题的策略,可以运用在不同的地方,假设策略的表现形式灵活多样,既可以用图形来表达,也能用线段表达,还能在计算中表达。这些解决问题的过程,实际上都是通过假设把复杂问题转化为简单问题的过程。

学生在两个层次的回顾反思比较中,充分体验和感受了假设策略的价值,增进了策略运用意识,丰富完备了假设策略的建构,优化了解决问题的思路,提升了思维力和学习力。

数学会因为比较而深刻,因为比较而丰富。比较是推动学生的数学学习走向实质、走向深入、走向智慧的方法[6]。总之,在课堂教学中,教师要善于捕捉良机,引导鼓励学生学会比较、主动比较、善于比较,在比较中学习,在比较中提升。

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