“以退为进”教学实录

2023-12-29 00:00:00吴建成张春莉
小学教学(数学版) 2023年1期

[一、创设情境,引入新课]

师:同学们,几千年来,龙一直是咱们中华民族的象征、中国文化的象征。每到重大节日,人们通常以舞龙相庆。老师所在的学校就有一支自己的轮滑舞龙队。(播放视频)你们想不想也置身其中体验一把?如果让你来选择,你选择舞龙的哪个部分?

很多学生选择舞龙头。

师:这么多人想舞龙头,可龙头只有一个呀,机会给谁呢?舞龙队的老师想出了一个与众不同的选拔方法。看,他是这样做的(课件出示):

体育老师请全校舞龙队128名技术相当的同学围成一圈。从1号同学开始,每隔1人留下1人,也就是留下1号,去掉2号,留下3号,去掉4号……周而复始,谁是最后留下的谁就去舞龙头。

教师随机挑选7名学生来讲台前演示。

师:活动开始前,大家先猜猜,谁会是最后的幸运者呢?

学生争论不休。

师:我们看看实际的结果吧!开始。

学生按照选拔方法演示,发现最后剩下的是7号。

设计意图:课的开始,增强学生的民族自豪感并进一步聚焦数学问题,再让学生亲身演示,分层理解复杂的方法,降低学生研究难度的同时激发学生研究的内驱力。

[二、以退为进,研究规律]

师:舞龙队有128人,按照这个方法选拔,最后剩下的是几号呢?

生1:128号,因为刚才7人时剩下的就是最大的。

生2:肯定不是128号,因为双数肯定会被去掉。我猜应该是127号,那是最大的单数。

……

师:同学们都有自己的分析和猜想。正所谓“实践出真知”。下面请打开1号学习单,这里从1开始的128个连续自然数代表128个人的号码。给大家2分钟时间,请自己找找看。

学生动手尝试

师:大家找到结果了吗?

生:没有。时间太短,数太大,找着找着就乱了。

师:那你们打算怎样研究?

生:选择较小的数试试。

生:不能只选1个数,用连续的、较小的数尝试几次,就容易发现规律了。

师:很好!你们和我国著名的数学家华罗庚先生想的一样。他曾经说过,善于退,足够的退,退到原始而不失重要性的地方,是学好数学的一个诀窍。看来大家都具有与数学家相似的思维方式!当我们遇到困难问题时,不妨先策略性地退一退,退下来再研究,规律也就容易发现了。(板书:退)

师:大家觉得把128这个数退到几进行研究比较合适呢?

生:退到一半,64。

生:退到10。

师:能退得更彻底点儿吗?

生:退到1。

师:只研究1人时的情况吗?

生:需要研究从1开始的连续自然数,看看有没有规律。

师:方法清晰了,下面就请大家以从1开始的较小数为例进行研究。

教师出示研究建议:

1.小组合作进行研究,并将研究结果填在表中。

2.观察多少人时从1号开始按规律选,最后还剩1号。

学生自主开展研究并汇报,教师将结果填在表1中。

师:我们一起来看看表1,多少人的时候,最后剩下1号?

生:人数是2的倍数时最后剩下的是1号。

生:不对,6也是2的倍数,最后剩下的就不是1号。

生:我发现当人数是从1开始连续乘2的数时,最后剩下的就是1号。

师:他发现的规律对吗?如果按照他说的规律,下一个最后剩下1号的人数将是——

生:16。

师:对吗?我们一起试试看。

学生自主验证,发现人数是16时最后剩下的是1号。

师:像1、2、4、8、16这样从1开始连续乘2的数叫什么数呢?

生:我听说过,好像叫2的次方数。

师:你的知识真渊博。就像他说的,数学中我们把像这样由若干个2相乘得到的数叫2的n次方数,其中1是2的0次方。(板书:2的n次方数)

师:现在大家明白规律了吗?谁能总结一下?

生:当人数为2的n次方数时,最后剩下的是1号。

设计意图:在此环节的教学过程中,教师积极引导学生通过实际操作,将个体意见汇聚成群体共识,再通过对数据的整体分析获取初步的规律性结论,使学生掌握“退”的数学方法,感悟其背后的数学思想。

[三、深入探索,理解本质]

师:研究到这里,你们满意了吗?

生:不满意,为什么会有这样的规律呢?

师:大家真有研究的意识,不但发现了规律,还想研究规律背后的原理。让我们结合刚才的研究,以16人为例,看看有16人时1号究竟是如何被留下来的。

生:16人时正好可以2人一组,每次画去的是每组的后一人,所以最后一组的最后一人,也就是1前面的数会被画掉,1会被保留下来(如图1)。以此类推,最后只剩下1号。

师:为什么1总能被留下来呢?

生:因为16是偶数,而且每次除以2后还是偶数,这样就总可以2人一组,每次画掉的是每组的后一人,1作为第一组第一个会被一直留下来。

师:128人时为什么最后剩下的是1号,你能说明了吗?

生:因为128是2的7次方,而且每次除以2后还是偶数,这样就总可以2人一组,每次去掉的是每组的后一人,1作为第一组第一个就会被一直留下来。

生:人数只要是2的n次方数,按规则画,每圈都可以正好2个数为一组,画去的总是每组的后一个数,1前面的数总会被画掉,而1不受影响,最后剩下1号。

师:回顾一下刚才研究的过程,我们通过怎样的研究得到了这个了不起的结论?

生:我们先从较大数退到较小数再进行研究,进而发现规律。

师:这样看来,“退”是方法,其目的是更好地“进”,这在兵法上叫作“以退为进”。老师为你们今天的研究成果感到高兴,你们真了不起。

设计意图:教师进一步引导学生透过现象分析、揭示背后的本质原理,有效提升学生的抽象、推理和建模素养。

[四、分层练习,深化理解]

师:同学们,规律大家已经掌握了,现在请应用规律解决一些实际问题。

问题1:五年级32个同学在操场上围成一圈,玩报数游戏,从1号开始,每隔1个去掉1个,即留下1号,去掉2号,留下3号,去掉4号……周而复始,最后剩下的是几号?为什么?

问题2:还是这32个同学,仍然按照刚才的规则报数(每隔1个去掉1个)。聪聪是5号,结果他是最后留下的人,这是怎么回事呢?

问题3:五年级(1)(2)两个班共64个同学在操场上围成一圈,玩报数游戏,从1号开始,每隔1个去掉1个,即留下1号,去掉2号,留下9zPUlSHk2dWhC9WHQ5LkcsBuNQWPvLiZId3FuWvNAns=3号,去掉4号……周而复始,最后剩下的是几号?

问题4:迪迪提议改变一下规则,还是32个同学,每隔1个留下1个,即去掉1号,留下2号,去掉3号,留下4号……周而复始,最后剩下的是几号?

师生逐一解决问题。

设计意图:教师分层设计练习活动,并在练习过程中将学生对“退”的认识加以拓展,从“数大小”的“退”,发展到“方法本身”的迁移上来,进一步丰富学生的方法性体验,开阔学生的思维。

[五、全课总结,升华认识]

师:课上完了,今天这节课你们有什么收获?

生:我学会了一种思考问题的方法。

师:你还有什么不清楚或遗憾的地方吗?

生:如果人数不是2的n次方数,又该如何解决呢?

教师出示问题:

五年级129个同学在操场上围成一圈,玩报数游戏,从1号开始,每隔1个去掉1个,即留下1号,去掉2号,留下3号,去掉4号……周而复始,最后剩下的是几号?

师:请同学们下课后继续研究吧!

设计意图:思维的发展不能因为课的结束而终结。在此环节中,教师进一步引导学生从方法论的角度进行思考,感受数学方法、数学思想内涵价值的同时,延伸学生对问题的思考热度,真正实现“课终结而思维不止”的育人目标。

【本文系北京市教育科学“十四五”规划2021年度一般课题“以数学为主导的多元学科整合课程的开发与实践研究”(编号:CDDB21229)的研究成果】

(作者单位:北京市东城区府学胡同小学,北京师范大学课程与教学研究院)