突显关键,自主建构

作者: 毛蓉

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数学是研究数量关系和空间形式的科学。史宁中教授认为,数学的研究包含数量与数量关系、图形与图形关系,研究数量之间和图形之间关系比研究数量和图形更重要。“常见的数量关系”是学生第一次对数量关系进行理性认识。在这之前,学生在日常生活和解决问题的过程中,已经积累了比较丰富的数量关系知识,初步感悟到如何用数量关系解决生活中的实际问题。本节课,教师通过创设情境、激发思辨、联结生活、自主创编、实践应用等环节,帮助学生主动联系经验,进一步完善认知结构,并在实际应用中建立数学模型。

一、创设情境,唤起学习经验

师:开学初,诚诚到文具店买了一些学习用品。从图1中,你能获得哪些数学信息?

生:诚诚买了4支钢笔,每支12元;买了5本练习本,每本3元。

师:我们把这些信息整理成表1,就更加清楚了。

师:这里的每支12元,每本3元,数学上我们叫作“单价”;买了4支、5本,可以叫作“数量”。谁来说说什么是单价?

生:单价就是每支的价格、每本的价格。

生:单价表示每件商品的价格。

师:是的,这里钢笔的单价是每支12元,我们还可以这样写:12元/支,读作:十二元每支。练习本每本3元,你也能像这样写一写、读一读吗?

师:根据表格中的这些信息,你能求出什么问题?怎么解决?

生:我能算出钢笔一共多少元,12×4=48(元)。

生:我能算出练习本一共多少元,3×5=15(元)。

师:数学上,像这样一共表示多少元,我们可以叫作“总价”。这里的总价,你是怎样算出来的?和单价、数量之间有什么关系呢?

生:总价=单价×数量。

师:这是生活中常见的一个数量关系,它能帮助我们解决很多实际问题。

【思考】生活是数学学习的源泉,特别是数量关系的学习,学生已经在解决实际问题中积累了丰富的经验,这些经验是学习本节课的重要基础。教师从学生熟悉的购物情境入手,引导学生梳理信息,整理成表格,为学生发现单价、数量、总价三者之间的关系做好铺垫。同时,教师又引导学生自主提出问题、解决问题,让学生主动参与数量关系的概括,为思维的进阶做好准备。

二、激发思辨:探寻知识本质

师:诚诚又去超市买了一些牛奶,请大家看看这张购物清单(如表2)。这里的表格你能填吗?

(学生填空格,互相交流)

生:伊利牛奶的总价可以用4×5=20(元)算出,因为“总价=单价×数量”。

生:安佳牛奶的数量可以用18÷6=3(盒)算出。因为“数量=总价÷单价”。

生:特仑苏牛奶的单价是120÷2=60(元)。

师:思考一下,这里的60元是什么的价格?

生:应该是一箱牛奶的价格。

师:你能说说怎样求单价吗?

生:单价=总价÷数量。

师:观察一下这里的单价,同样是牛奶,单价的差别怎么会那么大?你有什么想法?

生:上面两种牛奶是指每盒的价格,最后一种牛奶是指每箱的价格。

师:看来仅仅用元作单位,我们还不能清楚地表示商品的单位价格。像这样用两种单位结合起来使用,这样的单位叫作复合单位。

师:这个单位很有学问,它还隐含着求单价的数量关系。你能看出来吗?

生:我觉得这个“元”表示总价,这个“盒”表示数量,这里的斜杠表示除法。

师:看来从单价的单位中,我们就能看出“单价=总价÷数量”,数学真是太奇妙了。

师:刚才,我们由生活中的购物问题,发现、总结了常见的数量关系:“总价=单价×数量”。随后我们又推导出:“数量=总价÷单价”“单价=总价÷数量”。

【思考】在教学中,教师要鼓励学生勇于审视、怀疑,经历反思、质疑的过程,这样习得的知识才是深刻的。在得出三个基本数量关系后,教师质疑:“同样是牛奶,单价的差别怎么会那么大?”让学生在审视结果、仔细辨别中,发现复合单位中的玄机。此时,教师又再次启发学生:“它还隐含着求单价的数量关系。”让学生聚焦单位,发现规律,再次深化对这一数量关系的认识。

三、联结生活:丰富认知体验

师:在我们的生活中,像这样常见的数量关系还有很多。明明一家人寒假去了昆明的翠湖公园游玩,明明记录了一些数学信息,让我们一起来读一读吧。

游船每分钟行驶450米,一共行驶了20分钟。

自行车每分钟行驶200米,骑一圈正好用了12分钟。

师:用数学的眼光看,这些文字中含有几种不同的量?

(教师根据学生的回答情况,完成板书,如表3所示)

师:这里的每分钟行驶450米、每分钟行驶200米,分别是游船和自行车的速度;20分钟、12分钟,这是它们分别行驶的时间。每分钟45米,知道还可以怎么写,怎么读呢?每分钟200米呢?

师:知道了速度和时间,就能求出路程,你能算一算吗?

生:游船行驶的路程是9000米,自行车骑的路程是2400米。

师:根据“路程=速度×时间”这个数量关系,我们同样可以推导出时间和速度的数量关系,谁来说一说?

生:时间=路程÷速度,速度=路程÷时间。

师:大家又学会了三个数量关系,你能解决明明旅行中的问题吗?

教师出示:(1)从昆明回来,明明乘坐了飞机,飞机每小时飞行800千米,飞行的总路程大约有2400千米。你知道飞了几小时吗?(2)从机场到家有9600米,明明乘坐出租车,大约用了10分钟,你能求出出租车的速度吗?

师:你是怎样做的,依据的是哪个数量关系?

生:时间=路程÷速度,所以要求飞机的飞行时间,用2400÷800=3(小时)。

生:速度=路程÷时间,出租车的速度是:9600÷10=960(米/分钟)。

【思考】“总价=单价×数量”“路程=速度×时间”是两个最基本的数量关系,它们都来源于现实生活。在购物情境的基础上,教师又创设了旅游情境,并逐步放手,让学生根据“路程=速度×时间”,推导出“时间=路程÷速度”和“速度=路程÷时间”,随后又回归生活,让学生在解决现实问题中丰富对数量关系的理解,培养学生用数学眼光观察生活、用数学思维思考生活的能力。

四、自主创编,完善认知结构

师:刚才,我们研究了购物中的问题和旅行中的问题,总结了这些数量关系。这些常见的数量关系还能解决生活中的哪些问题呢?

教师出示:(1)一套《童话故事》80元,买这样的5套一共要用多少元?(2)小汽车每小时行驶80千米,照这样的速度,5小时一共行驶多少千米?

(学生独立思考,互相交流)

师:你是怎样解决问题的?根据哪个数量关系?

生:第(1)题是根据“总价=单价×数量”来解决问题的,第(2)题是根据“路程=速度×时间”来解决问题的。

师:比较一下,这两道题有什么相同的地方吗?

生:这两道题都用80×5来解决问题。

师:像这样用80×5解决问题的题目还有吗?你能编一个用它来解决问题的题目吗?先想一想,再和同桌说一说。

师:看来,这样的问题有很多,下面这几道题,你能说说它们的数量关系吗?

教师出示:(1)王师傅每小时做80个零件,做了5小时,一共做了多少个零件?(2)每袋糖果有80克,有5袋糖果,一共多少克?(3)每个书架放了80本书,有这样的5个书架,一共放了多少本书?

(学生回答略)

师:仔细观察一下,这些题目有什么相同的地方呢?

生:我发现,第一个条件告诉我们每一份有多少。

师:也就是每份数。

生:第二个条件告诉我们的是份数,要求的是总数。

生:我发现这么多的数量关系,如果概括为一个数量关系,就是“总数=每份数×份数”。

师:我们从低年级开始,就接触了“总数=每份数×份数”这个数量关系,今天我们学的“总价=单价×数量,路程=速度×时间”,与“总数=每份数×份数”在本质上是一样的。

【思考】数学知识不应求全,而应求联,教学中,教师要在多种联系中,帮助学生由点及面,自主完成知识建构,形成完整的知识体系。在这个教学环节中,教师没有满足于最基本的两个数量关系,而是借助“80×5”这个算式进行结构化教学,让学生通过编题,说数量关系,找共同点,提炼出“总数=每份数×份数”,从而完成旧知识与新知识的链接。在观察、概括、联系、表达中发展数学思维,让学生进一步理解基本数量关系的本质意义。

五、实践应用,体会数学价值

师:大家听说过“中国飞人”吗?苏炳添,他是100米跑亚洲纪录保持者。有一只小蜗牛不服气,竟然想和苏炳添比赛跑,我们来看看吧(见表4)。

师:表4中告诉我们,蜗牛、苏炳添和电动车的时间与路程,你能求出速度吗?

(学生算一算、填一填,并汇报结果)

师:小蜗牛说,我和苏炳添的速度数值都是10米,不是一样吗?你有什么想法?

生:虽然都是10米,小蜗牛的10米是每小时跑的,而苏炳添的10米是每秒钟跑的,苏炳添比小蜗牛快多了。

师:看来,这里的速度是一个复合单位,我们既要关注斜杠前面的信息,还要看清斜杠后面的信息。

师:照这样的速度,苏炳添也跑一小时的话,可以跑多少米?

生:苏炳添的速度是10米/秒,照这样的速度,1小时是3600秒,可以跑36000米,写成36000米/小时。

师:苏炳添不愧为中国飞人,他能跑得过电动车吗?

生:电动车速度是250米/分钟,可以写成15000米/小时,还是苏炳添快。

师:是的。但我们还要注意,这个比较是建立在苏炳添的百米速度上的,如果时间长,他就不一定能跑过电动车了。

师:今天这节课,我们研究了数量关系。从购物问题中,我们总结出“总价=单价×数量”;从旅行问题中,我们又总结出“路程=速度×时间”;由其他生活问题,我们还总结了“工作总量=工作效率×时间”等数量关系。通过沟通联系,我们发现这些数量关系本质上都可以用“总数=每份数×份数”来表示。看来,善于思考、善于总结,数学会越学越简单,希望同学们发现更多的数学奥秘。

【思考】教学中,教师让学生在更为丰富的现实情境中理解和运用数学知识,让学习更有深度和力量。通过创设小蜗牛、苏炳添和电动车比赛的情境,在速度的计算中进一步巩固学生对数量关系的理解,在三者的比较中深化学生对复合单位的认识,产生转化单位的需求。同时,教师的一句提醒“如果时间长,他就不一定能跑过电动车了”让学生回归理性,提升了学生联系实际解决复杂问题的能力。最后,教师回顾总结,再次帮助学生梳理知识,鼓励学生发现数学奥秘,让学生进一步体会到数学的价值。

(作者单位:江苏省无锡市新吴区泰伯实验小学)