探寻规律:从“本手”到“妙手”

作者: 张晶

探寻规律:从“本手”到“妙手”0

“和与积的奇偶性”是苏教版小学数学教材五年级下册的一节规律探究课。吴玉国老师教学这节课时,基于儿童立场,从“探索自然数的奥秘”的视角展开教学,将课时内容融入数学整体知识结构中进行建构,使其具有连续性、关联性和生长性,这样符合学理的“本手”设计,呈现出一种水到渠成的“妙手”效果。

【片段一】“妙”溯源头——紧扣核心,关注本质

师:同学们说说看,什么是自然数?

生:除0以外的所有整数。

生:我觉得自然数包括0,因为有一种自然数叫非0自然数。

师:自然数就是数东西的时候表示物体个数的数。

师:看,这是1支铅笔,这是2个人……一个东西没有的时候就用0表示。自然数从0、1、2开始,后面还有吧?能明白自然数的同学举手。这节课我们就来研究自然数。

师(PPT动态演示):自然数1,能用1个方块表示它吗?可以用2个方块表示2吗?

(课件依次出示自然数对应不同个数的方块,如图1)

【赏析】在教学中,吴玉国老师将课题替换为“探索‘自然数’的奥秘”,题眼落在自然数。在深刻理解各个版本教材的基础上对教学内容进行整合,教学目标指向探寻规律,引导学生理解数学本质。从自然数切入,让1~10十个数和图示对应出现,学生对熟悉的内容产生了新的兴趣。吴老师没有从任选两个不是0的自然数求和判断切入课题,而是提炼出核心概念,以数形结合的直观形式,帮助学生运用自然数的特征分析自然数的内在规律。

【片段二】“妙”搭云梯——超越经验,整体架构

师:你们能不能将1~10十个数分成两类呢?

生:1、3、5、7、9是奇数,2、4、6、8、10是偶数,可以分成奇数、偶数两类。

师:真棒,大家刚刚学过奇数和偶数,这个同学就用上了。

师:自然数分成了两类,一类叫奇数,一类叫偶数,这么分不会漏掉一个数。

师:既然奇数、偶数有自然数的特征,你们能想办法把它们的特征表示出来吗?

(师展示学生作品,组织学生讨论,留下如图2的3幅作品)

师:1号作品奇数和偶数可以用图形来表示,2号作品用式子加上文字来表示。看来奇数、偶数跟这个“2”很有关系啊!3号作品还写了奇数和偶数的个位。看明白了吗?

师:我任意说一个数,你们能判断它是奇数还是偶数吗?

【赏析】在结构化学习过程中,教师要善于搭建脚手架,关注学生既有的经验以及可能形成的新经验。学生对奇数和偶数的特征有一定的认知,也积累了一些探索规律的活动经验。吴老师设计“你们能不能将1~10十个数分成两类呢?”的数学活动,基于学情为学生搭建知识的脚手架。“你们能想办法把它们的特征表示出来吗?”这个问题让学生初步感悟到自然数可以分为奇数和偶数两类,这两类数既具有自然数的一般特征,又有各自独有的特征。

【片段三】“妙”寻钥匙——多元表征,学法指导

师(贴图片):我用图3来表示奇数可不可以?

生:可以。

师:图4表示偶数行吗?图5也是偶数吗?

生:是的。

师(留下和]两张图片):能不能就用这两张图片表示所有的奇数和偶数呢?这个奇数可以为1,可以表示3,还可以表示更大的奇数,这个偶数可以为2,可以表示4,还可以表示更大的偶数。

师:如果奇数和偶数相加,又会有什么特征呢?

(学生讨论后把想法写在小黑板上,再依次贴到大黑板上,如图6至图8所示)

生:能。

师:图8中的方块表示什么意思?

生:1个方块表示奇数,另1个方块也表示奇数,2个方块加起来就是偶数,奇数加奇数等于偶数。2个方块表示偶数,加起来4个方块也表示偶数,偶数加偶数等于偶数。3个方块表示奇数,2个方块表示偶数,加起来一共是5个方块是奇数,奇数加偶数等于奇数。

【赏析】将学科知识结构转化为学生的认知结构并不是自然而然发生的,这个过程需要一个载体,这个载体就是多元表征。“奇数和偶数到底有什么特征,它们之间该怎么运算?”学生循着问题通过观察、思考、分析、推理、想象……呈现出用文字、图片等方式的多元表征,思维真实可见。吴老师用方块图启发学生思考奇数和偶数的本质,学生在对不同表征的学习材料进行筛选和比较时,经历了思维碰撞、删繁就简、去伪存真的过程,这一过程不断激活学生的思维,帮助他们丰富认识、建构知识。

【片段四】“妙”开窗户——融合融通,提升素养

师:同学们真不简单,你们为了研究出自然数的这些特征,想了很多办法。

师:那么奇数和偶数能不能相乘呢?

……

师(课件出示人民币图片):自然数在我们的生活中运用很广泛。1元、2元、5元可以凑成10元吗?你们见过3元一张的人民币吗?(没有)对,1元和2元合起来就是3元,不需要再有面值3元的人民币了。

师:大家见过20元、50元和100元面值的人民币吧,如果再造一张人民币的话,是不是要再造一张200元的人民币呢?

生(齐):不需要。

师(出示一张身份证号码):身份证上有很多数字,里面也有很多奥秘。今天我们不去研究它,待你们以后去探究。

师:我们再回到1~10这十个数,细细观察,能发现其他特征吗?

生:它们每个相连的数的差都是1。

生:相邻的奇数(偶数)相差2。

生:两个奇数之间隔了一个偶数,两个偶数之间隔了一个奇数。

师:4=2+2,6=3+3,8=3+5,10=5+5,你们能看出来这些等式有什么规律吗?

师:等号左边都是偶数,等号右边都是质数,一个偶数可以用两个质数加起来,这就是数学家陈景润研究的哥德巴赫猜想。感兴趣的同学可以课后探究下。

师:今天,我们是怎么探索自然数的内在规律的?你们还想到了哪些问题?

【赏析】有效的教学活动要能促进学生思维的发展,培养学生良好的学习习惯,让学生形成积极的情感、态度和价值观,逐步培养学生核心素养。吴老师设计生活中的人民币面值、身份证号码的意义以及著名的哥德巴赫猜想等教学情境,让学生在真实情境中体验学习,启发学生从新的视角看待自然数的规律,从理解到迁移再到应用。在探索自然数规律的过程中,每一个学生都有机会思考、探索和表达,结构化学习促进了学生学习能力和理性思维的提升。

(作者单位:江苏省南京市瑞金路小学)