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这样上课,不怕孩子学不好数学

2017-05-31 缪建平 星教师


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在生活实际中触摸知识



为了让孩子们充分感受到数学的魅力,持续保持对数学学习的浓厚兴趣,在六年级学生学完新课后,我没有采取一般的数学总复习方法,而是和学生商定,将5月作为“生活中的数学问题探究月”,要求所有学生人人参与,努力搜集生活中的数学问题,并在班上发布,然后再自由选择一个问题进行探究,由此将有趣的生活问题探究与常规复习紧密结合,互为补充,希望为孩子们的小学数学生活画上一个圆满的句号。

通过一段时间的准备,孩子们提交了不少有趣的问题,比如怎样存款才合算、水笼头滴水,一天约浪费多少、一层保鲜膜有多厚、怎样使用空调更省电等。

我鼓励他们根据实际情况和兴趣,选择一、两个问题进行研究,可以与人合作,可以查看资料,可以向老师和家长请教,可以网上求助,计算复杂的可以借助计算器,探究成果可以用“数学日记”书面写成,也可做成电子幻灯片形式进行发布。

通过4周的研究,大约有95%的学生完成了预定的研究任务。其中大多数人把研究成果写成了“数学日记”,有几名学生制成PPT进行分享。

一位叫良良的同学对教室讲台上的粉笔产生了兴趣,觉得可以利用学过的圆柱体体积知识来探索出一盒粉笔的体积,并将他的探索过程撰写成了数学小论文:

今天,老师布置一个作业:让我们每天探索一个生活中的“数学问题”。通过选择,我想算算普通的白色粉笔的体积大概是多少呢?(那当然用“立方分米”做单位了)。

粉笔一头大,一头小,但我们可以把它看作近似的圆柱体。通过思考,我想用两种方法来测量和计算它的体积。

一种是通过“平均底面积”来进行计算(“平均底面积”是我创造的一个名词),即量出两头的直径,算出各自的面积再除以2,这样粉笔这个近似圆柱体的“平均底面就”算出来了。我用毫米为单位,量得大头底面直径是10毫米,小头底面直径是8毫米。于是,它的平均底面积是:

3.14×(8÷2)2+3.14×(10÷2)2=128.74(平方毫米)

每支粉笔的体积是:

[3.14×(8÷2)2+3.14×(10÷2)2]÷2×75

=128.74×75

=4827.75(立方毫米)

≈4.83(立方厘米)

90支粉笔约是434.5立方厘米,合0.43立方分米。

这个问题,我们还可以通过“平均直径”(这个词也是我创造的)来进行计算。一支粉笔的体积是:

3.14×[(10÷2+8÷2)÷2]2×75

=63.585×75

=4768.875(立方毫米)

≈4.77(立方厘米)

90支粉笔约是429.3立方厘米,合0.43立方分米。

两种算法的误差这么小!我想,两种算法都可以进行。


良良通过实践和探索,找到了两种不同的方法对粉笔的体积进行计算,并注意进行比较,而且思路清晰,计算准确,表现出了良好的数学探究学习能力,后来这篇文章还被发表。

无独有偶,当时深圳的刘德美老师也在引导孩子们进行类似的数学探究学习,一开始同学们开始的思路也是和良良一样,取了“平均底面积”或“平均直径”来算的。但是,当他们学习与探索圆锥体积与底面积的关系时,发现了问题:

粉笔上下两头大小相差不大,这样算误差也不大。但是如果考虑极限情况,即上底是0时,是不是变成了圆锥体呢?如果按照上面的第一种算法,粉笔的体积是:(0+下底面积)÷2×高=底面积÷2×高=底面积×高÷2,这不是和“圆锥体的体积=底面积×高÷3”相矛盾了吗?

同时,按上述的第二种算法,中截面的直径(半径)是底面直径(半径)的二分之一,中截面面积是底面积的四分之一,所以圆锥的体积是与它等底等高的圆柱体积的四分之一,同样也是与“圆锥的体积是与它等底等高的圆柱体积的三分之一”相矛盾的。

刘老师随后还专门撰文与我们商榷了两种探究方法。且不管到底哪种结果才是正确的,这种探讨本身已经让我非常欣喜。

“生活教育”的理论大家耳熟能详,加强数学教育与生活实际的联系,给学生打开“生活”这扇窗,数学世界就会变成一个具有吸引力的、新奇鲜活的世界,学生在其中就不仅仅是学习知识,而是“触摸知识”了。

与“掌握”不同,“触摸”是尝试性的,非一次完成的,是允许失败的,它不十分强调标准答案和一次过关,因此,在“触摸”中掌握知识,符合儿童文化的特点,是实实在在的“目中有人”的数学教育,它能让学生知道数学就在自己身边,进而激发他们浓厚的学习兴趣,提高自信心。


在游戏活动中迭代认知



纯粹的书本知识教学会让学生感觉到压力和单调,因此我会根据教学内容进行思考,不定期地组织学生进行相关的探究性数学游戏活动,让孩子们在挑战中强化知识的掌握,同时获得研究的乐趣。

加法“串串烧”的活动灵感来自于早期看到的《HAPPY数学》(A——F),这套书在全美销量很高,书中有很多“加法串”、“加减串”以及“计算串串烧”,玩法与24点有些类似。

我受书中的启发,设计了得数是22的加法串问题供学生探究:


从1-9中选择四个数字(可以重复),使这个4个数学的和等于22。注意,4个数字改变顺序,只算一种(比如1、9、9、3与1、3、9、9只算一种)。你能写出所有的加法串吗?

□+□+□+□=22


下面是其中一个孩子的解答单,即使她已经是四年级的学生了,还是有许多“加法串”是重复的。但我们没有急着告诉她最佳解法,而是帮他们找出其中的几组,再写上提示语,让他们自我纠正与自我完善。

与此同时,我自己也在认真地思考怎样才能做到“不重复,不遗漏”这个看似简单的问题。

我们可以引导同学们这样想:

第一个数字是1,第二个最小是3,第三个、第四个都是9,于是得到1399,也即依次从最小的想起,再往大的数去想;如果出现大数在前,小数在后的情况,就说明一定与前面的重复了,略去不写。于是可以写出“1”打头的排列如下(也可以引导学生把它们看作四位数,他们也正好是从小到大排列的):1399、1489、1579、1588、1669、1678、1777;

于是,紧接着,再引导同学们写出“2”、“3”、“4”、“5”打头的加法串,如下排列:

2299、2389、2479、2488、2569、2578、2668、2677;

3379、3388、3469、3478、3559、3568、3577、3667;

4459、4468、4477、4558、4567、4666;

5557、5566。

数了一下,一共可以填出31种“加法串”呢。

在探究过程中,也有同学不是按照上述思路进行的。比如,有一个同学的处理方法是这样的:第一个数最小是1,第二个、第三个、第四个数从最大处向最小处写(从9开始写),因此就有了“1、9、9、3”这个填法。于是,“1”字打头的“加法串”依次排列如下:

1993、1984、1975、1966、1885、1876、1777;

然后再依次想第一个填2、3或4时的情况(后面三个还是从大到小),于是又有如下排列的“加法串”:

2992、2983、2974、2965、2884、2875、2866、2776;

3973、3964、3955、3883、3865、3874、3775、3766;

4954、4864、4855、4774、4765、4666;

5775、5566。

数了一下,还是一共有31种“加法串”。

这个活动其实从一年级就可以开始使用,但是建议从二年级开始,三年级以上最适中。

如果是请一、二年级的小朋友探究,不必太苛求“不重复,不遗漏”的标准,只需要“写得越多越好”即可,以激发和保持孩子们的探究热情。如果从三年级开始,可逐步提出“不重复,不遗漏”的要求,而且需要逐步引导孩子怎样才能做到“不重复,不遗漏”。

而在“加法串”活动中,孩子们的收获也是不容小觑的:不仅在不知不觉中加强了进位加法的口算练习,还认识到“一个数增加,另一个数减小,才能保持得数不变”(加减规律);如果把它所填的4个数看作一个四位数的话,又能通过从大到小或从小到大的排列,理解“万以内的数”大小比较的方法,更重要的是大家学到了如何“找规律”(突破了在解答“排列组合”这类题时,如何做到“不重复,不遗漏”这一教学中难点)。

感兴趣的老师还可以根据教学内容,把这个活动进行进一步的改良,比如可以让得数变成“8”、“12”、“16”等,那么这样的话,孩子们就能从一年级开始,拾级而上,一路“玩”过来,在举一反三中,孩子们“找规律”的本领一定会越来越强。

在四年级,我就将这个加法串变形为“用4个3,添上+、-、×、÷以及( ),使得数分别等于1、2、3、4、5、6、7、8、9、10”。下面是我班一个学生的成果。虽然这位同学在过程中几次修改,但最终还是探究出了全部的答案。





在开放问题中发散思维


要使数学课堂生机盎然,需要我们善于寻求或设计与所学课本知识相关的“好问题”,引发孩子的好奇心和探究欲,这样的课堂才能真正吸引孩子,并让他们学习其中,享乐其中。

在三年级下册《认识分数》的学习中,学生很快通过对折、对折、再对折、再对折的方法,认识了½、¼、⅛、1/16……由于这样的折纸很有规律,没有难倒大家,而且有的学生由此推断说:我能折出1/32、1/64等等。

为了激发学生挑战新高度,我试着问学生:谁能用一张A4大小的折纸折出1/12呢?

孩子们一下子遇到障碍了!把A4纸大小的长方形折出1/12,最大的难度在于:不全部是对折,而是在其中必须有一次把一个图形平均分成三份,这需要打破原有“对折”的思维模式,对孩子来说是一种新的挑战。

但是,由于有前面的认知基础和认知平衡的打破,孩子的探究欲望被激发,于是探究潜能也被大大挖掘了出来!

不大一会儿,有学生提出了自己的折法。开始大家以为只有两种,但渐渐地发现,好像是四种,最终我们通过把12分解成两个相乘的因数,发现原来有6种折法,即6×2,2×6;12×1,1×12;4×3,3×4。(如图所示)


上面孩子们提出的方法其实解决的是“十二等分一个长方形”的问题,我又竭力鼓励学生“疑中生疑”。一个同学提出:我们可不可以折出12个相等的三角形呢?对啊!这一想法大大拓展了大家探究问题的思路。于是,大家又忙着操作起来……

不一会儿,同学们又通过讨论交流渐渐发现:三角形必须是最后一次折,所以必须先把长方形折成六等分。而6又可以分解成两个因数相乘的四种情况,即6×1,1×6,2×3,3×2。于是,也就又有了四种折法。


在这之中,从完成依靠操作到借助纸笔,用因数相乘的形式进行推理与验证,这其实就是一个不断“建模→检模”的过程,同学们的合情推理能力进一步增强了!


“一石激起千层浪”,一个好的问题,激发了孩子们的好奇心,进而使整个教学过程变得生机勃勃。这样就完成了一个“提出问题→解决问题→提出新问题→解决新问题……”的“问题研究”教学的循环过程。开放性的探究问题让孩子们思维得到极大的发散,此时他们已经不单单是习得了某种知识,更是数学思维能力的强化。

小学数学教育不能轻慢学生学习的生活状态,将学生从愉悦感中“悬置”起来。因此,在小学数学中,必须有些类似魔方的“东西”,通过教师“游戏地教”,让学生“探索地学”。试想,孩子们如果能对所学的数学的东西感到“疑惑”、“好奇”、“惊讶”甚至“兴奋”,我们还用担心他们学不好数学吗?



本文摘录自《星教师》小学数学年度创新教学设计

作者丨缪建平(苏州工业园区莲花学校副校长,苏州市名教师,努力让学生做“儿童数学家”,业已形成“童趣·跨界”的教学风格)

图片丨花瓣网

编辑丨邹雪平


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