6月1日,兒童節那一天,筆者參與觀摩、研討了由青年教師執教的一節數學課.因為課上一位學生的意外發言,筆者親歷了一次美妙的破繭而出的探索過程,這是一次因學生而起的意外情境,進而導致了一次有效情境創設的過程,好一份兒童節驚喜“禮物”,好一次師生共享的難忘數學課.
這節課的教學內容是浙教版七年級下冊《數學》第七章《分式的乘除》,如同往常的教學一樣,年輕的教師以類比的方法,在學生已有知識的基礎上,輕松完成了分式的乘除法法則與分數的乘除法法則的類比.通過類比,讓學生經歷知識遷移的過程,加深學生對法則的理解,得出分式的乘除法則.在經歷了簡單的分式乘法、除法、乘除混合運算,并將分式的乘除實質最終歸結為分式的約分之后,為了讓學生充分體會到分式基本性質用途之廣泛,師生一起進入了課本中的生活實例——例3的教學.
【例3】一個長、寬、高分別為l,b,h的長方形紙箱裝滿了一層高為h的圓柱形易拉罐(如右圖).求:紙箱空間的利用率.(易拉罐總體積與紙箱容積的比,結果精確到1%)
由于本題涉及的未知量多,步驟繁雜,因此,教學中“高難”動作就頻頻出現.果不出所料,教師計劃中給出的討論和思考的時間,在悄無聲息地溜走,鴉雀無聲的緊張氣氛令人窒息,教師臆想中激烈的討論聲、爭執聲、交流聲根本沒有.失望之余,教師放棄了讓學生說出解答過程來展示思維過程的原計劃,無奈之下,教師按第二計劃行事,分析引導,分散難點.由于求一個易拉罐的體積和易拉罐的總個數是解決本題的關鍵,更是難點,所以在課堂余留時間不多的情況下,教師直奔主題,設問一個接著一個.
師:設易拉罐的底面半徑為r,紙箱的容積怎么求?
學生齊答:紙箱體積=lbh.
師:每個易拉罐的體積怎么求?
學生齊答:每個易拉罐的體積=πr2h.
師:易拉罐總體積怎么求?
生甲答:易拉罐總體積=一個易拉罐的體積×易拉罐的總個數.
師:這樣看來,我們只需求出易拉罐的總個數,問題就迎刃而解了.誰能告訴我易拉罐的總個數是多少?
片刻之后,有微弱吱聲出現,教師瞄了一眼手表,不好!所剩時間不多了,于是快刀斬亂麻,來一個師生共同完成運算.
師生:易拉罐的總個數:l2r·b2r=bl4r2.
教師正在迫不及待地完成教學任務,從學生滿帶疑惑的聲音中,我們感受到,教師是慌不擇路地牽著學生鼻子走路,而不是引路,使學生的許多思維障礙沒能得以很好的暴露,這是癥結所在,而此時只有選擇繼續計算.
師:空間利用率=易拉罐總體積紙箱容積=lb4r2·πr2h÷(lbh)=lb·πr2·h4r2·lb·h=π4.
正當教師步履維艱地教著,學生吃力地聽著,一位同學高高舉起了手,看到老師來不及給他機會發言,該同學急了,叫道:“老師我有好辦法,不用這么辛苦地算,真的!”接著沒等老師同意,站起來就解釋.
生甲:將圖形這樣分割(呈上草圖如右圖),我們求出一個格子的空間利用率不就行了嗎!
師:怎么說?
生甲:(呈上另一張草圖如右圖)算一個格子的利用率與算這么多格子效果是一樣的!
全班同學一下子樂了、沸騰了,支持聲多多,但此時教師還沉浸在原有的想法中,就半信半疑尷尬道:“好,這做法我們課后討論一下,先讓我們完成原來的做法.”
當然,結果與生甲答案一樣,都是π4.此時鈴聲響起,而真正的討論聲卻開始了.
課后教師帶著疑惑:為何給學生機會思考、討論,偏偏學生不領情,好好給他們分析,又打不起精神,而同學插嘴,卻迎來一片喝彩呢?
看來,年輕的教師此刻還沒真正領悟到學生想法中的淳樸而本質、美妙而樸素的數學思想——那是多美的想法啊!在這兒童的節日里,我們收獲了一份驚喜的禮物——揭開了解決本例教學的新篇章!是該我們教師反省、反思了.
首先,根據實際需要,設出中間量——易拉罐的底面半徑r,而在運算的最終結果上,又約去了底面半徑r.這種情形,實際上教師也始料不及,更何況學生呢!因此,學生出現難以下手的困難境況,是合乎情理的表現,反而是我們忽略了學生的實際困惑.因而授課教師課后提出觀點:既然題中因缺易拉罐的底面半徑r,給突破難點帶來困難,索性將易拉罐的底面半徑r作為已知條件直接給出,又將如何?回答當然是否定的,這樣的處理并不高明,會將題目的教育功效大量損失.雖然它不是已知數據,在最后結果中也不出現,但是它在表示各種數量關系方面起了很重要的作用,這種設參數的方法不僅是一項值得總結推廣的經驗,同時因為巧引參數,也為解決今天的問題帶來了契機,問題看似無從下手,但是如能仔細分析題意,抓住題目的結構特征,鉆深悟透,發現規律和本質,對提升學生的認識層次是非常幫助的.
其次,用流于形式的齊答,來進行鸚鵡學舌式的教學,僅僅停留在教會不知所以然的學生的境界上,這樣只能掩蓋學生的真實面貌與真實感受,更何況在臨近下課時身心俱疲、顧此失彼的狀態下,教師恨不得讓所有學生掌握問題的解決步驟,教學效果無疑是差強人意的.如果考慮到如何讓學生在思想上做到標新立異,讓那位“異類同學”的創造性解決方法得以淋漓盡致地發揮,那課堂將是另一番風景.
再則,教師希望嘗試由學生獨立求出結果,那么教師必須要在上課前充分預測學生的實際思維狀況.關于對本案例的計算結果的反思,應用價值極高,它留給了大家極大的想象空間.經過教師的討論、分析和再設計,下午又一次的探討課開始了.
例3學習,同樣學生也進入了悄無聲息的怪圈,如何造就無聲之聲、無為之為的境界呢?下面是教師不同于早晨的對話.
師:(主動出擊)問題中有可求的未知量或求算有困難的量嗎?
眾生:紙箱總體積可求,易拉罐總體積不會求……
生甲:要是底面半徑知道就好了.
師:(正中下懷狀)需要半徑何用?
生甲:求易拉罐的個數和易拉罐體積要用它.
師:需要而題中又沒有,咱們先設出底面半徑為r試一試如何?大家也來幫助思考,生甲想法能實現嗎?
以上對話,因思學生所思,想學生所想,引發了學生有關參數運用的一場探索交流.不久,眾多學生激動地相互轉告,終于有學生發表了個人的見解.
生乙:老師,設r很好,反正最后還會約去.
師:何以見得?
生乙:每行易拉罐的個數為l2r,每列易拉罐的個數為b2r……
至此,由于參數的自然滲透,問題被迎刃而解,與早上情形相比,其間大有“玄味”,讓我們細細品味:在學生困惑之時,教師及時參與了學生交流,及時了解學生的思維障礙,引導有效而含蓄.此時教師克服了早上的直白式親自示范的作風,創設了快樂的學習情境,使學生樂此不疲,他們主動參與探索,興致高、斗志昂,氣氛融洽.有趣的是,連角色都自然轉換成學生“點撥”老師了,更有趣的是,下午并沒出現如早上生甲般的豪言壯語及美妙解決方案,但有了中午的設計鋪墊,教師開始了迂回戰術,就在學生獲取結果π4時,教師并沒就此罷休劃上休止符,而又出一高招.
師:如果今天我們在盒中拿走易拉罐若干個,請問會影響利用率嗎?(如右圖)
生丙:變小.利用率的公式中,分子變小,分母不變,故其變小.
師:紙箱總體積放大一倍呢?(如右圖)
此時,猶如重量級炸彈,學生進入激烈討論,興致高昂,因為激起了大家的好奇心,一時間,學生學習異常專注,他們聚焦熱情,為實現破題獲解愿望而相互切磋啟示.
生:不變!分子、分母都放大兩倍!
師:(發起總進攻)易拉罐體積變胖呢?(如右圖)
許多論調開始出現:
生1:不影響,因為答案與底面半徑r無關.
生2:(補充)但要恰好放滿.
生3:(頓悟狀)答案與個數也沒關系,放滿就行.
師:對!只要l、b是r的倍數,管它幾個,不影響利用率!
眾生:(自信十足)沒錯!
生4:老師,那算一個得了!反正結果一樣!
師:唔!?(故作吃驚狀)
又回到早上的美妙情形,可這次是有預謀的!優化的教學設計,雖不完美,卻很奏效,當高明地將問題實施結果開放時,不但挖掘了問題的數學本質與實用價值,同時,帶來了從靈感到透悟到創新的蛻變.對結果的再利用,讓學生體驗到了數學的實用價值撼人心扉,既讓學生看到了反思的力量,品嘗了解題后反思的魅力,培養了反思的習慣,又體會了思維嚴密的重要.終于實現了實踐到理性的升華!看來,轉變一下思維去看待事物,往往會發現新的亮點,變換一個角度去對待事物,常常能得到意外的收獲.
經歷了這樣的有效情境創設,再次回憶課堂上學生自然流淌的點點滴滴——學生思維過程中閃爍的花絮,不禁心中涌起許多幸福感受.學生在吸取師道解惑之理時,我們教師不也從學生身上找到了不斷進步的源泉嗎?!
(責任編輯黃春香)