廣西南寧市邕寧區百濟鎮南華小學(530204) 劉愛格
拓展性課程不是無本之木,其源于教材,而高于教材。教材中數學思想豐富,能完整展現思維脈絡的習題是拓展性教學素材的首選。“韓信分油”這一素材之所以會進入教材中,說明其有一定的數學教學價值。五年級教材上有一道與“韓信分油”極其類似的習題——“水桶分水”,它是很好的拓展性教學的素材。
歷史名題,往往能營造出一種神秘、高深、肅穆的學術氛圍,從而引起學生好奇,激發學生的探究欲望,促使教師在潛移默化中完成數學思想方法的滲透和數學技能的傳授。鑒于此,筆者將注意力集中到古典名題上。數學史上最早關于分油記載的是16世紀,當時赫赫有名的意大利數學家馮坦那提出一個問題:有一瓶8千克的黃油,想倒出4千克,但沒有合適的量器,僅有5千克裝、3千克裝的空油瓶各一個。如何操作能僅用兩個油瓶從8千克的黃油中分出4千克黃油?無獨有偶,我國也有類似的游戲——“韓信分油”,原文是“3斤葫蘆、7斤罐、10斤油簍分一半”,翻譯成白話文,就是利用容量為3斤、7斤和10斤的三種容器平分10斤油。于是,“韓信分油”這一內容的教學由此而產生。
對于本內容,教材的定位是“就題論題”,許多一線教師也就照本宣科,就事論事。但考慮到名題效應,其蘊含的教學價值是一個無盡的寶藏,值得我們去深挖開采。于是,筆者在扎根教材的基礎上,“借題發揮”,深入拓展延伸“韓信分油”的教學,激發學生的學習熱情,幫助學生生成建模思想,發展抽象思維能力。
和大多數教師一樣,剛開始筆者對如何教學“韓信分油”一籌莫展,只是引導學生摸索著往下分,直到分出5斤為止。如果僅僅是這樣草草了事,經典名題所蘊藏的數學價值就白白流失了。因此,有必要深入分析分油問題的數學本質。通過分析,分油問題可以抽象出模型7A-3B=5(7的倍數與 3的倍數之差 5)或者 3B-7A=5(與3和7勾兌后構成5)。建模能為學生提供分油的方略,接下來學生只需按圖索驥,分步填表即可。
由此可見,教學的難點是讓學生學會建模,把一個復雜的生活問題,提煉抽象成一個直觀簡潔的數學模型,再借助表格法進行推演、運算。因此,教師在教學“水桶分水”時要精心設計教學流程,讓分水的過程具有算術性。
第一步,嘗試著分。坦白講,“水桶分水”習題具有極大的挑戰性。因此,應先用馮坦那的分油問題做引子:水缸邊有容積為5升和3升的兩個空水壺,你能借助它們舀出多少水?有的說“5+3=8(升)”,有的說“5-3=2(升)”,還有的說“3+3-5=1(升)”。這一過程看似贅余,實則“磨刀不誤砍柴工”,學生通過簡易的分水法,獲得寶貴經驗,鋪好臺階,才方便登上高臺。
第二步,比較著分。要求學生嘗試用簡易直觀的方式展現獲取1升水的流程。學生基本上用三種方式:語言描述法、圖示法和表格分析法。先引導學生比較辨析,讓學生發現表格法的簡潔,初步完成模型的抽象提煉;然后再現填表過程,力爭簡短有力;大部分學生認識到表格法對于建模的效果。教師但不能只滿足于此,應進一步要求學生從表格法中歸納提煉出算式。
第三步,模仿著分。原先是用3升水壺舀水,5升水壺倒水。現在反過來操作,合理遷移,合情模仿。允許部分學生憑空想象分水,部分學生填表分水,但無論哪種方法,都要做出解釋。當然,匯報展示時要嘉獎既選擇算式又用表格法的學生,為下一步做好鋪墊。
第四步,有序地分。設計拓展問題:若取水4升,又該怎么分?優生會在分出1升水后,再取3升得到4升;大多數學生會選擇重新推演。教師可用問題“你優先選擇算式還是表格?”來引導學生做出決策。列算式法與表格法的互補作用,能有效引導學生有序分水。
第五步,靈活地分。教學到此,學生會利用5升水壺和3升水壺勻出1升和4升水。這與“韓信分油”有何淵源?抓住這一問題要害,促使學生進行深度研析。學生說:“現在有3個容器。”教師追問:“那剛才呢?”其實剛才也是3個容器,水缸是一個大容器。學生從中明白了簍子相當于水缸,不是參與分水的量器,分水的量具為7斤水壺和3斤水壺。于是得到:3×3-7=2,2+3=5。
對于拓展性教學,對象是所有學生,實現有教無類;選材,要扎根教材,借助數學名題的效應來激趣;教學,要抓住要害,精心設計教學流程。只有這樣,才能使拓展落地生根。