汪東興
畢業班數學總復習是數學教學的一個重要環節,它是在學生學完小學數學的全部內容后,進行的一次系統、全面的回顧與整理,其重要性不言而喻。教學時,教師除充分運用教材編排的例題,還應根據學情補充設計相應例題,增強總復習的針對性與實效性。畢業班的總復習教學與單元整理復習、學期末總復習相比,時間跨度大、涉及內容多、綜合性強,因而例題設計亦有其獨特的策略和教學價值。筆者擬結合教學實踐,談一談畢業班數學總復習課中的例題設計策略和教法設計。
一、整體規劃,完善認知結構
數學知識的系統性很強,在一定意義上,數學學習的本質是掌握知識間的聯系。因此總復習教學時,教師要根據知識的內容領域、知識間的區別聯系、新舊知識的生長點與連接點,運用系統論的思想,以整體規劃的眼光通盤考慮例題設計,將相關聯的數學知識聚合成一個“知識塊”,凸顯數學知識結構的整體性。通過對例題的整體教學規劃與組織,進一步完善學生的數學認知結構,促進數學知識的前后呼應與多維度理解把握,加強數學技能的觸類旁通與多元化應用。
例1:根據不同條件,列式解答。
求知書店周六賣出漫畫書24本, 賣出教學參考書多少本?
(1)賣出的漫畫書本數是教學參考書的。
(2)賣出教學參考書的本數是漫畫書的1.25倍。
(3)賣出的漫畫書和教學參考書的比是4:5。
(4)賣出的漫畫書比教學參考書少20%。
(5)賣出漫畫書本數是漫畫書和教學參考書總數的。
小學階段的整數、小數、分數、百分數、比的應用等實際問題雖然條件的表現有異,但常用的方法與策略在本質上是相通的,可以說是“殊途同歸”。本例以題組形式將各類實際問題統領起來,5道題雖然已知條件的表述方式不同,但書店賣出的漫畫書和教學參考書的本數間的數量關系相同。通過對已知條件的分析、對比,依據小數、分數、百分數、比之間的關系,將已知條件進行等價轉化(如下所示),使學生明確:5道題的已知條件在本質上是一致的,都可以表示為“賣出的漫畫書本數是教學參考書的”,均可列算式24÷解答。
條件(1)條件(2)→教學參考書的本數是漫畫書的倍。條件(3)→漫畫書4份,教學參考書有5份。條件(4)→漫畫書是教學參考書的80%。條件(5)→教學參考書是漫畫書和教學參考書總數的。
這樣做,既可以將各種實際問題進行很好的溝通,形成最佳思路,促進不同知識范疇內解題方法的相互借鑒、吸納、互補和融合,又能避免按知識類型分門別類重復訓練,減輕學生負擔。更重要的是可以通過轉化,選擇合適的方法解決問題,不僅有助于開闊學生的數學學習視野,而且對學生創新思維能力的培養具有良好的促進作用。
二、靈活變易,發展思維能力
數學是思維的體操。在總復習課中,教師卻常常有意或無意忽略了思維訓練,只顧讓學生大量機械重復做題,既挫傷了他們的學習興趣,又制約或阻礙學生思維的發展。因此,教師設計例題要注意表述形式的多變性、解題方法的多樣性、思維方式的多面性,通過對例題的分析與解答,促進數學知識間的溝通,訓練、發展學生的數學思維,培養學生靈活、發散、流暢等良好的思維品質。
例2:求下面物體圖1-1的體積。(單位:cm)
不規則立體圖形的體積計算沒有確定的公式,解題的常見方法是將其分割成兩個或多個規則立體圖形,再求出體積之和或差。日常教學中,教師常編制此類習題讓學生練習久而久之,學生極易形成思維定勢:認為分割法是解決此類問題的制勝法寶。其實,分割只是解決此類問題的策略之一,合并有時會有意想不到的效果。設計本例的主要出發點,就是給學生提供一個新的思維角度,破除大量同類練習形成的思維深度與廣度上的“懸停”現象,使其認識到有時反常規、背道而行也不失為聰明之舉。
當學生窮盡分割求體積的方法與思路仍無法獲得滿意結果,心生疑惑時,教師借助推導三角形面積公式采用的“合二為一”策略,啟發思考:“合二為一”策略,對我們解答本題有何借鑒?有了常規思路帶來的解題迷局以及方法策略的引領,相信學生會有“山窮水盡”過后的“柳暗花明”之感:不妨也“合二為一”試一試?由此很容易得出圖1-2的解法:立體圖形的體積是底面直徑2 cm,高(3+5) cm的圓柱的體積的一半,即:3.14×(2÷2)2×(3+5)÷2=12.56(cm3)。
三、生動鮮活,強化應用意識
數學真實反映著現實中某方面的關系,數學學習要善于在現實中尋找“原型”,獲得生動直觀的體驗。這樣做,既有利于學生掌握形式上的數學概念和數學結論,更有利于掌握數學概念和結論背后蘊含的豐富事實及本質屬性。教師設計例題時,應從生活實際和學生背景知識出發,選取具有鮮活生活色彩的內容,結合實例創設現實的問題情境展開教學,貫穿應用主線,使學生在主動探索中感悟數學的力量和實用價值,體驗并學會數學建模,強化數學應用意識,發展解決問題能力,提高數學應用水平。
例3:2016年9月15日晚,長征二號F T2運載火箭搭載我國自行研制的“天宮二號”空間實驗室順利升空。某同學繪制了如圖2所示的火箭模型截面圖。請解決下面問題:
(1)用含有a、b的代數式表示該截面的面積;
(2)當a=2.8 cm,b=2.2 cm時,求這個截面的面積。
例題是教師用作示范的具有代表性的典型數學問題,是溝聯概念、定理、公式等抽象數學知識和具體生活實踐之間的橋梁,促進學生的數學知識轉化為數學能力的重要環節。例題考查學生列代數式(用字母表示數)、平面圖形面積計算、代數式化簡及求值等多方面知識,具有一定的綜合性。設計本例,意在將用字母表示數及求值與“天宮二號”空間實驗室升空的新聞事件融合,讓學生在充滿生活氣息的現實情境中用數學、品數學,感受數學魅力。
四、層次分明,踐行因材施教endprint
十個手指有長短。同樣,班級學生的智力發展水平也不可能處于同一層面。因此,總復習的起點不能“齊步走”,教師要注意因材施教,善于從本班學生的實際情況出發,精心設計有層次、有坡度的例題,對不同基礎的學生提出不同的學習要求,使各種程度的學生都能通過例題的學習確有所獲,并都能在原有的基礎上有所提高。
例4:如圖3,已知圓的直徑是8 cm,求陰影部分的周長和面積。
小學生數學學習的認識過程大致要經過“憑借舊知同化新知→新知納入到原有知識結構→在相應情境中運用提升”三個層次。原有認知結構是影響新知識學習質量的重要因素。用統一的標準去要求原有認知結構各異、發展水平有別的學生,就會出現 “吃不飽”或“吃不了”的教學困局。本例教學可分層設定標準,學習能力較弱的學生,以教師“扶”為主,掌握基本解法1;學習能力有提升空間的學生,“扶”與“放”結合,在教師的引導與點撥下掌握解法2;學習能力強的學生,大膽“放”,對其解題方法提出更高要求,要求跨越解法1和2,憑借自主探究習得解法3。
解法1:陰影部分的周長是直徑8 cm的大圓周長的一半與直徑4cm的小圓兩個半周長的和;面積是半徑4cm的圓面積的一半減去半徑2cm的圓面積的一半的差,再加上半徑2cm的圓面積的一半。
解法2:圖中的兩個小半圓相等,陰影小半圓恰好補充空白小半圓,陰影部分周長是直徑4 cm的小圓周長與直徑8 cm的大圓周長一半的和;面積是半徑4 cm的大圓面積減去它的面積的一半。
解法3:因為大圓直徑是小圓直徑的2倍,小圓周長和大圓半周長相等,所以陰影部分周長是直徑8 cm的圓的周長;將陰影小半圓移到空白小半圓使其重合,陰影部分面積是半徑4 cm的圓面積的一半。
五、積聚經驗,提升數學素養
教學實踐表明,畢業班總復習是學生形成、總結學習經驗的絕佳時機。借此時機,可幫助學生總結個人數學學習與活動經驗,并通過彼此之間的經驗分享,促進學生的發展。教學時,教師要善于設計例題,組織學生通過就題論理、論思路等學習活動,引導他們總結解題策略,積累數學學習與活動經驗,促進解題策略和學習經驗的遷移,感悟例題包含的數學思想和方法,提升自身數學素養。
例5:學校計劃在長80 m、寬60 m的長方形大院中,用31.4米的木柵欄圍成一塊地作為勞動實習基地。請你設計一個方案,使得基地的面積盡可能大一些。
例題要求學生利用所學的數學知識解決生產、生活中的實際問題,以此體會到數學的價值,強化“用數學”的意識,既考察學生的實踐能力,又培養創新思維能力。設計本例意在激活學生有關平面圖形面積的學習與活動經驗,考察學生綜合運用所學平面圖形面積計算方法解決問題的能力。
先激活學生已有認知經驗,明確“周長相等的平面圖形中,圓的面積最大”。獲得設計方案1:在長方形大院內,圍一塊圓形的地,面積是3.14×(31.4÷3.14÷2)2=78.5(m2);
接著啟發思考:圍成的地一定要在大院正中間嗎?靠墻圍可不可以?憑借以往學習經驗,確定“靠墻圍也可以”。再聯系“周長相等的正方形和長方形,正方形面積大”獲得設計方案2:靠一面墻圍一塊正方形地,面積是(31.4÷3)2≈110(m2);
以方案2為基礎,變化方案1(將圓往下平移)發現方案3:靠一面墻圍成半圓形地,面積是3.14×(31.4÷3.14)2÷2=157(m2)。
借助已有思維成果,再次引導猜想:兩面靠墻可以圍嗎?因為有了方案3的經驗積累,直接考慮圓的情形,發現方案4:靠兩面墻,在墻角處圍成個圓,面積是3.14×(31.4×2÷3.14)2÷4=314(m2)。
這樣的教學,通過“地在院內→地在邊上→地在角上”的位置變化和“圓→正方形→半圓→扇形”的形狀變化,由簡單到復雜,從常規到特殊,由淺入深,先易后難,使得問題解決、經驗激活、遷移與積累相生相伴,相互促進,從而有效提升學生的數學素養。
六、查漏補缺,形成準確認知
概念的清晰把握、技能的熟練運用,是提高靈活應用所學知識與能力解決問題的基礎。因此,教師應根據課堂教學、批改作業和課后輔導中了解到的情況,對學生還有哪些概念比較模糊、哪些方法不夠熟練、哪些疑難尚未解決等做到了然于胸,并以此為基礎設計例題,展開教學,予以彌補。通過知識的再認、再現和質疑問難,并輔以必要練習,使模糊的概念清晰起來,使生疏的技能熟練起來。
例6:聯系小學階段的學習,談一談你對0的認識。
小學生對數學概念的掌握直接受其自身概括水平發展的制約。小學生思維發展的階段性特點,決定了其對數學概念的掌握也要經歷一個由淺入深、由零散到系統的螺旋上升,直至較為完整的過程。0是小學數學中較為特殊的數,小學生對0的認識貫穿低、中、高三個學段,導致其對0的認識處于碎片化的散亂狀態,不利于對數的完整感知和把握。設計本例,意在通過學生的討論交流,對0進行一次較為系統的梳理,形成清晰、準確認知,從而構建和完善數的認知結構。組織教學時,應堅持學生的充分交流分享和教師的相機點撥引導相結合,使其在觀點爭鳴與思維碰撞中集聚智慧,在教師的有序引領與分類指導中習得并完善認知。以下是學生的總結:
數的角度:0是最小的自然數;0是最小的偶數;0既不是整數,也不是負數;寫數時,0可以用來占位;研究因數與倍數時,都不考慮0……
算的角度:任何數加0都等于原數;任何數減0都等于原數;任何數乘0多等于0;0不能做除數……
用的角度:商不變性質、分數基本性質、比的基本性質、等式的性質中涉及除法時,規定“0除外”的理由;小數的末尾添上0或去掉0,小數大小不變的原因等。
形的角度:在用數對表示位置時,0是行與列的共同起點;用數軸表示數時,0代表起點……
統計的角度:在條形統計圖與折線統計圖中,0是橫軸與縱軸的交點,表示相應數據的起始狀態。
[責任編輯:陳國慶]endprint