彭文珍
【教學過程】
數學教學研討活動開始了,一位教師選擇了執教人教版五年級下冊的《打電話》。這是一個既輕松又頗具時代氣息的話題,我滿懷期待地走進課堂。整節課的過程大致如下:
一、引入
同學們打過電話嗎?如果老師有個消息要電話通知同學們,打給1個同學要1分鐘,打給兩個同學要幾分鐘?打給全班63位同學呢?揭題:真的要63分鐘嗎?咱們今天就來研究打電話的問題。
二、探究
出示:學校舞蹈隊有15人,現在有個緊急演出,王老師需要盡快通知到每一個隊員。如果用打電話的方式,每分鐘通知1人,通知所有人需要幾分鐘呢?
學生討論,集體交流。
1.逐個打
可能受引入的影響,多數學生的答案是15分鐘。根據學生回答,用樹形圖直觀演示兩種表示。方法一,教師分別打給每個同學,方法二,教師打給生1,生1打給生2……傳遞打。)
2.分組打
教師用發作業本的生活經驗啟發學生,引出分組打的方法。
因為學生僅考慮分組并沒有考慮時間變化,畫出的圖中每組人數是平均分的。教師耐心地引導學生發現問題并調整每組人數,逐步得出:分兩組(8+7),用時8分鐘;分三組(6+5+4),用時6分鐘;分五組(5+4+3+2+1),用時5分鐘。
至此整個教學過程耗時近20分鐘。
3.找規律
究竟怎樣打電話最省時呢?教師借華羅庚的名言引導學生:知難而退,退到原點。領學生從第一分鐘開始,一分鐘一分鐘慢慢推想,形成下面的樹形圖。
此后讓學生動筆嘗試。大約5分鐘后,孩子們完成了圖,不過只有個別孩子成功地畫出了樹形圖。教師倉促展示成功的作品,引導學生觀察數據發現倍增的規律。最后進入簡短的口答練習,10分鐘可以通知多少人?通知1023人要多少分鐘?此時下課鈴聲已經響過7分鐘。
【我的反思】
題材要廣:從通知n個人要n分鐘,到通知1023人只要10分鐘,這前后強烈的對比,對孩子來說感受是強烈的。然而這好不容易有的發現,卻只用于打電話這一情境,對孩子來說,可能會有“專法專用”、思考嘎然而止的感覺。這既不利于模型的廣泛應用,也不利于這節課優化、運籌思想的遷移。書中只有打電話這一題材,生活中還有哪些這樣的事例呢?
過程要易:這是一節公開課,可是學生學得并不輕松,很多時候只是教師一個人在講。上網搜查,發現很多的設計,包括書上也是這么安排的。我讓語文教師畫出分組打的樹形圖,教師不是說難就是出現和學生同樣的錯誤。而課的最終逐分打的樹形圖,我是畫得很仔細才成功的。
一個過程、一種方法如果連教師都覺得難,這個知識到底該怎么上呢?如是不教孩子會怎樣研究呢?我將問題拋給了10個孩子,結果有幾人竟然3分鐘內給出了答案。原來不教也可以完成教的任務。一周后我上了我的一節課。
【我的課堂教學】
一、情境引入
師:從畫面上你看到什么了?
生:老師在打電話。
生:學校里插滿了彩旗,學校里可能要搞活動。
師:猜得沒錯,有個歡慶活動。彭老師接到了一個任務,要緊急通知舞蹈隊的15個同學下午參加彩排活動。如果打一個電話需要1分鐘,通知15個同學至少要多少分鐘呢?
生:不連等的時間要15分鐘。
師:15分鐘怎么打?
生:你一個一個地打。
生:你先打給生1,生1再打給生2,生2再給生3,一個傳一個地打。
師:好方法,彭老師省電話費了,不過相對于金錢,時間可能更重要。有沒有辦法讓打電話的時間少點?
生:你可以找人幫你打。你先打給生1讓生1幫你打7個,你再打給生2讓生2幫你打6個。
師:兩組同時打,15分鐘就變成8分鐘了。(板書15 8)
師:這個時間是最少的嗎?仔細想想他這個方案中還有什么沒想到的?
生:老師,你在休息,你也可以繼續打電話。
生:每組里知道消息的人也在休息,他們也可以幫助打電話。
師:讓每一個知道消息的人每分鐘都不閑著,能幫忙的都忙起來。可知道消息的人越來越多?每分鐘到底有幾個?這個問題好像很復雜,當問題很復雜時咱們該怎么思考呢?
生:有序思考。
師:OK,咱們就從第一分鐘開始,一分鐘一分鐘地往后捋。你可以畫圖、你可以列表、你可以推想寫算式,隨你用什么方法,不過要注意讓每一個知道消息的人都不閑著,看看通知15個同學要幾分鐘?再挑戰一下通知100人要幾分鐘?
學生動筆研究,交流反饋。
師:知道通知100人要多長時間嗎?
生:7分鐘。
師:答案也是7分鐘的舉手。
80%的小手舉起來了。
師:能告訴我你是怎么研究的,你發現了什么?
生:我是列表的。
第一分鐘老師打給生1,第二分鐘老師和生1分別打給生2、生3,第三分鐘老師、生1、生2、生3分別打給生4、生5、生6、生7,一個通知一個,每一分鐘后知道消息的人數都是上一分鐘的2倍,依次類推5分鐘就有32人,6分鐘就有64人,7分鐘就有128人,減去老師就是127人。通知100人只要7分鐘。
生:我和他的答案一樣,不過我沒有畫圖也沒有列表,我是直接推想依次寫的,第一分鐘老師通知1人,這時有兩個人知道了;第二分鐘兩個人通知2人,就有4個人知道了;第三分鐘4個人通知4個人;就有8個人知道了;第四分鐘8個人通知8個人,就有16個人知道了。16人減去老師,15個同學都知道了,2、4、8、16、32、64、128,依次乘2,7分鐘就有128人知道了。
生:我發現這和細菌繁殖問題一樣,1分鐘后一個細胞會分裂成2個。開始有一個,第一分鐘后就變成2個,第二分鐘后就變成4個,第三分鐘后就變成8個,第四分鐘后就變成16個。n分鐘就有2n個。減去原來開始的那個就是后來增加的。
師:除了細胞繁殖問題還有什么問題也是這樣倍增的。(教師做折紙的動作)
生:折紙問題。
生:拉面問題。
師:原來很多事情是相通的呀。無論列表,還是直接推想列舉,彭老師都一下子看出了翻倍增長依次乘2的規律。還有不同的方法嗎?
生:我是畫圖做得。(和書上一樣的樹形圖,比較亂,不太容易看出時間和倍增的關系)
師:咱們一起來調整調整看,看一步步用圖表示能不能一下子看出規律。
經調整,畫圖如下,教師是0,第一分,0打給1,第二分鐘0和1分別打給2和3,第三分鐘0、2、1、3分別打給4、5、6、7。
調整后的圖在第三分鐘時就占用著比表格更大的空間,擴張的力量更強,倍增的關系更明顯,相對書上的圖不僅可以清楚地看出時間,還能看出每分鐘的人數。
也許是因為圖的視覺沖擊力太強,一個孩子竟然想到了棋盤上的麥粒問題。在復述這個故事后,我們就細胞分裂問題研究了,如果一個細胞每分鐘分裂成3個、3分鐘后會有多少個細胞?如果每分鐘分裂成4個、5個呢?最后在螞蟻拖昆蟲中結束該課。一只螞蟻發現了一只大青蟲,它拖不動,于是回去喊來10只螞蟻,11只螞蟻拖不動于是每只螞蟻又回去喊了10只螞蟻……
【我的再次反思】
折紙、拉面、細胞繁殖等問題是孩子腦中已有的問題,是孩子腦中相對獨立的問題。當它們和打電話問題擱置在一起時,孩子從相似中找到了共性。腦中的趣題因結構性地打通,厚變成了薄,多變成了少。
打電話問題的數學思想是優化思想,優化的核心是不讓每一個知道消息的人閑著。分組是孩子經驗中有的,分組的目的是讓孩子從經驗中進一步發現問題的關鍵。至于研究有多少種分法,窮盡每種分法并非本課要達到的教學目標。理解這一點后我用“仔細想想他這個方案中還有什么沒想到的?”一下子讓孩子抓住了問題的核心,退出了這一糾纏,進入下一環節。
只要意圖是清晰的,要點是明確的,單一的方法只會是束縛,退出單一暗示課堂才會是思維活躍的舞臺。無論是畫圖、列舉還是直接推想,孩子都擁有了比書上更好的方法,享受了過程,感受了規律。