楊惠娟
華應龍老師是一位有著深厚文化底蘊、富有智慧的數學老師,前不久在蘇州聽了他的一節《整數背景下的平均數》練習課,更確信了這一點。整節課以三個活動為主線。首先以“比較全班8個小組的口算名次”為真實情境,讓學生經歷統計過程,進一步理解平均數的統計意義;接著通過一個小故事,讓學生體會平均數其實是一個接近實際的“真實數”,鞏固“移多補少”求平均數的方法;最后以一個有趣的題目,讓學生深刻體會“極端數據”對平均數的影響。下面筆者選取其中的課堂片段,分享學習體會。
【片段1】競口算,明本質
出示口算比賽試題:
(18+17)÷5 23+42+18 5+26+45
34+28+16 (36+36)÷9 64÷8+28
(12+36)÷2 56÷7+29 (14+28)÷7
(20秒后,學生在小組內交換批閱。)
師:你做對了幾道題?
生:1題、2題……。
師:確實,這些口算題要求比較高,都是兩步計算,時間又特別短。這樣,每道題30分,算算你得了多少分。
師:8個小組,每一組趕快算出各自的總分。
(教師將每組學生的口算總分錄入表格。)
師:看完8個小組的總分,你有什么想法?有沒有發現什么問題?
生:它們都可以除以30,都除得盡。
師:嗯,除以30都除得盡,你覺得呢?靜下心來看,還有什么問題?
生:第八組應該是390。
師:哦,第八組應該是390,看這兩個人合作得多好!一個說都是30的倍數,另一個就說第八組錯了,不是380而是390。
師:看每一組的總分,你還能發現什么問題?
生:每一題都是30分,無論做對多少題、得多少分,每一組的總分除以30都除得盡。
師:對對對,都是若干個30相加。這就回答了剛才同學的發現背后的道理是什么了,非常好!掌聲送給他!
師:還有誰能發現問題?沒有問題了?那現在我們來看看哪一組完成得最棒。
生(齊):第二組和第四組。
師:那第二組和第四組并列第一,同意嗎?(生沒有反應)同意還是不同意?
生(齊):同意。
師(微笑):再看看,想想,還有沒有想法?
生:第二組少了一個人,第二組贏了。
師:人數不等的情況下,看總分行不行?
生:不行,應該要求平均分。
師:為什么要求平均分?
生:因為要算出平均每人得多少分,這樣才公平。
(教師請學生分組算平均分后錄入表格。)
師:看一下平均分,哪一組最棒?
生:第二組。
師:掌聲送給第二組。那第二名呢?
生:第四組。
師:第四組變成第二名了,跟剛才比總分的情況不一樣了吧?第三名呢?比總分的話,第三名是誰?
生:第六組。
師:現在比平均分呢?
生:還是第六組。
師:這樣是不是比總分和比平均分差不多啊?
生:是。
師:啊?那你是不是覺得我們剛才算的平均分白算了?(生表示不同意)為什么不是?
生:因為算平均分才公平,人多人少的問題。
師(掌聲響起):一語中的!真好!因為各小組人數不等,比總分不公平,比平均分才公平,讓人心服口服。
“平均數”的計算不難,難在理解其意義。整數背景之下如何彰顯“平均數”的統計意義?華老師提供給學生他們熟悉的、現實的、真實的統計題材,在真實的環境里,學生人人參與統計過程,親自收集數據。在比哪個組的口算得分最高時,學生先比總分,在比總分的過程中發現每一組的總分都是30的倍數,并敏銳地發現了求總分過程中的錯誤。在比完總分后,華老師追問:“再看看,想想,還有沒有想法?”開放性的問題引發了學生的深入思考。學生通過觀察,發現兩個組中學生人數不一樣,比總分不公平,比平均分才公平。此活動,華老師想出了“每組5人或6人,口算每題30分”的妙招,避免了“平均數是小數,三年級學生還沒接觸小數除法”的尷尬,解決了沒有學習小數除法的學生算平均分“除不盡”的問題。
【片段2】猜牛重,拓認識
師(播放動畫):獎勵給大家一個故事——《猜牛重,贏大獎》。
師:故事聽完了,你有什么感受?
生(不約而同):好奇怪。
師:奇怪什么?
生:有些人猜得很小,有些人猜得很大,為什么會和真實的體重差不多呢?(學生自發鼓起掌來。)
師:好問題!
生:我覺得這可能是出于巧合。外行人正好有人猜得多,有人猜得少,然后就巧合成了1197磅。如果再舉辦一次比賽,結果有可能就不一樣了。(部分學生鼓掌了,認同她的想法。)
師:這位同學的發現,又給我們提出了一個問題——平均數接近牛的真實體重,這是偶然的巧合還是必然的規律呢?
生:我覺得是必然的,是移多補少,比如一個人考了89分,另一人考了91分,91分的給了89分的1分,兩人就都是90分了。
師:明白了嗎?他非常厲害,舉了個例子。
生:因為現在是有人猜大有人猜小,才接近真實數據的。那萬一外行人都猜大了,那不就是偶然的巧合嗎?
師:大家都能圍繞問題來思考,確實特別好。是的,會有這樣的情況。但剛才故事的開頭說,不是兩三個人在猜,而是好幾百人在猜,當有好幾百人的時候,就可能有的多有的少,這一點非常重要。
師:這么一說,你覺得為什么就會那么神奇呢?很多外行人,他們怎么這么厲害?
(學生仍在爭辯,有的說是偶然,有的說是必然。)
師:行,有人說是偶然的,我也很佩服他的想法。其實老師也很好奇,也帶著我的學生做過好多次實驗,比如猜書的頁數、猜大冬瓜的質量等。大家覺得好奇也可以自己去試一試,但是要注意,華老師是帶著我們一個年級的學生在做實驗,不要三五個人去做,人少是做不出這樣的效果的。
師:我要和大家分享,大數學家馬希文說過這樣一句話“平均數總是更加接近實際”……
“猜牛的體重”的小故事把學生對平均數的認識推向了更高的層次。聽完故事,學生不約而同發出了“好奇怪”的聲音,“有些人猜得很小,有些人猜得很大,為什么平均數會和真實的體重差不多呢?”“我覺得這可能是出于巧合……”在學生的疑惑中,華老師順勢拋出問題:“平均數接近牛的真實體重,這是偶然的巧合還是必然的規律?”有的學生說是必然,有的學生說是偶然,為了幫助學生理解這是偶然還是必然的問題,華老師強調這不是兩三個人在猜,而是幾百人在猜,平均數是通過移多補少、取長補短算出來的數。此活動的目的是讓學生了解當樣本足夠大時,平均數總是更加接近實際,但對于學生來說抽象理解困難較大,他們往往會想到一些極端的情況,比如全猜小了或全猜大了。華老師站在學生的視角,提出了:“其實老師也很好奇,也帶著我的學生做過好多次實驗……大家覺得好奇也可以自己去試一試,但是要注意……”鼓勵學生實踐出真知!
【片段3】推年齡,逆思維
出示題目:有8個人在籃球場上打球,他們的平均年齡是12歲。你能想象一下這8個人的年齡可能分別是多少嗎?
師:獨立思考,將答案寫在紙上。
(教師巡視,并邀請三位學生將答案板書在黑板上。)
分別是:①12、12、12、12、12、12、12、12
②12、11、13、10、14、9、15、12
③15、15、12、12、12、10、10、10
(師生共同交流評價三位學生的想法……)
(出示華老師和籃球隊員們的合影及每個人的實際年齡:47、8、6、6、7、7、7、8。)
生(相視而笑,竊竊私語):咦?是華老師!
師:怎么沒想到這種情況呢?不過,一樣是8個人,平均年齡是不是12歲?
生:是!
師:主要是47歲的華老師惹的禍,是吧?如果沒有47歲的華老師在,他們7個人的平均年齡是多少?
生:7歲!
師:你能發現什么?一起來思考:當有特別大的年齡的人在的時候,平均年齡12比47小了很多。12就不能很好地代表這一組年齡的平均水平。有極大或極小數時,平均數就會忽悠人。
對小學三年級學生而言,可否給定一個平均數讓學生獨立去構造分布?華老師大膽地作了嘗試:開放性地讓學生自己通過移多補少來猜年齡,讓學生感受平均數的統計學意義,感受數據和平均數之間的關系。根據平均年齡猜8個人的實際年齡,這是一個逆向思考的問題,學生能夠根據平均數去猜測實際數,學生猜想的情況多種多樣,這些方案中8個人的年齡都比較接近,誰都沒有想到有華老師這匹“47歲的黑馬”。在這里,雖然學生沒有用語言去描述平均數容易受到極端值的影響,但是通過學生知道真實情況后的驚嘆,以及對有極端數據和沒極端數據的兩組數據的平均數進行討論、比較,能夠推測出學生體會到了平均數的“敏感性”特征。當有極端數據時,平均數也不能準確地表示這一組數據的平均水平,學生在學習活動中不知不覺地學會了辯證思維。
反復回味華老師這節《整數背景下的平均數》練習課,從學科視角和學生視角兩方面主要給我們以下啟示:
1.數學好玩。“數學好玩”的理論是著名數學家陳省身教授提出的,他認為只有讓學生體會到數學學習的“好玩”,學生才能從“玩”中主動地獲取知識。華老師說:“孩子們的手很小,不該硬要他們抓住一大把的東西。對于小學三年級的孩子,不是大學三年級的學生,不能一本正經地系統講授平均數的性質,而應該讓孩子們在玩中學。”怎樣的活動能很好幫助學生進一步理解平均數的意義?華老師將平均數練習嵌入三個“有趣”的活動中,既有學生直接的親身體驗活動,又有學生間接的拓展認識活動,還有學生逆向的舉例活動。學生在他們喜歡的、富有挑戰性的活動中,或靜靜思考,或合作交流,或質疑提問,或切磋商討,或爭論不休……他們激情投入、思維碰撞、智慧交互、情感升華。
2.學生好問。問題是數學的心臟。陶行知先生曾說過:“發明千千萬,起點在一問。”問能解惑,問能知新,問能達識,任何科學的發現無不都是從問題開始的。《義務教育數學課程標準(2011年版)》中課程目標最大的變化是從“二基”走向了“四基”,從“二能”走向了“四能”。如何在數學課堂中培養學生發現問題、提出問題的能力呢?在課堂上,華老師以飽滿的熱情、鼓勵的目光、真誠的微笑面對每一位學生,為學生提供了充分的交流和表達的機會,時不時地和學生進行這樣的對話:你有什么想法?有沒有發現什么問題?靜下心來看,還能發現什么問題?你們覺得呢?……學生在華老師的誘導下,問題源源不斷,學生好問、敢問、善問,體驗到了學習成功的快樂。
(作者單位:江蘇省太倉市教師發展中心)