【教學內(nèi)容】
在數(shù)學題目中嵌入歷史名人的故事,如“李白沽酒”“愛因斯坦的帽子”等,是數(shù)學教學中常見的一類題。本文以“王冕取環(huán)”的故事為學習材料進行教學。
【教學目標】
1. 在探索取環(huán)的過程中,讓學生逐步體會運用遞推法思考問題。
2. 在用遞推法解決問題的過程中,讓學生逐步發(fā)現(xiàn)“規(guī)律”(實際應該是“假設”),修正“規(guī)律”,最后總結(jié)出真正的規(guī)律。
3. 通過情境化學習,培養(yǎng)學生解決數(shù)學問題的興趣,養(yǎng)成良好的數(shù)學思維習慣。
【活動過程】
一、 故事引課,提出問題
(一) 故事引課
師:聽說過王冕嗎?
生:他是著名的大畫家……
師:是啊,王冕是元代著名畫家、詩人、書法家,浙江諸暨人。
師:那你知道他小時候是什么樣的嗎?(課件出示王冕在學堂外聽課的圖片)
師:王冕小時候家境貧苦,沒有書讀,常常獨自躲在學堂門外,聽先生講課。(課件出示王冕放牛畫荷花的故事)
師:他聰明刻苦,放牛時,牛兒去吃草,他便獨自在池邊,臨摹池中荷花。最終成為遠近聞名的大畫家。今天老師帶來了既跟數(shù)學有關也跟王冕有關的小故事。
?。c評:在人類的歷史長河中,有許多的勵志故事千古傳頌,王冕放牛聽書、作畫就是其中之一。教師運用插圖點評的形式,用簡明的設計與簡潔的語言,為學生勾勒出一個在貧寒中成長的少年形象,為引出數(shù)學問題和研究數(shù)學問題做好了情感的鋪墊。)
(二) 提出問題
教師在課件中出示下面一段文字與圖示。
傳說,王冕小時曾為一個財主放牛,講明的條件是:每月以一個銀環(huán)做工錢。當王冕做完了一個月工作后,財主拿來了一串小小的銀環(huán),在他面前晃了晃,說:“喏,這是你七個月的工錢,但是有個條件:這七個銀環(huán)只準斷開其中一個,你每月也只能取走一個。當月付清當月的工錢,不拖不欠。假如你違反規(guī)定,不但拿不到工錢,還要把已經(jīng)付出的全部收回?!蓖趺嵋宦牐@顯然是在刁難他。但是窮人又上哪去講理?他只得答應照辦。為了掙錢活命,他每天一面給主人辛勤勞動,一面思考著怎樣才能按月取走工錢。
后來,他終于想到了辦法,在七個銀環(huán)中只斷開一個,以后每月都如數(shù)地取走一個銀環(huán)的工錢。王冕用了什么辦法呢?
師:要解決這個問題,理解哪句話是最關鍵的呢?
生:這七個銀環(huán)只準斷開其中一個,你每月也只能取走一個。當月付清當月的工錢,不拖不欠。
師:這句話你是怎么理解的呢?
生:就是只有一個銀環(huán)可以斷,而且每個月只能取走一個,不多不少。
師:這節(jié)課我們就要來解決“王冕取環(huán)”的問題,(板書:王冕取環(huán))能解決這個問題的請舉手。
師:看來大部分同學都有困難,那么會的同學請等一等,請把你的智慧和方法等會兒慢慢地展示給大家。
?。c評:數(shù)學故事轉(zhuǎn)化成數(shù)學問題,需要有一個提煉的過程,教師通過設問引導學生從中概括出數(shù)學問題。由于學生的學習背景不同,可能有個別學生已經(jīng)學習過這樣的問題。但是,如果要他們直接回答這個問題,就有可能影響其他同學的思考,因此,教師沒有讓這部分學生直接發(fā)表意見,以照顧大部分學生的思維狀態(tài)。)
二、 由簡到繁,遞推規(guī)律
(一) 探究三到五環(huán)
1. 探究3環(huán)的情況
教師課件出示下圖后提問:如果問題變成這樣呢?我們一起讀一讀。
師:可以怎么解決,你會斷在哪里?
生:斷在第2環(huán)。
師:是這樣嗎?那么變成了——(板書:1,1,1)
師:老師認為還可以這樣斷(見左圖),我們又可以把這種情況記做——(1,2)。
師:那么第一個月可以解決嗎?怎么解決?
生:直接拿走一環(huán)。
師:問題是第二個月,怎么???現(xiàn)在只有兩環(huán),如果拿走了就……(多拿了一環(huán)),但是我們只要——(一環(huán))。
師:誰能到前面來操作一下。(請學生到前面演示)
師:現(xiàn)在請你從信封中取出1環(huán)和2環(huán),操作一下,并跟你的同桌互相說一說。
師:現(xiàn)在你對這種方法有感受了嗎?
(點評:從三個環(huán)中斷開一個環(huán),可以變成(1,1,1)和(1,2)兩種情況。教師對第一種沒有演示與說明,而對第二種情況卻讓學生用學具具體演示。因為第二種情況中,第二個月的工錢的拿法中出現(xiàn)的“多拿后還回”的策略是解決這類問題的關鍵。)
2. 探究4環(huán)的情況
師:那么如果問題又變成這樣呢,你也會解決了嗎?
課件出示:
學生獨立思考,并展示所用的方法。教師板書記錄:(1,1,2)或(2,1,1)。
3. 探究5環(huán)的情況
師:大家有信心挑戰(zhàn)五環(huán)嗎?
教師請學生按活動要求獨立操作,先想再驗證。
由以上幾個步驟得到如下板書:
師:請看表格,你發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律?
生:我發(fā)現(xiàn)情況2中的前面兩個部分都是1環(huán)和1環(huán),余下的組成第三個部分。
生:我發(fā)現(xiàn)情況1的數(shù)據(jù)中,3環(huán)是(1,2);4環(huán)是(1,2,1);5環(huán)是(1,2,2),前面兩個部分都是1環(huán)和2環(huán),第三個部分就是余下的。
師:看來情況1和情況2都是有規(guī)律的,根據(jù)剛才你所發(fā)現(xiàn)的,能猜出6環(huán)應該分成哪三個部分嗎?
生:按照情況1猜測是(1,2,3),根據(jù)情況2猜測是(1,1,4)。
師:那么現(xiàn)在請你思考哪種猜測你可以先排除掉,為什么?
生:(1,1,4)可以直接排除,因為第三個月的時候沒辦法取環(huán)了。
師:看來情況2中的規(guī)律到6環(huán)的時候就不能成立了。
(點評:探究4環(huán)、5環(huán)后,根據(jù)已有的素材總結(jié)出“規(guī)律”,而這一個規(guī)律實際上還是一個“假設”,需要再舉例子進行驗證。所以探究6環(huán),實際就是驗證假設的過程。通過驗證發(fā)現(xiàn)情況2不成立,從中讓學生感受到,從現(xiàn)象中歸納出來的“規(guī)律”,有它適合的范圍。)
?。ǘ?探究六到七環(huán)
師:那么情況1的猜測(1,2,3)呢?我們來驗證一下它可以斷在哪里。
生:可以斷在第三環(huán),也可以斷在第四環(huán)。(生說,師點擊對應的課件)
師:從這里我們又可以發(fā)現(xiàn)什么?
生:1總是放在中間,2和3交換了位置。
師:現(xiàn)在就請你從信封中取出1環(huán)、2環(huán)和3環(huán)進行驗證。
?。ń處熣垖W生操作,如果有不同的順序,就請學生來進行補充)
師:通過剛才的驗證,看來情況1的規(guī)律還在延續(xù),那么現(xiàn)在你還能繼續(xù)猜測7環(huán)嗎?
生:就是(1,2,4)。
師:根據(jù)(1,2,4)的猜測,我們可以斷在哪個環(huán)?
生:第三環(huán)或者第五環(huán)。
師:好,現(xiàn)在誰能解決王冕取環(huán)的問題呢?(請學生展示)
?。c評:在這個教學過程中可以發(fā)現(xiàn),在解決簡單問題中發(fā)現(xiàn)的規(guī)律,也有可能不適合于解決復雜問題。因此,教師引導學生在探究3環(huán)、4環(huán)和5環(huán)中總結(jié)出的兩種規(guī)律,通過在探究6環(huán)和7環(huán)中的應用和驗證,讓學生逐步發(fā)現(xiàn)一些規(guī)律的局限性。)
三、 深度探究,探索規(guī)律
師:到這里,關于“王冕取環(huán)”中的問題解決了。但繼續(xù)往下想,如果是8環(huán),斷成三個部分行不行?(課件出示1,2,5)
生:不行。
師:看來按要求取,斷成三個部分,最多只能是7個環(huán)。那么8環(huán)如果按要求取,看來至少需要斷成四個部分。
師:也就是說第三個部分最多只能是“4”。所以我們就要把這里的5變成:讓4留下,然后剩下1。(見左表)
師:8環(huán)就斷成了(1,2,4,1),那么這種分析到底是否正確呢?該怎樣驗證呢?
生:因為7環(huán)(1,2,4)已經(jīng)驗證肯定可以了,所以第八個月的時候只要直接拿剩下的一環(huán)就可以了。
師:那么9環(huán)(1,2,4,2)呢?如何迅速驗證呢?
生:同樣的道理,(1,2,4)肯定已經(jīng)解決前面7個月的問題,而剩下的“2”,只要直接拿走2環(huán),還回1環(huán)就可以了。
師:那么10環(huán)(1,2,4,3)?可以嗎?
師:請你想一想,按照這個下去,第四部分最多應該可以是幾環(huán)?
?。ǜ鶕?jù)學生猜測,如果是認為(1,2,4,6)的,那么就先驗證13環(huán),然后繼續(xù)驗證14環(huán))
師:那么到底什么時候這個規(guī)律又會發(fā)生轉(zhuǎn)折呢?我們從上往下看。
師:你能找到規(guī)律了嗎?
生:應該是到(1,2,4,8),也就是15環(huán)的時候。(師課件點擊一直到15環(huán)為止)
?。ㄕ垖W生在小組內(nèi)驗證)
師:那么16環(huán)呢?
學生在小組內(nèi)驗證,發(fā)現(xiàn)驗證分成四個部分不能按要求完成。
師:看來16環(huán)又需要增加一個部分,至少斷成5部分,那么你能猜測是多少嗎?
生:(1,2,4,8,1)。
師:如果再增加環(huán)數(shù),還可以分成哪幾個部分呢?
?。c評:我們可以發(fā)現(xiàn),7個環(huán)時研究的背景是只斷開一個環(huán)后,每個月可以取到一個銀環(huán),而研究大于8個環(huán)時,則把它轉(zhuǎn)化為至少斷成幾個部分,可以每個月取到一個銀環(huán),這樣有利于對規(guī)律的進一步研究。同時,在驗證時,教師引導學生利用前面驗證的結(jié)果,既節(jié)省了時間,也讓學生感受到事件的聯(lián)系性。)
四、 課堂總結(jié),提煉方法(略)
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