盧仲飛
一年級的“比輕重”是學生學習“比多少”后的深入學習,也是認識克、千克、噸等質(zhì)量單位的基礎。教材中呈現(xiàn)的情境由兩種物體間的輕重比較拓展到三種物體間的輕重比較,在這一過程中部分學生因缺乏推理能力和邏輯思維能力而感到困難。那么,這種“比輕重”的問題在教材中有哪些呈現(xiàn)形式?學生在解決這類問題時都有哪些思考方法,又遇到哪些困惑?教師在教學中如何發(fā)揮這類題目的價值,培養(yǎng)學生的數(shù)學思維能力呢?
一、教材梳理——“比輕重”問題在教材中的呈現(xiàn)
“比輕重”問題在一年級上冊教材中緊密結(jié)合生活情境,由淺入深,層層遞進。筆者對人教版、蘇教版和北師大版教材做了比較。
在人教版教材中,為了寓教于樂,更好地銜接幼兒和小學的教學,起始的“準備課”單元中出現(xiàn)了較為簡單的比大小內(nèi)容,但是沒有出現(xiàn)比輕重的相關內(nèi)容。
在蘇教版教材中,編者將比大小、比高低和比輕重放在“比一比”這個單元中,新課環(huán)節(jié)以蹺蹺板為模型,把橘子和蘋果放在天平上進行比較,激發(fā)學生把生活中玩蹺蹺板的經(jīng)驗與數(shù)學知識比輕重進行對接:再讓學生尋找生活中比輕重的例子,讓學生體會到生活中處處有數(shù)學。在練習環(huán)節(jié)中安排了典型的“一對一”和“復合型的一對一、多對多”兩道例題,讓學生在推理中學會比較輕重。
在北師大版教材中,新課環(huán)節(jié)安排了四個活動?;顒右唬骸罢f一說”,以連環(huán)畫的形式呈現(xiàn)動物玩蹺蹺板的情境,喚起學生“蹺起來輕,壓下去重”的生活經(jīng)驗?;顒佣骸暗嘁坏唷保鍪咎詺夂托πΦ辔矬w比輕重的情境,目的是引導學生用掂一掂比較輕重差異較大的物體?;顒尤骸胺Q一稱,說一說”,借助比較兩個質(zhì)量接近的物體引發(fā)學生新的認知沖突,從而讓他們感受測量物體輕重工具的重要性?;顒铀模骸叭σ蝗Α?,教材安排了皮球和鉛球等不同屬性的物體進行比較,體會物體輕重和大小沒有必然的關系。在練習課環(huán)節(jié)安排了四道練習,通過呈現(xiàn)“一對一”和“一對多”的輕重比較,培養(yǎng)學生初步的觀察和推理能力,同時又滲透了等量代換的思想。
二、學生調(diào)研——學生解決“比輕重”問題的思維方式與困惑
那么,學生在比輕重時到底是怎么想的?思考過程中遇到了哪些困難呢?我們對一年級學生進行了調(diào)研訪談。
這五類比輕重題型需要學生具備以下的生活經(jīng)驗和推理能力:
從調(diào)研訪談來看,學生對不同類型的題目,理解和掌握的程度不同,“單一型的一對一”對學生來說最容易理解,“復合型的一對多和多對多”對他們來說最難理解。首先表現(xiàn)在他們的視線往往停留在一幅圖上,不會融會貫通地看圖:其次表現(xiàn)在他們只能比較兩個物體間的輕重,因缺乏一定的推理能力和思考方法不能得到最輕和最重:最后表現(xiàn)在他們難以接受物體質(zhì)量的傳遞觀念,如A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量,B的質(zhì)量大于C的質(zhì)量,他們就無法概括出A的質(zhì)量大于C的質(zhì)量,
三、教學嘗試——在“比輕重”的過程中滲透數(shù)學思考方法
基于上述對教材中“比輕重”思考以及學生解決此類問題思維情況的分析,我設計了“比輕重”的思維活動課。
1.用演示法感受物體輕重和等量代換規(guī)律
抽象的比較物體輕重,如何讓學生形象地觀察到其中的變化呢7我在課前就讓學生和家長一起動手自制天平,不僅鍛煉了動手能力,還能更直觀地觀察到物體在天平上的輕重變化。課上,我通過觀察天平上膠水、鉛筆、磁鐵等物體的輕重變化,幫助學生概括出“重的下沉,輕的上翹”的生活經(jīng)驗。
為了幫助學生建構等量代換,我先借助天平直觀演示,再利用等量物體之間的傳遞性這一抽象規(guī)律。我是這樣處理的:
師:(在天平的左邊放1支膠水,右邊加鉛筆直到天平平衡)你能說說天平上物體之間的關系嗎?
生:1支膠水和4支鉛筆一樣重。
師:(在天平的左邊放1支膠水,右邊加磁鐵直到天平平衡)你能說說天平上物體之間的關系嗎?
生:1支膠水和5顆磁鐵一樣重。
師:猜想下4支鉛筆和5顆磁鐵放到天平上會怎樣?
生1:5顆磁鐵重,因為它比較多。
生2:一樣重。
師:到底怎樣呢?我們放到天平上看看吧!
(把4支鉛筆和5顆磁鐵放到天平上)
生:一樣重。
師:我們在天平上看到它們一樣重,為什么?
生1:因為4支鉛筆和1支膠水一樣重,5顆磁鐵和1支膠水一樣重,所以4支鉛筆和5顆磁鐵一樣重。
生2:1支膠水的質(zhì)量=4支鉛筆的質(zhì)量,1支膠水的質(zhì)量:5顆磁鐵的質(zhì)量,所以4支鉛筆的質(zhì)量=5顆磁鐵的質(zhì)量。
師:看來以1支膠水為中間物體,4支鉛筆的質(zhì)量=1支膠水的質(zhì)量=5顆磁鐵的質(zhì)量,根據(jù)等式的傳遞性得出新條件:4支鉛筆的質(zhì)量=5顆磁鐵的質(zhì)量,這在數(shù)學上就叫等量代換。
2.用假設法歸納出平衡時物體輕重和數(shù)量的關系
教學中,我組織學生分析和推理現(xiàn)象產(chǎn)生的原因,再將原因提煉歸納成生活經(jīng)驗,為了讓學生發(fā)現(xiàn)在天平平衡時物體輕重和數(shù)量的關系,我是這樣設計的:
師:剛才我們知道了4支鉛筆的質(zhì)量=5顆磁鐵的質(zhì)量,那么1支鉛筆和1顆磁鐵誰重?為什么?
生1:磁鐵重,因為磁鐵有5顆,看起來比較多。
生2:鉛筆重,因為鉛筆比較長。
師:到底誰重?我們放到天平上比一比。
(把1支鉛筆和1顆磁鐵放到天平上)
生:1支鉛筆重。
師:為什么呢?
生1:把4支鉛筆放在天平左邊,5顆磁鐵放在天平右邊,這時天平平衡。如果天平左邊再加1支鉛筆,5支鉛筆那邊下沉,說明5支鉛筆比5顆磁鐵重,那么1支鉛筆比1顆磁鐵重。
生2:把4支鉛筆放在天平左邊,5顆磁鐵放在天平右邊,這時天平平衡。如果天平右邊拿掉1顆磁鐵,4顆磁鐵那邊往上翹,說明4支鉛筆比4顆磁鐵重,那么1支鉛筆就比1顆磁鐵重。
師:看來我們用假設法比較平衡狀態(tài)下物體的輕重時,物體個數(shù)越多,單個質(zhì)量越輕。
3.用排除法減少不平衡時物體之間的干擾信息
通過課前調(diào)研訪談可知,大部分學生都能比較兩個物體的輕重,但是對于三個物體的輕重關系很難用數(shù)學語言表達,為了讓學生在直觀的基礎上能清晰地表達思考過程,我是這樣引導的:
師:(把1支膠水放在天平左邊,1支鉛筆放在天平右邊,天平左邊下沉)你能用“誰比誰重”說說嗎?
生:1支膠水比1支鉛筆重。
師:(把1支鉛筆放在天平左邊,1顆磁鐵放在天平右邊,天平左邊下沉)用“誰比誰重”怎么說?
生:1支鉛筆比1顆磁鐵重。
師:奇怪了,這支鉛筆一會兒重一會兒輕,為什么呢?
生:和1支膠水比,1支鉛筆是輕;但是和1顆磁鐵比,這支鉛筆是重。
師:哦,原來比的對象不同啊。那誰最重誰最輕?
生:1支膠水最重,1顆磁鐵最輕。找最重時,根據(jù)“1支膠水比1支鉛筆重”排除1支鉛筆:根據(jù)“1支鉛筆比1顆磁鐵重”排除1顆磁鐵,最重的是1支膠水。找最輕時,根據(jù)“1支鉛筆比1顆磁鐵重”得到1顆磁鐵最輕。
師:看來,我們用排除法比較不平衡狀態(tài)下物體的輕重時,不僅思路清晰,而且省時高效。
總之,我們要用心研究教材,站在知識框架的制高點系統(tǒng)地把握知識點的來龍去脈:還要認真研究學生,針對學生的困難制定解決難點的有效策略。就像“比輕重”教學的互動交流中,教師通過物體的直觀演示、現(xiàn)象的剖析推理、方法的提煉總結(jié),讓學生在演示中體會物體輕重的外顯過程,在推理中經(jīng)歷物體輕重的抽象過程,在總結(jié)中感悟物體輕重的表達方法,從而幫助學生建立物體質(zhì)量守恒和物體質(zhì)量傳遞觀念。