浙江杭州市濱江區(qū)教育研究院(310051) 顧志能
浙 江 杭 州 市 濱 和 小 學(xué)(310051) 湯佳鋒
六年級“比例的基本性質(zhì)”一課,能幫助學(xué)生對“比例”有一個全面的理解,同時是學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)“解比例”和“用比例解決問題”等內(nèi)容的知識基礎(chǔ)。
對于這一課,不同版本的教材大多編排了傳統(tǒng)的“猜想—驗證—結(jié)論”的教學(xué)模式(圖1 為人教版教材的內(nèi)容):教師首先引導(dǎo)學(xué)生通過觀察個別比例的共同特點,得出“外項之積等于內(nèi)項之積”,再將其作為一個猜想,鼓勵學(xué)生驗證這個猜想,通過更多的例子來確認(rèn)這一特點,最后以數(shù)學(xué)語言(文字和符號)進(jìn)行總結(jié),得出結(jié)論。這種教學(xué)方法有助于學(xué)生集中精力理解比例的基本性質(zhì),以及正確運用這一性質(zhì)來判斷比例是否成立。因此,大多數(shù)教師都采用這種方式來教學(xué)這節(jié)課的內(nèi)容。
圖1
然而,盡管這種方法在實現(xiàn)特定目標(biāo)上效果顯著,但它存在一個明顯的不足之處,即未能充分促進(jìn)學(xué)生的思維發(fā)展和素養(yǎng)提升。學(xué)生在四年級已經(jīng)開始且多次經(jīng)歷了“猜想—驗證—結(jié)論”的學(xué)習(xí)路徑(如各種運算定律、運算性質(zhì)等的學(xué)習(xí)),因此,他們在六年級再次遇到類似的內(nèi)容時,往往就會感到缺乏新鮮感,也不想再深入思考。這意味著,學(xué)生雖然獲得了新的數(shù)學(xué)知識,但在數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗、數(shù)學(xué)思維方法以及各種數(shù)學(xué)能力素養(yǎng)方面,他們都難以有新的發(fā)展和領(lǐng)悟。前測調(diào)查顯示,有不少學(xué)生在課前已經(jīng)知道了比例的基本性質(zhì)。如此學(xué)情下,運用教材推薦的教學(xué)思路進(jìn)行教學(xué),學(xué)生或許就只是“配合”教學(xué)而無思考了。
如何解決上述問題?可通過擴(kuò)展教學(xué)目標(biāo)來解決:基于學(xué)生的學(xué)情和學(xué)習(xí)心理,更加關(guān)注并激發(fā)學(xué)生內(nèi)心的疑問;引導(dǎo)學(xué)生主動提出問題,并利用這些問題來進(jìn)行有意義的探究式學(xué)習(xí);引入演繹推理,結(jié)合合情推理的基礎(chǔ),培養(yǎng)學(xué)生的推理意識。這種教學(xué)調(diào)整的目的是幫助學(xué)生鞏固數(shù)學(xué)知識的同時,培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑和批判性思維。另外,還可以在推理活動方面促使學(xué)生發(fā)展推理意識,以提升數(shù)學(xué)思維水平,為進(jìn)入初中階段奠定堅實的思維基礎(chǔ)。
師:回憶比例的意義,并運用比例的意義判斷下面哪組中的兩個比可以組成比例。
(1)30∶5和12∶2
(2)0.8∶0.6和4∶3
(教師根據(jù)學(xué)生的回答,選取三個比例進(jìn)行板書:30∶5=12∶2,0.8∶0.6=4∶3,=)
1.基礎(chǔ)知識,簡單介紹
師(出示圖2):在比例中,有“外項”和“內(nèi)項”。
圖2
2.觀察比例,獲得發(fā)現(xiàn)
師:請同學(xué)們仔細(xì)觀察30∶5=12∶2、0.8∶0.6=4∶3、=這三個比例,你有什么發(fā)現(xiàn)?
生1:我發(fā)現(xiàn)每個比例中外項的積和內(nèi)項的積是相等的。
(其他學(xué)生紛紛附和)
師:真的是這樣的嗎?我們一起來檢驗。
(教師組織學(xué)生口算檢驗,確認(rèn)發(fā)現(xiàn))
3.激發(fā)生問,舉例驗證
師:顯然,這三個比例中存在著一個相同的現(xiàn)象——外項的積等于內(nèi)項的積。對此,你有什么想法嗎?
生2:是不是所有的比例都有這樣的現(xiàn)象?
生3:有沒有比例不是這樣的呢?
生4:比例中為什么會有這樣的特點?
(教師引導(dǎo)學(xué)生感受什么是好問題,并讓學(xué)生意識到這個發(fā)現(xiàn)只是個猜想)
師:對“所有的比例是否都這樣”進(jìn)行舉例驗證,同桌之間相互交流。
師:大家一共舉了一百多個例子進(jìn)行驗證,沒有發(fā)現(xiàn)一個反例?,F(xiàn)在能不能確定地說“所有的比例都是外項的積等于內(nèi)項的積”?
生5:能確定,因為舉再多的例子,一定也是這樣的。
生6:還不行,因為例子舉不完,也許就有比例不符合這個規(guī)律。
生7:不行,因為我們要研究的是“所有”比例,舉例子永遠(yuǎn)舉不完所有。
師:說得有道理!舉不完例子,憑什么就能說所有的比例都是這樣的呢?所有比例,就是任意一個比例,那應(yīng)該怎么表示呢?對于a∶b=c∶d這樣的比例,一定能得到ad=bc嗎?(出示圖3)你用什么
圖3
方法來說明?
師(展示學(xué)生的思考方法,如圖4-1、圖4-2):請這兩位同學(xué)介紹自己的方法,其他同學(xué)可以進(jìn)行提問。
圖4-1
圖4-2
師:運用學(xué)過的知識,圍繞之前的猜想,對一個用字母表達(dá)的比例進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治觯@樣的過程就叫證明?,F(xiàn)在證明已經(jīng)成功了,所以我們可以確定地說——
生(齊):所有的比例,外項的積等于內(nèi)項的積。
師:對,這就是我們今天要學(xué)習(xí)的“比例的基本性質(zhì)”。
師:現(xiàn)在梳理這節(jié)課的學(xué)習(xí)經(jīng)歷。從個別例子得出的發(fā)現(xiàn)叫作猜想,猜想是否正確,可以通過舉例來驗證,但例子通常舉不完,所以我們可以進(jìn)行證明。通過證明,我們可以得到一個確定的結(jié)論。同時,可以看到,大量舉例且舉不出反例,這時得出的結(jié)論往往是正確的。(出示圖5)
圖5
師:猜想—驗證—結(jié)論,猜想—證明—結(jié)論,這兩種思維方式都叫推理。第一種是我們以前用過很多次的,第二種我們用得比較少。在解決數(shù)學(xué)問題的過程中,這兩種不同形式的推理功能不同,各有好處。
基礎(chǔ)練習(xí):判斷下面哪組中的兩個比可以組成比例。
(1)2∶25和4∶50
(3)0.6∶0.3和8∶5
變式練習(xí):已知24×3=8×9,你能寫出比例嗎?
該課教學(xué),沒有精妙的情境,沒有復(fù)雜的課件,形式很樸素,過程很簡約,但卻讓人眼前一亮,讓人感受到了普通的教學(xué)內(nèi)容因創(chuàng)新設(shè)計而煥發(fā)出的迷人魅力。本課的特色主要體現(xiàn)在以下兩個方面。
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022 年版)》指出“會用數(shù)學(xué)的思維思考現(xiàn)實世界”,在義務(wù)教育階段,推理是主要數(shù)學(xué)思維(小學(xué)階段叫“推理意識”)。由此可見,錘煉學(xué)生的推理意識,就是在發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)思維,提升學(xué)生核心素養(yǎng)。眾所周知,推理分為合情推理和演繹推理,鑒于小學(xué)生的思維水平,第一和第二學(xué)段的教材主要編排一些適合運用合情推理(一般是不完全歸納推理)的教學(xué)內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷歸納的過程,從而發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)結(jié)論、感悟思想方法。隨著思維水平的提升,學(xué)生自然還需要學(xué)習(xí)過程更嚴(yán)謹(jǐn)、思考更理性的演繹推理,但目前的教材只在第三學(xué)段偶有體現(xiàn),第四學(xué)段(初中)才有系統(tǒng)的編排。
為了讓學(xué)生對推理有更多的感悟,更順暢地銜接中小學(xué)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),在第三學(xué)段(尤其是六年級)時,教師可以自主選擇合適的教學(xué)內(nèi)容,以恰當(dāng)?shù)姆绞揭龑?dǎo)學(xué)生開展演繹推理,以幫助學(xué)生積累經(jīng)驗、感悟思想。“比例的基本性質(zhì)”一課,知識的理解和運用都比較簡單,這就為從單純地開展合情推理拓展到兩種推理交融并進(jìn)的目標(biāo)定位帶來了可能。在本課中,借助三個比例式,學(xué)生自然而然地走上了熟悉的歸納推理之路,但教師并未止步于以前的“猜想—驗證—結(jié)論”的目標(biāo),而是引導(dǎo)學(xué)生深入分析“所有的比例都這樣嗎”“為什么會這樣”,從而使學(xué)生的思維再上一級臺階,使學(xué)生主動地走向演繹推理;在利用演繹推理證明后,教師再說明歸納推理的價值,并總結(jié)兩種推理方式的聯(lián)系和區(qū)別。這樣,學(xué)生較好地經(jīng)歷了兩種推理的思維過程,尤其是充分感受到了演繹推理的力量,推理意識得到了一定的提升,課堂也因此而綻放光彩。
培養(yǎng)有較強(qiáng)創(chuàng)新意識的學(xué)生,為國家輸送更多的創(chuàng)新型人才,是時代賦予教育的重要使命。那么,發(fā)揮數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容富含思維元素的優(yōu)勢,引導(dǎo)學(xué)生多開展提問活動,就是一條培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識的重要途徑。學(xué)生面對一個數(shù)學(xué)內(nèi)容時往往能主動地發(fā)現(xiàn)和提出問題,尤其是提出好問題,這需要高階思維的參與,如批判性思維和創(chuàng)造性思維等,而這些思維活動最有利于創(chuàng)新意識的形成。
因此,多讓學(xué)生在課堂上提問,能使學(xué)生有更多的機(jī)會展開分析、比較、批判、質(zhì)疑等高質(zhì)量的思維活動,從而增強(qiáng)思維能力,發(fā)展創(chuàng)新意識。在本課中,筆者有意將此作為重要的素養(yǎng)追求納入教學(xué)目標(biāo),為此精心設(shè)計提問材料,努力引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問題,并借助學(xué)生的問題激勵學(xué)生深度探究,自主釋問??梢钥吹剑趯W(xué)生對三個比例式的“發(fā)現(xiàn)”,教師一句“對此,你有什么想法嗎?”就將學(xué)生的批判性思維、創(chuàng)造性思維點燃,接著,“是不是所有的比例都有這樣的現(xiàn)象?”“有沒有比例不是這樣的呢?”“比例中為什么會有這樣的特點?”等問題噴薄而出。此時,教師并不滿足于這些問題的提出,而是特意引導(dǎo)學(xué)生感受什么是好問題,鼓勵學(xué)生要有質(zhì)疑精神。在學(xué)生借助問題開展探究后,教師引導(dǎo)學(xué)生對別人的證明方法進(jìn)行提問,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成敢質(zhì)疑、講道理的思維習(xí)慣。如上的過程,充分體現(xiàn)了“引發(fā)學(xué)生積極思考,鼓勵學(xué)生質(zhì)疑問難,引導(dǎo)學(xué)生在真實情境中發(fā)現(xiàn)問題和提出問題”的教學(xué)理念,學(xué)生的提問能力、創(chuàng)新意識由此得到了有效鍛煉,核心素養(yǎng)更是在潛移默化中得以發(fā)展。
綜上,類似于“比例的基本性質(zhì)”這樣的高年級教學(xué)內(nèi)容,教師都可以帶著上述理念進(jìn)行目標(biāo)的拓展和設(shè)計的創(chuàng)新。這樣,課堂會展現(xiàn)全新的面貌,學(xué)生會得到更大的收獲。