突出模型思想 渗透建模教学

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  乘法分配律一直是小学阶段必学必教的内容。苏教版教材从购买“成套”衣服的生活情境入手,在产生分开算与合起来算这两种方法后建立了等式,依此展开对乘法分配律的探究。这种编排和以前的教材相差不大。有所不同的是,现在有些版本的教材中不再出现乘法分配律的文字表述。这在某种程度上体现出小学数学概念教学(包括定律、规律等)重在对概念本质的理解,而不拘泥于文字语句的新走向。此外,数学课程标准修订时将核心词从6个变为10个,强调学生在数学学习中要感悟数学思想,积累活动经验,学会数学思考,要学“好吃又有营养”的数学……这些要求都给这一教学内容带来新的生机,这也是在当前背景下开展数学课堂教学研究的重要参照。
  当然,一节课的时间、空间都很有限,我们只能有选择、有重点地表达一个或几个教学理解与思考。整体看来,“突出模型思想,渗透建模教学”的理念在乘法分配律的教学中非常值得“玩味”。围绕这一理念,笔者对乘法分配律的教学作如下异构。
  一、谈话引入
  孩子们,今天的学习我们将邀请老大、老二和老三这兄弟三人参加。他们都是种菜的能手,巧得很,他们的菜地都是长方形。说到这里,你能联想到什么数学知识?
  【“短平快”的谈话即时引发学生与原有知识的链接,唤醒已有经验,开放式联想也给整堂课的学习定下了基调。】
  二、感受模型
  1.出示老大的菜地图。
  (1)看到老大的菜地,你能提出有关面积计算的问题吗?
  (2)列综合算式计算两块地的总面积。
  (3)交流算法,板书列分开算和合起来算两种不同思路的算式。
  (4)比较得数,建立等式:(6 2)×9=6×9 2×9
  【提出问题是本课学习的引子,基于已有水平,学生一般会提出“面积和”与“面积差”的问题。由于两块菜地都有一条相同长度的边,两个长方形就能直接拼成一个大长方形,因而学生计算面积总和时分开算与合起来算的思路容易形成,建立等式的同时将分与合的两种思路建立了联系。】
  2.研究老二菜地的总面积。
  (1)列式计算两块地一共的面积。
  (2)追问:为什么不合起来算了?
  【老二的两块菜地因为没有相同长度的边,两个图形不能直接拼成大长方形,数据的变化引发学生对图形特征的关注。】
  3.研究老三菜地的总面积。
  (1)独立练习,列式计算。
  (2)反馈交流分、合(上下相拼)两种思路。
  (3)计算并建立等式:(8 3)×6=8×6 3×6
  (4)追问:老大、老三的菜地总面积既可以分开算又可以合起来算的根本原因是什么?
  【本环节用核心问题引领,以追问方式展开,三次面积和计算目标各有指向。在经历了初步感受、思维冲突和前后比较后,学生能体会并理解分开算就是先算两个长方形的面积,合起来算就是计算拼起来的大长方形的面积。如此,抽象的算式便有了几何直观的形象支撑,算式的结构特征也就一目了然,理解也就轻松容易。】
  三、建立模型
  1.自建模型。
  (1)根据算式在方格纸上画出相应的图形。
  两块长方形青菜地总面积:7×3 5×3
  两块长方形玉米地总面积:(6 4)×5
  (2)学生展示、解读图形中的数据。
  (3)展开联想,建立等式:(7 5)×3=7×3 5×3
  (3)展开联想,建立等式:(6 4)×5=6×5 4×5
  【如果说从图形到算式是建立等式、发生联系的过程,体现了数形结合,那么从算式追溯图形让学生将具有“分”“合”特征的算式“幻想”成两个有相同长度边的长方形,则是“逼”学生尝试建立“图形模型”的过程,是将数学认识从具体经验向理性层面提升的过程。】
  2.验证说明。
  上面的几组算式左右都相等,这是偶然的现象,还是必然的事情?你还能举出更多这样的例子吗?
  学生汇报自己的例子后,追问:这样的例子到底能写多少呢?会不会有不符合的例子偏偏我们大家都没有举出来?怎么来解释它们左右是必然相等的?(联系乘法的意义)
  3.抽象概括。
  根据以往的学习经验,你能用一个等式将这里所有的等式都包含进去吗?
  得出:(a b)×c=a×c b×c。提示:字母符号是数学的特殊语言,非常简洁且世界通用。
  4.揭示课题。
  5.解释模型。
  (a b)×c=a×c b×c也可以看成两个长方形的面积和吗?(出示图形)如果它是甲、乙两个长方形的面积和,那a、b、c分别是图中哪里的长度?
  【通过举例验证、解释说明,学生更好地实现了抽象与概括,用字母表示乘法分配律也就“呼之欲出”。从建立模型的角度出发,学习至此并没有结束,特别设置的根据字母等式联想图形、在图形中解释模型的环节把学生的认识再次推向深入。】
  四、应用模型
  1.算式联想。
  (1)34×10 10×66 (2)74×(20 1)
  (3)(100 m)×n (4)35×35 20×40
  分析:离开图形,进行算式联想,是对乘法分配律理解的即时检测,也是更高水平的数学思考。第(4)题虽有相同的因数,但所在位置不一样,是不能直接合并的变式,进一步强化乘法分配律的特征。实际教学中,还可以引导学生再次借助于“长方形”辅助思考,即一个正方形和一个没有相等边的长方形不能直接拼合,在深层次的思考中进一步理解乘法分配律的本质。
  2.丰富拓展。
  借助于两个长方形面积和的计算我们发现了乘法分配律,那么像(8 3)×6=8×6 3×6(老三菜地的总面积)这样的算式是不是只能用两个长方形的面积和来解释?能用其他事情来解释吗?请把等式中的数填到下面的括号里:
  一本故事书( )元,一本科技书( )元,买( )本故事书和( )本科技书一共要付多少元?
  学生讲述自己填写的数据及具体含义后,再变换“买书”的故事情节,用其他事情来解释。
  【数学中的“模型”,是普遍适用性和丰富多样性的统一。此处安排一个条件开放题,最大可能地开发学生的思维:无论是把两种书的单价设为相同,还是把它的数量设为相同,抑或一单价和一数量相同,等式两边有实际意义即可。“还可以用其他事情来解释吗”则把学生的思维引向更广阔的天地,充分感受数学的丰富和简约。】
  五、回望解读
  其实,我们今天并不是第一次接触乘法分配律,在以前的学习中就多次碰到。回顾课本中口算、竖式计算、长方形周长计算等运用到乘法分配律的例子。
  六、发散联想
  1.解决课始学生提出的老大菜地的面积差,体会到乘法分配律同样适用于乘法对减法的分配。如果用字母表示,可以怎么写?
  2.老大确实是种菜的能手,最近他又扩建了一块辣椒地(在原图上加上一个长9m、宽5m的长方形),怎么算现在菜地的总面积?由从两个数的和联想到三个数甚至于更多数的和与一个数相乘。
  【联想孕育着数学思维与推理,充满着数学发现与惊喜。通过联想,乘法分配律在学生眼中进一步立体和丰满起来。】
  【总评】
  本课以“有一条边相等的两个长方形面积之和”的素材为载体,让学生经历从具体问题到类比推理,再到建立模型、解释模型的过程,充分感受模型思想。在其后的丰富拓展中不断赋予模型“生长”的力量,让乘法分配律的模型既根植于图形,又不拘泥于图形,使得用字母表达的乘法分配律有了“丰腴”之美。本课还力求体现数学课堂教学的简约追求,把简单的素材用好、用足,既避免素材更替中的过多干扰,又发挥“四两拨千斤”的效应。当然,无论是何种素材的选用,何种方式的展开,找准学生的认知起点,把握数学的学科特质,寻求儿童学习与数学知识的最佳契合点,是我们应该遵守的基本原则。
  (作者单位:江苏省海安县实验小学)
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