“联络方式”教学实录及思考
2016-06-19施银燕
◇施银燕
“联络方式”教学实录及思考
◇施银燕
教学内容
北师大版教材六年级上册“数学好玩”单元中“联络方式”。
教学实录
一、情境,问题
师:早上,天气突变,下起了暴雪。为了安全,学校紧急通知停课。网络全部中断,只能靠电话联系。张老师要通知到全班42名同学,电话需要怎么打?
生1:张老师按全班的学号顺序,一个接着一个打,一共打42个电话,就通知到全班同学了。
生2:我觉得可以是张老师通知1号,1号再通知2号,2号通知3号……最后也能通知到全班同学。
生3:如果要省时间的话,可以把全班同学分组,比如分成6个组,每组7人,每组一个组长。张老师只要给6个组长打电话,再由组长通知组里的其他6个人。
师:紧急通知,往往希望能在最短的时间内通知到全部同学。现在只有张老师一人知道了停课通知,如果打一个电话需要1分钟,通知到全班42名同学,最少需要几分钟?独立思考后再交流。
二、探究,交流
(5分钟后全班交流)
组1:(实物展台展示图1)我们的方案是先把全班同学分成2大组,每组21人。第一次,张老师先打给2个大组长,需要2分钟;每个大组除组长以外有20人,再分成2个中组,每中组10人,第二次,大组长打电话给2个中组长,需要2分钟;这时只需要通知每个中组的其他9个人了,再把9人平均分成3小组,第三次,中组长打给3个小组长,需要3分钟;最后小组长再通知组里的另外2人,需要2分钟。一共要9分钟。
图1
生2:你们确定这是最省时间的方案吗?
组1:我们发现,分的层数越多,需要的时间就越少。我们就想到每次都只平均分成2个组,除了一次是9人没办法这样分,才分成3个组。我们每次都让组数最少,这样层数就最多,所以我们认为9分时间是最少的。
师:组1的方法是不是用时最少,暂不讨论。大家从组1的发言里学到了什么?
生3:他们在探究过程中能发现规律:分组分的层数越多,需要的时间就越少。
生4:用图表示打电话的过程,非常清楚!
师:大家说得真好!在研究过程中,组1善于思考和发现,真棒!
组1:请组2来补充!
(一个学生说,另一个学生在黑板上画图,如图2)
图2
组2:我们的方法是:第1分钟,张老师通知①号同学;第2分钟,张老师通知②号,①号通知③号;第3分钟,张老师通知④号,①号通知⑤号,②号通知⑥号,③号通知⑦号……就这样画下去,我们发现,最后只要6分钟,就能通知到全班所有同学。
生1:我不明白6分钟是怎么来的,你们才画到第3分钟,通知了7名同学。
组2:第1分钟,通知了1名同学,第2分钟通知了2名同学,第3分钟通知了4名同学,大家发现规律了吗?
(学生恍然大悟,明白了第4分钟通知8名同学,第5分钟通知16名同学,第6分钟通知32名同学,6分钟后,接到通知的人数是1+2+4+8+16+ 32,超过了42,所以答案是6分钟)
生2:(询问)哪个小组用的时间比6分还少?
组2:(有点儿犹豫)我们认为这是最省时间的,我们的安排是:凡是得到通知的人,都要不停地打电话通知其他人,一点儿都没有浪费。
师:感谢生2的问题带给大家的思考!回顾组2的方法,你最欣赏哪一点?
生2:他们的思考有序。
生3:他们组找到答案后还不满足,而是寻找规律。
生4:他们能跳出常规分组的想法,从“怎样最不浪费”想起。
师:跳出常规思路,从总的原则想起,总结得好。
生5:我想给他们组的图改进一下。(边说边跑上讲台)在找规律时,已经不用考虑学号了,只要考虑每分钟能通知几个人就行,所以,我觉得图这样画更好!(如图3,把黑板上的连线、学号和“张老师”擦掉,只留下外面的圈)这样图变得简单,更容易发现规律。
图3
师:没错!重要的是第几分钟,有几个人接到电话,也就是时间和接电话人数之间的关系。把不重要的扔了,重要的规律就会水落石出!
(师边说边分别指着1分、2分、3分、4分,学生默契地喊:1人、2人、4人、8人。
师:你们说的1人、2人、4人……是什么人数?
生1:是这1分钟新接到电话的人数,不是接到电话的总人数。
师:发现了什么规律?
生2:每分钟新接到电话的人数都恰好是上1分钟的2倍。
师:有了这个规律,问题就很好解决了,只要看什么?
生3:只要看1+2+4+……加到几等于42人。
生4:我给你纠正一下,不是等于42,如果小于42,就得再加一个数,一定要等于42或者大于42才可以。
生5:我提醒大家,这道题是1+2+4+8+16+32大于42,一共加了6个数,所以是6分钟,不要以为加到32,就是32分钟了。
师:找到每分钟新接到电话的人数规律,问题就迎刃而解了。同学们,我们的问题是几分钟能通知到全班42人,从这个问题出发,找找接到通知的同学总数的变化规律,你有什么发现?
生6:1分钟,有1名同学知道;2分钟,有3名同学知道;3分钟,有7名同学知道。它们的规律是1×2+1=3,3×2+1=7,每次都是“乘2加1”,4分钟能通知到7×2+1=15(人),5分钟通知到15×2+1=31(人),6分钟就是31×2+1=63(人)。所以需要6分钟。
师:从不同的角度观察,同一个方案,能发现不同的规律。想一想,为什么会有“乘2加1”的规律?
生7:因为上1分钟知道通知的同学,每人打一个电话,这样去通知的同学数量就会翻倍,再加上张老师也打了一个电话,所以要加上1人!
师:思考越深入,越觉得有趣!
生8:我觉得“乘2加1”的规律有点复杂,干脆把张老师也看成1名同学,一开始有1名同学通知,1分钟后有2名同学知道,2分钟后就变成4名同学知道,每分钟知道通知的同学都是上1分钟的2倍。也可以说第几分钟,知道通知的同学人数就是“几个2相乘”。这个规律更加简单!
师:如果这样想的话,问题可以修改成什么?
生:全班一共43人,最少需要几分钟?
三、总结、延伸
师:一个问题成功解决了,按惯例,该做什么了?
生1:先回顾总结,再提出新问题。
师:好,下面的时间交给大家!
(师示意生1组织)
生1:同学们,回顾刚才我们解决打电话问题的整个过程,你学到了什么?
生2:遇上一个复杂的新问题,可以先从简单的想起,画图表示,哪怕一开始方法很笨,但只要不断改进,忽略不重要的,就能找到规律。
生3:问题解决的过程中,不能满足于得到一个答案,一定要想想规律和方法,还要想想为什么。
生4:要学会从不同的角度想问题,才能找到最简单的方法。
生1:大家总结得都很好,收获也很多。下面到提出新问题的时间了。
生5:如果需要通知100人,那么最短需要多少时间?
(生1在原来42人下面用红粉笔写上100人,并在前面标上①)
生6:如果每打一个电话需要2分钟,其他条件不变,那么最短需要多少时间?
(生1在黑板上写道:②一个电话2分钟)
生7:如果保证大家得到充分休息,每人打一个电话后都要休息1分钟,其他条件不变,那么最少要几分钟?
(生1在黑板上写道:③打一个电话后休息1分钟)
生1:问题都很有水平!看看哪些问题能解决?
生8:我觉得问题①和原来的差不多,只要按照刚才的规律往下想……
生1:大家都会举一反三!问题③有会解决的吗?
生9:问题③有点复杂,从第1分钟开始,把每分钟接到电话的人数表示出来,再找找规律,应该是能解决的!
师:是的,不管问题怎么变,从最简单的想起,找到了规律后,答案就会有!
师:佩服生7,提出有水平的问题!我把你的问题修改简单些,如果从张老师开始,每个接到电话的人,都先要用1分钟整理电话记录,再打电话。其他条件不变,请问,通知到全班42人,最少需要几分钟?
(学生独立探究,片刻后一些学生窃窃私语:“兔子数列”,面带不可思议的神色)
师:发现了什么?
(有6名同学情不自禁地喊道:兔子数列)
生1:我找的是每分钟知道消息的人数的变化规律!
生:(七嘴八舌)1分钟有几人知道消息?写上1分钟,2分钟,3分钟……
师:就按大家说的,我先写上1分钟,2分钟,3分钟……一开始,只有张老师1人知道消息,(板书1人)1分钟后有几人知道消息?
生:2人!(也有人喊)还是1人。
师:有不同意见了,说说理由。
生2:因为张老师先要用1分钟整理电话记录,不能打电话,所以1分钟后还是只有张老师一人知道消息。
生3:他说得对,我没考虑这一点,应该是1人。
师:把想法说出来,就能看出谁的有道理,也能发现问题所在,这才是交流。
(师板书:1人)
师:2分钟呢?
生3:有2人,这时张老师通知了1人。
生4:3分钟后有3人知道了,因为只有张老师可以打电话,第一名同学还要整理电话记录,所以只能增加1人。
生5:4分钟后增加2人,因为张老师和第一名同学都能打电话。所以1、1、2、3、5……正好是兔子数列!
生6:我认为你的结论下得有点儿早,最好再往下看看。
生5:往下看也符合这个规律。第5分钟,正好是张老师和前两名同学都可以打电话,所以就增加3人。
师:目前为止,这个新的问题解决了吗?
生:我们发现了每分钟知道通知的人数正好是兔子数列,只要按兔子数列写下去,看几分钟时人数达到43就可以了。
师:有什么感受吗?
生1:太神奇了!打电话居然能和兔子数列联系在一起。
生2:这个规律恰好是兔子数列,不是巧合,而是有道理的。
师:同学们,问题就是这样,你觉得它难,它就会躲着你;反过来,你越琢磨,就会越觉得它有意思。这个兔子数列,还有一个名字叫斐波那契数列,是以一位数学家的名字命名的。课后同学们可以对这个数列好好研究一下,如刚才那个数列1、2、4、8、16……前后两项的比值始终是,那么这个兔子数列呢?查阅一下资料,更多的神奇会等着你。
教学反思
组1的打电话方案并不在我的预设里。一开始,我对这一方法是不屑的,“张老师通知大组长、大组长通知中组长、中组长通知小组长”,一看就不省时。但在学生的追问下,他们叙述的思考过程非常有价值!我想,面对学生的不同想法,教师采取更为理解、欣赏的态度,才会有通畅且有质量的交流。
总结延伸阶段,把学生提出的问题,进行了简单改造:先做1分钟的电话记录,再开始打电话。这样就把规律变换成了“斐波那契数列”模式,这也是瞬间迸发的灵感。或许有老师会有疑问,斐波那契数列,是否过于高深?课堂上探究这样的问题是否“不务正业”?我想,如果学生有画图意识,有从简单问题想起的转化思想,有探究规律的能力,问题难易的边界已模糊。
课后花絮
真实而又有数学味的问题引起了学生极大的兴趣,课后的探究也格外充分,还有一项副产品让我偷着乐:计算斐波那契数列前后项比值时,许多学生的竖式写了满满好几页,不知不觉中练习了不少小数除法。同学们交流的许多斐波那契数列的规律,更让我吃惊,而由斐波那契数列带出的黄金分割数则让学生赞叹,知识之间的神奇联系让学生着迷!
(作者单位:北京市北京第二实验小学)