以“辩”促“思”,助推深度理解
——以《分数乘除法解决问题》练习课教学为例
2022-03-24文|朱燕
文|朱 燕
在小学数学教学中实施“辩证式”教学,可提高学生的学习能力和思维品质, 促进学生的深度理解。下面笔者以《分数乘除法解决问题》练习课教学为例,谈谈如何通过“辩证教学”促进学生思维发展,助推学生深度理解。
一、分析学生:在错题研究中发现“辩证需求”
作为“解决问题”教学中的重要组成部分——“分数乘除法解决问题”历来是学生学习的难点。
1.学生错题的问诊。
通过分析研究学生作业发现:学生在学完《分数乘除法解决问题》之后,进行综合练习时,错误率较高的主要原因是:
数量关系比较复杂。例如,“学校科技组有60 人,比书法组少,书法组有多少人?”这题的错误率比较高。其中“比书法组少”是学生理解的难点,很多学生不理解关键句中的数量关系(单位“1”的辨认错误;比较量对应的分率辨认错误;单位“1”与比较量的关系分析错误),导致无法正确解决问题。
相关题目类型多样。在同一情境中,“分数乘除法解决问题”可以变换出多种不同类型的题目,且题目的难易程度也不同。从解题方法看:有些题目用分数乘法计算,有些用分数除法计算,还有些用乘加乘减计算,也有用列方程来计算;从题目难度分,可以分为简单、稍复杂和复杂三类。这对于概念不清的学生来说,理解起来确实有困难。
同一题型方法多样。即使是同一道题,也会出现用多种方法来解决。解题方法多样化拓宽了学生的解题思路,但也正是因为解题方法的多样化,使得部分学生被此所迷惑,个别学生原本就对数量关系分析有困难,再遇到多样化的解题方法,就又增加了学习的难度。
2.辩证思维的需求。
这些对立、多样的因素导致了学生对“分数乘除法解决问题”理解不到位,出现了易混淆出错的情况。但复杂的数量关系间存在联系,多样化的题型中具有共性,多样化的方法里本质相同,这说明“分数乘除法解决问题”存在“对立统一”的辩证关系。如果能够借助这一辩证关系,把复杂的数量关系简单化、多样的问题题型模型化、多样的解题方法沟通化,那么就能大大降低学习难度,同时培养学生的辩证思维,提高学生的解题能力。
为此,笔者将从“分数乘除法解决问题”所蕴含的“对立统一”辩证关系入手,深入研究问题,以“辩”促“思”设计教学,引导学生以“辩”悟“联”,发展学生的“辩证思维”,助推学生对数学知识的深度理解。
二、追本溯源:在教学内容中寻找“辩证方法”
为了帮助学生更好地理解“分数乘除法解决问题”,提升学生的解题能力,笔者纵观“分数乘法”与“分数除法”的教学内容,寻找能够使“复杂的数量关系简单化、多样的问题类型模型化、多样的解题方法沟通化”的教学方法,力图构建“对立统一”的辩证关系,帮助学生正确理清数量关系,形成解决问题的解题模型,沟通多样化算法之间的联系,从而促进学生的深度理解。
1.“观”问题关键句,“探”辩证式的数量关系。
题型多样的“分数乘除法解决问题”中,关键句具有相似性,可将其分类归纳成两类典型的关键句,分别是:一个数是另一个数的几分之几;一个数比另一个数多(少)几分之几。
这两类关键句虽然形式不同,但表示的数量关系本质意义相同,存在“对立统一”的辩证关系。其中第二类的数量关系比第一类更复杂,是学生学习的难点。
借助乘法分配律,我们可以把稍复杂的“一个数比另一个数多(少)几分之几”的数量关系转化成“一个数是另一个数的几分之几”的数量关系,这样就把复杂的数量关系简单化了,可以大大提高学生的分析能力和解题能力。
归纳这两类关键句中的所有数量关系,可整理成以下三种:一个数是另一个数的几分之几;一个数比另一个数多几分之几;一个数比另一个数少几分之几。这些数量关系本质上都在研究“比较量”与单位“1”的“倍数问题”。只是第一个关键句中的分数表示“比较量”对应的直接分率,因此可以直接与单位“1”相乘;第二、三个关键句中的分数表示“比较量”对应的间接分率,所以先要把间接分率转化成直接分率后再乘单位“1”进行计算。
可见,只要把复杂的“一个数比另一个数多(少)几分之几”转化成“一个数是另一个数的几分之几”,再分析其数量关系就非常容易了。辩证研究数量关系降低了学生分析关键句列数量关系的难度,而正确列出数量关系又是正确解答“分数乘除法解决问题”的保障。
2.“析”多样化题型,“构”辩证式的解题模型。
根据关键句中单位“1”的已知和未知,可以构建“分数乘除法解决问题”的解题模型。因为单位“1”×比较量对应的分率=比较量,所以当已知单位“1”时,用“分数乘法解决问题”;当未知单位“1”时,用“分数除法解决问题”。
利用两类典型关键句中“对立统一”的辩证关系,可以把稍复杂的“分数乘除法解决问题”转化成简单的“分数乘除法解决问题”。
把稍复杂的关键句转化成简单的关键句,这就把稍复杂的“分数乘除法解决问题”转化成了简单的“分数乘除法解决问题”,两者之间“对立统一”的辩证关系是建立“分数乘除法解决问题”解题模型的关键。
3.“品”多样化算法,“创”辩证式的解题方法。
在多种“分数乘除法解决问题”的题型中,“稍复杂的分数除法解决问题”错误率最高,因为这类题型的解题方法最多。方法多样化是一把双刃剑,方法越多,越需要学生理解它们的区别与联系,要求学生能够透过多样化方法的表象,抓住解决问题的本质,从而游刃有余地利用多样化方法正确解决实际问题。
“稍复杂的分数除法解决问题”有三种解题方法,分别是一种“分数除法解决问题”和两种“列乘法方程解决问题”。其中两种方法的解题过程不同,但其内在的数量关系是一样的。第三种方法的数量关系与前两种略有不同,不过根据乘法分配律可以相互转化,由此得出,这三种方法存在着“对立统一”的辩证关系。
通过对比沟通这三种不同方法之间的联系,构建辩证关系,能帮助学生理解“分数除法解决问题”可以用“列乘法方程”解决的原因,感受到三种方法的区别与联系,掌握多样化的解题方法。
4.“思”乘除法意义,“明”辩证式的计算原理。
“分数乘除法的意义”是“分数乘除法解决问题”的基础与核心,学生只有理解意义,体会两者“对立统一”的辩证关系,才能在解决问题中合理地选择适当的计算方法解决问题,并能实现解决问题的方法多样化。
“分数乘法意义”与“分数除法意义”既是对立的,又是统一的,两者存在两层“对立统一”的辩证关系。
关系1:分数除法是分数乘法的逆运算。这是由除法的概念决定的。除法的意义表示已知两数的积与其中一个因数,求另一个因数的运算。这个概念就是在乘法概念的基础上衍生而成的,所以乘除法之间存在“对立统一”的辩证关系。
关系2:除以一个数等于乘这个数的倒数。这是由分数的意义决定的。因为分数的意义是把单位“1”平均分成几份,表示这样的一份或几份的数叫作分数。而平均分又是除法的内在含义,由此就有了“除以一个数等于乘这个数的倒数”的计算方法,也就让分数乘法与分数除法有了另一层“对立统一”的辩证关系。
同一个数量关系之所以能写出三种解题方法,正是因为“除法与乘法”意义中的辩证关系。因为除法是乘法的逆运算,所以可以借助方程把逆向思维的“分数除法解决问题”转化成顺向思维的“列分数乘法方程解决问题”。这有助于学生理解算理,掌握算法。而“分数除法与分数乘法”独有的辩证关系是正确计算分数除法的保障,只有掌握这层辩证关系,学生才能正确计算“分数除法解决问题”。
三、实践研究:在教学环节中培养“辩证思维”
1.转化“问题关键句”,构建辩证关系,降低学习难度。
【环节设计】在这个环节中,笔者设计了找单位“1”、列数量关系的任务。让学生根据这三个数量关系说一说:
(1)谁是单位“1”?
(2)你知道它所表示的数量关系吗?画图验证。
(3)对比观察,你能发现这些数量关系之间有什么联系?
通过对比观察,可以引导学生发现不同事物之间可能存在一定联系,引导学生用“对立统一”的观点去分析问题和解决问题,学会把复杂的关键句简单化,降低学习难度,为接下来的解题建模做铺垫。
【设计意图:对比分析数量关系,发现其“对立统一”的辩证关系。】
2.研究“多样化题型”,孕育辩证思维,建立解题模型。
多样化题型能够驱动学生产生差异与对立的想法,当见解产生差异与对立时,会激发争辩与讨论,由此产生新的发现与见解就是“辩证思维”形成的过程。
(1)自主编题,形成素材。
教师出示研究问题,学生自主编题解答。
根据关键句,你能自己设计条件和问题,编写一道解决问题并自己解决吗?
(2)分类辨析,总结题型。
每位学生设计的条件和问题不可能完全相同,但由于题目中的关键句相同,使得学生设计的题目既有差异性又有相似性,形成具有研究价值的辩证素材。辩证素材具有思辨性,分类辨析这些素材有利于激发学生的探究意识,引发学生的质疑和讨论,孕育学生的辩证思维。通过分析对比学生的作品,就能把全班同学编制的题目按题目类型进行分类。
根据关键句中单位“1”的已知和未知,可以构建“分数乘除法解决问题”的题型。利用关键句中辩证关系,可以把“女生比男生少”转化成“女生是男生的”是正确分析其数量关系解决问题的关键。
(3)发现联系,构建模型。
通过分类辨析,我们已经把开放性的问题总结成四种题型。其实,借助辩证关系,我们还可以把这四种题型统一成一种解题模型:找单位“1”——男生人数;数量关系——男生人数×(1-)=女生人数;根据数量关系,列算式或方程计算;反思检验并写出结论。
【设计意图:从现象到本质,从对立到统一,培养学生用联系的眼光寻找不同题型共性的解题模型,是强化学生辩证意识的有效途径。】
3.聚焦“算法多样化”,强化辩证意识,优化解题方法。
其中,题型3 和题型4 是学生的易错题,也是部分学生理解的难点。例如,男生有250 人,女生比男生少,女生比男生少几人?正确的解题方法有两种:
对比两种方法,第二种方法优于第一种。这就是要学生理清解决问题的关键是理清数量关系,正确把握谁是比较量,比较量对应的直接分率到底是多少。
【设计意图:将不同的题目进行分类、辨析、总结、建模、优化,不仅提高了学生的解题能力,还发展了学生的辩证思维,促进了学生的深度理解。】
4.研究“乘除法算式”,提升辩证能力,发展学生素养。
“乘除法算式”是“分数乘除法解决问题”的外在表象,数量关系是其内在本质,但表象与本质之间是可以双向交流、互相转化的。对此,笔者设计了通过“乘除法算式”分析数量关系、编写关键句的练习,力图通过逆向思维,提升学生的辩证能力,发展学生的学科素养。
(1)类比对照,迁移与应用同推进。
【问题设计】小明有故事书42 本__________,,漫画书有多少本?
根据算式,补充信息。
【设计意图:此题是一道逆向练习,能培养学生的逆向思维和辩证思维。在类比对照中,巩固学生以单位“1”的已知与未知判断解决问题的计算方法,也能反向迁移,凭借算式判断单位“1”的已知与未知,了解比较量对应的分率,实现迁移与应用的共同发展,提高学生的解题能力和辩证思维能力。】
(2)个性创造,创新与技能共发展。
【问题设计】小明有故事书42 本,__________,漫画书有多少本?
如果在补充的关键句中要出示分数,你还能想到哪些关键句?你会自己列式解决吗?(只列式不计算)
【设计意图:设计解决开放性的解决问题能体现学生的个性化,可培养学生的创新能力和解题能力。同一情况下的多样化题型是学生自主创新的智慧结晶,灵活解决多样化题型是学生技能提升的体现。】
(3)对比强化,能力与思维双提升。
分类汇总学生的作品,如图:
纵向观察:已知单位“1”,用分数乘法解决问题,如图中的①③⑤;未知单位“1”,用分数除法解决问题,如图中的②④⑥。
横向观察:“一个数是另一个数的几分之几”的算式是单位“1”×(或÷)分率=比较量,如①和②;“一个数比另一个数多几分之几”的算式是单位“1”×(或÷)(1+分率)=比较量,如③和④;“一个数比另一个数少几分之几”的算式是单位“1”×(或÷)(1-分率)=比较量,如⑤和⑥。
四、对比评价:在前后测试中检验“教学成效”
笔者采用“范希尔理论”的五个思维水平,对学生练习前后的思维水平层次进行了界定及赋值,以此来检测教学前后学生思维水平的变化,检测教学的有效性。通过测试结果的分析研究,笔者认为,上述辩证式的练习课教学,以“辩”促“思”,打通了两个单元解决问题中的“隔断墙”,让学生在活动探究中理解了这两类问题的辩证关系,掌握了两种题型的解题方法,发展了用“对立统一”观点看问题的“辩证思维”。
经过本节课的教学,学生对用分数乘、除法解决的问题类型有了较为深刻的认识,对两者的辩证关系有了体验和认知。这种认知提升了学生解决问题的能力,也促进了学生“辩证思维”的发展。