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利用“认知结构”进行规律探索教学

 刘语0_1 2023-01-06 发布于山东

《数学教学改革指导纲要》指出,小学阶段的规律探索由数运算内部规律与数内部规律两大部分组成。数运算内部规律包括运算定律、商不变的性质及连减、连除性质以及等式的性质等组成,数内部规律包括自然数因数与倍数的规律等,并分别从认知结构化的角度给出了具体的教学建议。另外,我觉得教材中与之相关的“小数点移动引起小数大小的变化”、“分数的基本性质”、“比的基本性质”、“比例的基本性质”等也都属于规律探索类的课。

在这样认识的基础上,我们有必要对规律探索类的孤立的“点状”知识进行“条状重组”,将学生的研究意识的建立与形成作为教学主要目标,引导学生形成认知结构,建立规律探索方式的“模型”。从“教学结构”“应用结构”,不但能使学生形成认知的结构化,而且有利于学生建立起结构化的思维方式,为后续学习与发展蓄力。

下面我将以“积的变化规律”为例,谈谈规律探索类课如何“教学结构”进而“应用结构”。

教学目标:

1.探索并掌握积的变化规律,能将这一规律恰当地运用于计算和解决简单的实际问题中。

2.经历积的变化规律的探索过程,初步获得探索和发现数学规律的基本方法和经验,形成教学结构。

3.通过学习活动的参与,使学生获得成功的乐趣,增强学习的兴趣和信心。

环节一:提出问题引发猜想

1.课件出示第一组式题,让学生口算。

6×2=12

6×20=120

6×200=1200

师:请同学们仔细观察,这几个算式有什么相同点?另一个因数是怎样变化的呢?那它们的积又是怎样变化的呢?在学习记录单上用带箭头的线连一连、想一想,然后在小组内说一说。

集体交流,教师在呈现学生原始思维状态的基础上,借助板书让“连一连”的方法深入人心。

生:第2题同第1题比,第一个因数不变,第二个因数乘10,积也乘10。

生:第3题同第2题比,第一个因数不变,第二个因数乘10,积也乘10。

生:第3题同第1题比,第一个因数不变,第二个因数乘100,积也乘100。

生:一个因数不变,另一个因数乘10、100,积也乘10、100。

2.课件出示第二组式题,让学生口算。

20×4=80

10×4=40

5×4=20

师:用刚才的方法再研究一下这组算式,你又有什么不同的发现?

生:第1、2题同第3题比,一个因数不变,另一个因数分别除以4、2,积也除以4、2。

生:如果从下往上看的话,也可以得出与第一组相同的结论。

师:谁能试着用一句话来概括我们刚才的发现?

生:一个因数不变,另一个因数乘几或除以几,积也乘(或除以)几。

师板书学生的发现。

设计意图:猜想是探究获得结论的前提,没有伟大的猜想就没有伟大的发现。需要注意的是猜想不是凭空瞎想,猜想一定是合理的、有根据的。

环节二:验证猜想,概括结论

师:我们从这组算式中有所发现,但这个发现只是特殊情况而已,我们把它叫做“猜想”。如果一个因数不变,另一个因数乘或除的是5或者其他的数,刚才的发现还成立吗?换成其他的算式,也可以吗?请同学们以小组为单位,举些例子进行验证。学生分组活动,教师巡视了解情况。

展示交流,请各组同学分别介绍自己的探究过程,说说因数和相应的积各有怎样的变化。

师:我们举了很多的例子,确实存在着刚才同学们讲到的规律,谁能再把这个规律完整地表述出来呢?

生:一个因数不变,另一个因数乘几或除以几,积也乘(或除以)几。

生:除数不能是0,所以要加上“0除外”。

师:可以乘0吗?

生:可以,6×2=12,2乘0算式变成6×0=0,相当于12也乘了0。

设计意图:这是对猜想的正确性与否进行事实举证。小学阶段一般采用的是不完全归纳的方式通过举例来验证猜想。验证的时候需要注意几个问题:一是要运用刚才“连一连”等方法;二是要考虑到各种不同的情况,例子不能过于简单,要考虑0或1等特殊情况;三是所举的例子要充分(多于3个),正反两方面的例子都要有;四是不能想当然的认定结论成立,要奔着“证伪”去。

环节三:巩固应用

1.先用积的变化规律填空,再用笔算或计算器验算。

3×12=36             48×12=576  

30×12=(  )   48×6=(  ) 

  300×12=(  )            96×24=(  )  

2.用积的变化规律解决问题。

社区一块绿地的面积是200平方米,宽是8米。为了提高居民的幸福指数,社区决定扩展绿地,扩展后长不变,宽增加到24米。扩大后的绿地面积是多少?

设计意图:进一步巩固发现的规律,培养学生灵活运用规律解决实际问题的能力,通过变式将学生的思维引向深入。

环节四:总结拓展延伸

师:回顾积的变化规律的整个学习过程,你有哪些收获?积有这样的变化规律,商又有什么样的变化规律的,有兴趣的同学研究一下。

设计意图:在回顾反思环节,学生开始更多的在关注知识层面的收获,更重要的是,教师要引导学生回忆研究所经历的过程和步骤,在此基础上提炼出学习的方法结构,即猜想、验证和概括结论,并强调这个方法结构是以后主动进行规律探究的工具。

刚才介绍的是规律探究教学的“教学结构”,这样的设计其实还可以更早,如上溯到加法的交换律,基本的教学过程结构是:猜想——验证——结论——拓展,让学生体验数学化的过程。

在规律探索教学的“运用结构”阶段,结构中的环节、探究方式等要贯彻始终。要发挥学生作用,调动初步形成的结构化的流程,不断强化学生的研究意识、主动学习的心态以及结构化的思维方式。

参考文献:《数学教学改革指导纲要

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