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是“怪异数”,还是“奇特数”,一起来说说吧——数学游戏探究《神奇的黑洞数》(适合2-4年级)

 缪不可言行知录 2024-06-23 发布于江苏
【题记】
心灵自由、行为自觉、学习自主。
数学教得太细、总结得太好,反而对孩子有害;掌握底层原理和逻辑,训练独立思考能力才是关键。

一、教学缘起
在今年5月,正值二年级数学课程深入至《三位数的加法和减法》这一核心单元的复习阶段。
我有幸在苏教版教材的配套《复习》章节中,偶遇一道别具匠心的题目,它犹如一颗启智的种子,深深吸引了我的注意。这不仅仅是一道简单的计算习题,而是蕴含着数学之美的“黑洞数1089”的奇妙现象,一个能够激发学生无限想象与探索欲的数学乐园。
基于此,我萌生了一个大胆的想法:何不将这寻常的复习课转变为一场充满奇趣与挑战的数学游戏探究之旅?
这样的设计旨在通过实践操作与主动探索,不仅巩固学生的加减法技能,更在于培养他们宝贵的推理能力和从特殊到一般、举一反三的规律寻找能力,这是数学学科乃至终身学习中不可或缺的核心素养。

为了充分点燃学生们的好奇心与求知欲,我精心设计了一连串的教学活动:首先,让学生们亲自上手尝试,体验数字间的奇妙变换;随后,引导他们深入探究,鼓励小组合作,共同挖掘隐藏在简单计算背后的深层逻辑。在经历了“尝试—探究—再尝试—再探究”的循环往复后,学生们不仅掌握了计算技巧,更是在互动与思考中,逐步逼近了那个神秘的“黑洞数”。
当最终揭秘这个数字并赋予其“黑洞数”的命名时,学生们脸上洋溢出的惊喜与成就感,成为了那节课最宝贵的瞬间。
这堂课不仅仅是一次知识的传授,更是一场思维的盛宴。它生动展示了如何在日常教学中巧妙融合趣味性与挑战性,让每一个孩子都能成为主动探索知识的小侦探。课程结束的铃声虽然响起,但学生们仍然沉浸在数学的海洋中,那份对未知世界的好奇与探索的热情被彻底点燃。
接下来,我将详细回顾这堂课的课堂实录,分享那些让人眼前一亮的精彩瞬间,并在教后反思中深入探讨如何进一步优化此类探究式教学方法,以期在未来的教育旅程中,继续引领学生们遨游于数学的神秘世界,培养更多具备创新思维和问题解决能力的未来之星。
二、“神奇的黑洞数”课堂实录
师:同学们,我记得之前曾经问过同学们三个问题:什么是数学?为什么要学数学:怎样学数学?谁来简要回答一下吧。
(同学们回答得不错。数学是关于数量与图形的;学数学能够更好算账,能够培养自己的思维能力……;学好数学,缪教师教给我们三句话:疑难问题不放过、举一反三找规律、回顾反思常总结;……)

师:同学们,《三位数的加法和减法》这一单元已经学完了,昨天已经复习了一节课,今天继续进行本单元的复习。今天的复习课我想和同学们一起进行一场数学探究游戏,大家愿意一起来尝试吗?
生(全体):愿意!
师:好,我们一起先来按我的要求进行计算,再看看,你能不能发现了什么规律?准备好了吗?
生:准备好了。
师:大家一起来看,这里有一个三位数835”,如果把它的百位与个位对调,就会变成多少呢?
生:538
师:很好!我们现在用835-538,一起来算算,是多少?
生:297
师:按照刚才的方法,把百位与个位对调,把297”变成“792”,再把这两个数转来,看看又是多少?(即279+792
生:老师,我算出来了,是1089
师:很好,我们把刚才的游戏规则简化地说一下,就是“先位数对调减一减,再位数对调加一加”,对这个游戏规则大家清楚了吗?
生:清楚了。
师:我们再来试一试,开始出数:725,还是和刚才一样,“先位数对调减一减,再位数对调加一加”,开始吧!
生:老师,我算出来了,725-527=198198+891=1089
师:(老师出示课件,呈现两道题的计算结果)同学们发现了什么?
生:我发现按上面的按上面的方法计算,最后得到的得数是是一样的,都是1089
师:如果换成其他的三位数,是不是也是这样的结果呢?
(同学们议论纷纷,有的说“是”,有的说“不是”)
师:是不是不是看谁声音响,而是要通过更多的尝试来验证才行。我再出个数:681
生:681-186=495495+594=1089,还是1089呢。
师:接下来,我给出一个新挑战,数字392。按照规律试试看:392-293=9999+990=1089
师:我出763
生:我的计算是……,老师根据学生的回答板书如下:

师:你发现了什么规律,谁来说一说的?
生:一个三位数的百位与个位对调后,减去原数(大的减小的),再将这个差与对调后的数相加,结果总是1089
生:老师,这个数变来变去的,我给它起了个名字,叫做“颠倒数”。
师:很好,现在,谁能举个例子,找出一个数的“颠倒数”并验证这个规律?
生(沈峻成):我来试试,用100做例子。
(可是同学们通过试算,发现:100-1=9999+99=198,但这不是1089。)
师:同学们,你们觉得按照这个过程能得到1089吗?
生:好像又不是1089了?怎么回事呢?(不少同学开始怀疑:好像不是所有的三位数,通过这样运算后,一定是“1089”呢?)
师:但记住,真理有时确实掌握在少数人手中。我再给大家两分钟,看看有没有同学验证出是1089的!
师:(2分钟之后)让我们看看其他同学的思路。
生(施梓瑄):我接着沈峻成的,100-1=9999+99=198,然后198+它的颠倒数891=1089
师:点评施梓瑄,你就是那个掌握“真理”的人!点赞!加三颗星!
生(顾平轩):我有另一种方法,100-1=9999+99=198,接着用891-198=693,最后693+396=1089
师:顾平轩,你的解法也很厉害!点赞,鼓掌,同样给你加三颗星!
师:(我作为学生的一员参与进来)我也来给大家提供一种思路与算法吧,100-1=99,没问题,但是在考虑“99”应该把它看作三位数,那就是“099”,这里的“0”是点位作用;“099”的颠倒数是“990”,这样再加起来看看:99+990=1089,这样不就对吗?

生:唉,我怎么没有想到,还可以这样呢?!
师:1089越是一个很特别的数呢!对于这样一个的数字,大家能给它取个好听的、有创意的名字吗?
(同学们取得名字很多,很有趣,现列举如后:奇怪数、奇异数、怪异数、奇妙数、学霸数、神奇数、奇特数、特别数、稀有数……)

师:同学们真是厉害!但是,数学家最后取个名字却都不是你们上面所取的名字?那么它到底叫什么名字呢?我揭晓的答案是:“黑洞数”。同学们,是不是觉得这个名字怎么样呢?
生:这个名字太厉害了,一下子让我想到“黑洞”,好像有一个神奇的力量把人“卷”进去了。(孩子们记下这个厉害的名字,下面是截图之一)

生:还真是增添了几分神秘感呢。
师:最后,我们来回顾与反思一下,为什么今天我们能产生这么多好的想法和创造新的名词?
生们纷纷回答:因为我们很专注,注意力集中,不仅听了别人的解释,还努力将自己的想法与之结合,碰撞出了新的火花。
师:没错,正是这种积极的思维互动,让我们的课堂充满了创新与发现。记住,学习路上,保持好奇心,勇于探索,每个人都能成为发现“黑洞数”的小小探险家!
(课堂在热烈的掌声中结束)
三、教后反思
(一)重视教学预设,激发持续探索动力
有一句话说得好:教什么比怎么教更重要。
在准备这节课时,我对苏教版教材中的原题进行了创造性改编。原题直接呈现了两组算式,要求学生观察并发现规律。我认为这种方式可能无法充分调动学生的参与度和探索欲。因此,我决定让学生亲自进行计算,通过先减后加的方式,自行发现这一独特的数字现象。这种设计不仅训练了学生的计算能力,更重要的是,它激发了学生的好奇心和探索欲,使他们在互动和讨论中自然而然地理解了数学规律的形成过程。
我们先来看苏教版本单元P82【原题】,截图如下:

【转换成文字版】:
10.观察下面的两组算式,你发现了什么规律
835-538=297 297+792=1089
725-527=198 198+891=1089
任意写一三位数,按上面的方法计算,看能不能得到1089
从上面可以看出,原题是直接出示两组题,让学生通过观察发现规律。
我在教学预设时,对此进行了改进,变成了先让学生算一算,再从算的过程中找到规律。这觉得这样做,不仅能巩固与提高学生的计算技能,同时也是可以通过算,使学生更加深刻的探究体验,在规律的寻找与把握也更有力量,更有成效。
(二)从动态体验出发,在尝试与反馈中构建学习生态
在此次《黑洞数》的数学游戏探究课中,我深刻体会到,由学生亲自动手尝试而非直接告知规律的重要性。
通过“先动手算一算,再找规律”的方式,学生不仅掌握了三位数加减法的计算技巧,更在实践中培养了敏锐的观察力和逻辑推理能力。这种从具体操作到抽象规律的探索路径,让学生的学习过程更加生动而深刻。未来在设计教学活动时,我将继续强调“体验先行”的原则,确保学生在亲历数学问题解决的过程中,自然地形成和理解数学概念与规律。
通过实际教学,我发现这种设计非常成功。学生们表现出了极高的兴趣和积极性,他们主动尝试、热烈讨论,并在过程中逐步深化了对规律的认识。这让我深刻体会到,教师在设计教学活动时,应充分考虑如何引导学生主动参与、积极探究,而非仅仅停留在知识的传授上。
在教学过程中,我注意到,当学生们对计算结果是否恒定为1089产生分歧时,及时引入小组讨论和全班反馈机制,有效激发了学生的探究热情和批判性思维。这种即时的反馈与修正,形成了一个动态的学习生态系统,学生在其中既是知识的接受者,也是问题的提出者和解决者。未来教学中,我计划进一步加强师生、生生之间的互动交流,利用技术工具如在线讨论板或小组合作软件,让信息流动更加畅通,促进更深层次的思维碰撞与知识建构。
(三)引导命名与概念化,提升语言表达和情感联结
让学生参与给特定数学现象命名,是一个富有成效的教学策略。它不仅增强了学生对“黑洞数”这一概念的理解和记忆,而且锻炼了他们的数学语言表达和创造性思维。学生提出的“奇怪数”、“学霸数”等,虽未被采纳,但这一过程本身已是对数学本质的一种深入探索和个性化的表达。未来,我将更频繁地在教学中融入类似活动,鼓励学生用自己的语言描述数学现象,从而加深对数学概念的内化与理解。
本次课程的高潮莫过于揭秘“黑洞数”名称的那一刻,学生们的惊讶与兴奋,彰显了情感因素在学习过程中的强大驱动力。这提醒我,数学教学不应仅限于冷冰冰的公式和定理,更要注重激发学生的情感共鸣,让他们感受到数学的魅力和乐趣。因此,未来在教学设计中,我将更加注重情感目标的设定,通过故事化讲述、情景模拟等方式,增强数学内容的情感色彩,促使学生在愉悦的情绪状态下主动探索,持续保持对数学的热爱和好奇。
综上所述,本节课的成功之处在于将数学知识与游戏化学习相结合,有效提升了学生的参与度和学习兴趣。然而,任何教学实践都是在不断完善中前行的。我认识到,除了丰富教学形式,还需精进课堂管理技巧,如灵活调整教学进度,确保每个环节既有深度又不失节奏感。同时,利用科技手段,如在线学习平台和互动软件,可以进一步提升学生互动的效率与质量,也是我未来探索的方向之一。

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