通过研读教材和教学用书,我知道鸡兔同笼问题最早出现在我国古代的一本数学著作《孙子算经》中,虽历经1500多年,该类问题还是向我们展现出了其巨大的魅力。二、三年级的奥数中有,五、六年级的教材中有,到了初中还要学,那么该类问题中究竟蕴含着怎样的数学思想,我们在教学中应该怎样构建该类问题模型,教给学生解决该类问题的方法,使学生的数学思维得到相应的发展呢?带着这样的思考,我不断地查阅资料,寻找我课堂教学的立足点。很幸运的是在查阅资料的过程中我有机会读到了《“鸡兔同笼”问题中的数学思想方法及其渗透策略》这篇文章,其中有这样一段话给了我很大的启发。这段话给我这节课的教学设计起到了很好的理论支撑的作用。这段话中提到“当转化、猜想、列举、画图、假设、建模、代数、抬脚等多种数学思想方法同时作用于“鸡兔同笼”问题中时,它们之间必然存在相互关联之处。转化为猜想、列举、画图等提供了便捷,猜想是列举的开始,列举则是假设的前奏,画图是对列举的结果的形象呈现和为假设提供的直观支撑,假设是对前面诸法的有效提升,建模则是假设的必然结果,代数是假设的联想产物,抬脚无非是假设的另一种特殊形式。”“如果按思想方法的作用给其分类,转化是解决“鸡兔同笼”问题中的基础性的思想方法,不可少之;猜测、列举、画图、抬脚是解决“鸡兔同笼”问题中的颇有局限性的思想方法,虽为假设做好了铺垫或延伸,但会受到数目大小或奇偶性的限制,不能广泛用之;真正能够适应于此类问题的具有普遍意义的一般性方法,无疑还是假设和代数的思想方法。如果按思想方法的新旧给上述思想方法分类,转化、猜想、列举、画图、建模和代数的思想方法,都是在前面教学中教师多次渗透、学生领悟较深的思想方法,惟有假设和抬脚才是本节课中新出现的思想方法,而抬脚不过是特殊的假设,且具有很强的局限性。由此看来,学生真正最需要获得的,又能适应解决问题普遍性要求的一种新的数学思想方法就是假设。”在进行了充分的思考与备课之后,我如期的上了这节课,通过对这节课的实际教学,检查了学生这节课的学习效果之后,我对本节课有了以下几点反思:
1、体现了解决问题策略的多样化与优化
鸡兔同笼问题作为六年级数学广角的内容,那它的思维含量必然很高,由于学生原有认知背景的不同,他们对解答本课时的题目存在较大的差异,所以,在教学的过程中,不能提出统一的要求,要允许不同的学生采用不同的解题方法。本节课,师生共同经历了六种不同的方法:列表法、假设法、列方程、画图法、抬脚法即古人的砍足法,在进行练习时,我先让学生选择自己喜欢的方法进行接的解答,指名生汇报后,进一步问:“还可以怎样解?”促进学生去思考更多的解法,并尽可能多的让学生说出解法,最后比较哪种算法比较好。从列表的枚举法到假设的算术法,不仅从思维上层层递进,而且更好地体现了解决问题策略的多样化与优化。
2、注重了数学思想、数学文化的传承
“鸡兔同笼”是我国民间广为流传的数学趣题,教学中,我从该趣题引入,到解决该趣题,到感悟古人解决该类问题的方法,揭去了它令人生畏的奥数面纱,还其生动有趣的一面。通过学习,不仅使学生感受了祖先的聪明才智,渗透一种古代数学文化,更重要的是体会了其中蕴含的丰富数学思想方法,培养了学生的学习兴趣和能力。如:用容易探究的小数量替代《孙子算经》原题中的大数量的“替换法”解决问题,渗透了转化的思想和方法;用“算术法”解决问题,渗透了假设的思想和方法;用“方程法”解决问题,渗透了代数的思想和方法等等。
3、形成了假设的数学思想
课前,我就感受到了这节课容量大,学生难理解,如果一节课中要求学生理解所有的思想内涵,必将导致课堂内容学习的拥堵和孩子们学习的不知所措。教学中,我并没有平均分配学习时间和关注度,而是结合孩子们认知方式的,选取了算术解决的假设模型为本课数学思想的重点去渗透,让孩子们在学习解决问题的过程中,在不知不觉的对比中,体会数学思想。正如一些听课老师所说的,学生能够提出用假设法解决鸡兔同笼问题,那这节课的教学目标就已经达到了,因为他已经体验和形成了假设的数学思想。
4、构建了该类问题的`数学模型
在学生重点掌握了两种解题思路后,我话锋一转,告诉同学们“鸡兔同笼”问题并不单指“鸡兔同笼”,该类问题在我们的生活中经常遇到,如龟鹤问题、民谣中的人狗问题、租大船小船问题等。明确其在生活中的应用,体现数学的生活味和应用价值。让学生感受到“鸡兔同笼”问题的学习,贵在学习一种假设推理与代数方程的思想方法,贵在用来解决生活中类似于鸡兔同笼的变式问题。拓宽了对“鸡兔同笼”问题的认识,构建了该类问题的数学模型,形成了知识的迁移。
数学不仅仅要让学生学会计算、解决实际问题等,还要通过这些知识的学习让学生的思维得到锻炼。鸡兔同笼问题就是这样一种问题,在生活中,鸡兔同笼的现象是很少碰到,没见过有人把鸡和兔放在一个笼子里,即使放在一个笼子里又有谁会去数他们的脚呢?直接数头不就行了?那么是不是说“鸡兔同笼”是一个完全没有价值的数学问题呢?显然不是,鸡兔同笼问题,是让我们通过鸡兔腿数的变化,在这种变化中寻找不变的规律,并采用有效的手段来理解数学问题的过程。以下是我上完课的几点体会:
一、大敢转换情境,提高情境“知名度”。
生动有趣的数学问题情境,能让学生愉快的探索数学,享受数学带来的乐趣。课堂教学中教师要创设学生喜闻乐见的教学情境,使学生始终处于一种良好的愉悦的氛围中,从而调动学生学习数学的兴趣,发展学生的思维能力。还要注重对学生进行引导,让学生通过观察、操作、讨论、思考发现并掌握知识,时刻把学生推到学习的主体地位,在一个恰当的主题中学习数学,发展能力。基于这一点,本节课的内容安排在“数学与生活”当中,用在生活中经常遇到的一些问题,来引入(幻灯出示:)
1、小明的储蓄罐里有1角和5角的硬币共27枚,价值5.1元,1角和5角的硬币各有多少枚?
2、12张乒乓球台上同时有34人正进行乒乓球比赛,正在进行单打和双打比赛的球台各有几张?
类似于这样的问题,我们的祖先早在1500多年前就已经开始研究了,再课件出示《孙子算经》及鸡兔同笼问题,但同时又聪明地把数改小了:今有鸡兔同笼,上有八头,下有二十二足,问鸡兔各几何?一石激起千层浪,鸡兔怎能同笼?学生的探究欲望马上调动起来,这时,又让学生了解“经典”,感受“经典”。
二、鼓励参与,在合作中提高学习效率。
根据《新课程标准》在课程设置中强调学生是学习的主人,在学习过程中尽可能多的为学生提供探索和交流的空间,鼓励学生自主探索与合作交流。本节课中,我主要通过创设现实情境,让学生投入到解决问题的实践活动中去,自己去研究、探索、经历数学学习的全过程,从而体会到假设的数学思想的应用与解决
数学问题的关系。学生能够积极地思考,积极地合作,积极地探讨,充分地发挥了小组的作用,兵教兵,通过学习使学生认识到数形结合的重要性,提高学生分析问题和解决问题的能力。大部分学生学会了,这是很让我感到激动的,因为毕竟鸡兔同笼问题比较难。
三、关注每一个学生的发展,提高课堂教学的生成性。
由于学生原有认知背景的不同,他们对解答本课时的题目存在较大的差异,所以,在同一问题中,学生的认知水平也有不同。在教学的过程中,不能提出统一的要求,要允许不同的学生采用不同的解题方法。本节课,师生共同经历了六种不同的方法:逐一列表法、取中列表法、假设法、列方程、画图法及古人的砍足法,最后比较哪种算法比较好。这样教学既培养了学生探究能力和小组合作能力,又体现了算法多样化与优化,也让不同的学生在同一节课中都有不同程度地提高。
总的来说,本节课从学的角度呈现学习内容,合理安排教学过程,提供操作材料,拨动学生心弦,把学习的主动权交给学生,让学生在合作学习的活动中主动完成知识的建构过程。因此,在整堂课中,学生学得兴趣盎然,在问题得到解决的同时体验到了成功的喜悦,感受到数学知识的价值和数学学习的乐趣。但在教学时间的控制上还略显紧张,一些环节的处理还应该在从主次的角度更好地进行设计。
但教学中也存在着很多问题,反思如下:
1、小组合作学习中教师如何调控才能进一步提高合作学习的效率,如时间的把握、学生合作过程的控制、合作学习的效果等;
2、学生汇报时,要多培养学生质疑能力,听不明白的及时向小老师提问,及时解决不懂的问题。
3、要注重培优辅困,特别是学困生的辅导如何在课堂教学中落实,使他们通过教师的引导取得明显的学习效果,真正落实新课标提出的“不同的人在数学上得到不同的发展”目标。
一节好的数学课就应让学生懂得一个知识点,获得一种思想,积累学习经验,行走在构成某种技能的路上。教学完鸡兔同笼,我留下了这样的感悟。
鸡兔同笼是六年级数学上册“数学广角”的资料。本节课作为本册教材“数学广角”中唯一的教学资料,它的价值在于它不仅仅是一道我国民间广为流传的数学趣题,而且它是生活中的一类典型的问题,研究这类题,不仅仅使学生学习一种数学思想,而且收获解决策略与方法的同时,培养学生的逻辑推理潜力。
研读教材后,我依据新课标,从设计理念到教学目标及重难点的确立都做了认真地思考,连教学环节都是几经修改的,但整个课堂教学效果实在有些汗颜。
一、“猜测”形同虚设。
其实,列表法,假设法,方程法解决问题的策略都是同“猜”字而生。猜测是一切发明创造的开始,也是思维的开始。学生就应历经一个猜测----验证----调整---最终找到正确答案的思维成长过程。而我把“猜测”只作为一个课堂环节,一个程序,没有将猜测与后面的环节建立联系,致使“猜测”环节形同虚设。
另外,在学生猜测后,老师应及时引导学生思考,如果发现猜测不对,腿的总条数多了,该怎样调整;反之,又该怎样调整,其实调整的过程,就是让学生自然而然地发现每一次调整,一个一个地增,或一个一个地减,腿数之间都相差2。这是关键。就应给学生后面的自主探究起到抛砖引玉的作用。同时,也为学生的自探究明确了目标和指明了方向。这样就不会出现后汇报中的“尝试法”的孤立无援了。
虽然列表尝试法在学生的眼中是一种笨拙的方法。但本节课的列表尝试法是让学生经历由常规逐一举例向减少举例次数的过渡,实现“跳跃式”列举,而且在学生在思考、交流、感悟的数学活动过程中,渐渐地发现其中的规律:“每增加一只鸡同时减少一只兔,就会减少2条腿;反之,每增加一只兔同时减少一只鸡,就会增加2条腿。”学生在这样发现下就很容易找到了“假设法”的影子。为下面的假设法的策略解决问题做了提前渗透和有力地铺垫,同时也能感受到量与量之间的共变关系。然而由于我把尝试法探究活动与寻找其他策略并入一个学习活动中,使得学生只顾去寻找其他的方法,而有的同学直接忽略尝试法,失去了此处探究活动的价值和好处。如果我能分步实施,细化活动要求:活动一、列表尝试,汇报后,再进行活动二:寻找其他策略,就不至于出现汇报中的“混乱”
三、数学课上的语言规范性有待加强。
在数学课堂上,老师不但要有深邃的思想,渊博的知识,娴熟的教学技巧与方法,还要讲究教学语言的准确明晰,具有逻辑性。本堂课假设法算理是一个难点,如果老蚰能用清晰而准确,富有逻辑性的语言把算理引导出来:
假设笼子里都是鸡,一共有几只脚?条件告诉我们几只脚,这样就少了几只脚呢?为什么会少了10只脚呢?这样就能使学生理解得更清晰更明朗。所以我感到教师的言之有序,才能成就学生的有序思维。
当我上完了课,我留下了开篇的感悟。由于本课的诸多不足,后面的习题一道也没有练。对这种低效的课堂我有些惭愧,但我想“教后知困”。使我看清了自己努力的方向。“工欲善其事,必先利其器”。看来,在数学教学的这条路上,加强身身的数学修养是教好数学的根本。
本节课我从较简单的问题入手,让学生尝试解决,熟悉此类题型的一般思路,再让学生以填表的方式初步体验鸡兔同笼情况下两种动物的只数和脚的数量之间的关系,同时探索随着鸡兔只数的变化,脚的数量也跟着变化的规律。通过展开小组讨论,引导学生从体验鸡兔同笼中鸡兔的头数和脚的只数关系到用“假设法”和列方程解的方法经历探究过程,此环节是本课的重点,学生从体验、尝试到此处的讨论、汇报,个人或集体的智慧在这里得到展现,方程解、算术解对于大部分学生来说至少有一种方法是他自己理解或掌握的。
但是,可能是由于我课前准备不够充分,或者驾驭课堂的能力有限,在学生汇报的过程中没有做到机敏地倾听和机智地诱导,对于学生的列式没有指明理由,因此感觉学生在全班交流的过程中出现不能理解的情况。我觉得可能是在处理鸡兔只数和脚的数量变化规律的推导过程时,我直接让学生通过表格的形式进行观察,并没有引导学生到比较实际的方向上。如果我能插入具体的鸡和兔的只数变化时的动态图像,学生应该能更加直观的体会到其中的规律,那么对后面的教学展开将易如反掌。由于此处设计的失误,导致后面的方程解的方法时间不够,课堂巩固练习也没能很好的展开。我想这也可能是我在设计教案时并没有准确考虑到学生自身的实际认知水平,本课内容安排过多。如果下次再次教学鸡兔同笼,我想我会把假设法和列方程解的方法分成两个课时,争取让大部分学生都能从多角度思考,运用多种方法来解题。
鸡兔同笼”在以前是属于奥赛典型题,如今编入新课程教材第十一册中。对学生尤其是基础不好的学生来说有必须的难度,个性是用假设法解答,学生理解起来很难,我主要借助教材上的列表法同时结合引导学生画图的方法,再配合假设法。充分运用了动手操作这个手段,让学生弄懂鸡兔同笼问题的基本解题思路。例:鸡兔同笼,有35只头,94条腿,鸡、兔各有多少只?
我先化繁为简,把例题改为8只头,26条腿。刚开始采用教材中的逐一列表法,让学生自己去推算出来,学生觉得这种方法罗嗦。我就推荐用中间列表法,发现鸡4只,兔子4只,腿就一共有24条,再进行增加或减少,最后得到了3只鸡,5只兔。学生的速度就加快了。另外,引导学生透过对表格的理解,利用假设法来解决问题。再透过画图验证:先画8个圆圈表示8个头,再在每个动物下面画两条腿,8只动物只用了16条腿,还多出10条腿,把剩下的10条腿要给其中的几只动物添上呢?(5只动物分别添2条腿)。这5只就是兔子,另外的3只就是鸡。画图的思考过程实际也就是假设方法的思考过程。学生听明白以后,让学生试着做练习题。最后还指导学生运用方程来解决这类问题,他们对本节课掌握的还不错,这天的一些题目里也证明了学生喜欢这类题目,虽然很难,但我相信,只要学生喜欢了,那么再难的数学题都不是问题了
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