行动与行动相结合的思考--“素数与组合数”两种宗教的选择_数学论文

思行相济 改教得兼——《素数与合数》的两教拾零,本文主要内容关键词为:合数论文,素数论文,思行相济论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

在教研活动中,我经常承担一些数学公开课的教学任务。苏教版国标本四年级下册中的《素数和合数》(其他版本教材名为《质数和合数》)就是我执教的课题之一,两次上课经历使我获得了一些磨砺后的感悟,兹录于下,以求正方家。

教前畅想:预设充分

作为课堂教学的组织者、引导者和参与者的教师,首先要明确课堂上应教给学生什么,让学生在学习的过程中掌握哪些内容、产生怎样的体验、获得哪些经验认识,形成何种技能等,公开课更应如此!这些是课堂教学的出发点和着眼点,是有效性教学的首要因素。

1.关于知识的教学

《素数和合数》属于“数与代数”部分的内容,是一节概念性教学课。与类似综合实践、解决问题类型的课题相比,该课的知识相对静态、抽象,是非零自然数按因数(其他版本教材名为“约数”)个数情况进行分类的结果,因而显得比较枯燥,难以引发学生浓烈的学习兴趣。为此,我首先想到了运用文学创作中的“铺衍”手法,采用“数形结合”的方法,关注学生在学习过程中的情感体验,创设一个“用相同的小正方形拼不同长方形”的教学情境,让学生在操作实践中感悟素数与合数的意义,使静态的概念教学“能动”起来。

2.关于思想的渗透和方法的传授

意义的教学是本课的教学重点,但素数与合数的判断方法也同样重要。通过“用相同的小正方形拼不同长方形”的操作实践,让学生从对拼成长方形个数的“形”的分类过渡到按一个数因数个数分类的“数”的分类上来,感悟图形操作与数学两者间蕴涵的“联系”,既实现素数与合数判断方法的教学,又渗透“在实践中感悟数学问题”和“借助数形结合的直观操作探索抽象数学问题”的思想。

初次实践:感觉欠佳.

一、实践操作,探究新知

1.开门见山,引入新知教学

师:前几天,咱们借助研究小正方形的方式认识了倍数和因数。同学们还有印象吗?

生:有!……

师:其实在《倍数和因数》这单元里,很多问题都可以借助操作小正方形来进行研究。这节课,我们再用这种方法探讨一下其他的数学问题。同学们,有兴趣吗?

生:有!

师:请看屏幕。

投影出示:

任务:请你分别用2~12个相同的小正方形拼不同的长方形(包括正方形),各能拼出几种不同的长方形?

要求:同桌两人合作,一人拼一人记录,并将操作的结果填在表格里。

2:明确要求,学生合作学习

师:“包括正方形”是什么意思?

生:拼出的图形如果是正方形,也算是一种长方形。

学生同桌合作,分别用不同个数的小正方形探索拼长方形的种数。

3.汇报交流,揭示概念意义

师:谁来给大家介绍一下,你用了几个相同的小正方形,拼出了几种不同的长方形?

学生汇报,教师根据学生的回答依次将操作的结果填在表格内。

师:看一看,在这几种情况里,哪些只能拼出一种长方形?

生:用2、3、5、7、11个相同的小正方形只能拼出一种长方形。

师:以用3个小正方形这种情况为例,谁来说说拼成的长方形的长和宽,与小正方形的个数有什么样的关系?

生:长乘宽等于小正方形的个数。

师:怎样用算式来表示?

生:3乘1等于3。

(板书:3×1=3)

生:长和宽都是3的因数。

生:小正方形的个数除以长就等于宽,小正方形的个数除以宽就等于长。

(板书:3÷1=3 3÷3=1)

师:换个角度思考,我们得到了新的发现。回顾刚才的操作过程,再结合这些算式,谁来说说3个相同的小正方形为什么只能拼成一种长方形?

生:因为3个小正方形要么排成一排,要么排成一列。

生(补充):排成两排就不是长方形了。

生:因为3只能被3或1整除。

生:因为3的因数只有1和3。

师:再看看2个、5个、7个和11个小正方形为什么都只能拼出一种长方形呢?

生:…….

师:观察一下,2、3、5、7、11这5个数的因数有什么共同特征?

生:都只有两个因数。

生:就是1和它本身。

投影出示:像2、3、5、7、11这样只含有1和它本身两个因数的数叫做素数(或质数)。

(板书:素数)

师:再看4、6、8、9、10、12,它们是素数吗?为什么?

生:它们不是素数,因为它们的因数除了1和它本身,还有其他的因数。

师:请举例说明。

生:比如4,它除了因数1和它本身4以外,还有2。

师:用式子怎样表示?

生:4除以1等于4,4除以2等于2。

(板书:4÷1=44÷2=2)

师:所以,4个相同的小正方形能拼成两种不同的长方形。6个、8个、9个等能拼成两种或两种以上的长方形的道理是——

生:一样的!

投影出示:像4、6、8、9、10、12这样除了1和它本身以外,还有别的因数,这样的数叫做合数。

(板书:合数)

[说明:采用“做中学”的方式,让学生在操作实践中感悟、学习数学概念,这样做一方面,有利于学生操作、概括等能力的提高;另一方面,实现了知识的有效建构。]

4.优化方法,进行数学判断

师:通过刚才的学习,你能判断一个数是素数还是合数吗?

生:能!

师:怎样判断?

生:可以用小正方形来拼一拼。

师:大家觉得这种方法怎么样?

生:这种方法不太好!如果数字比较大就不太好操作了。

师:的确!这种方法虽然比较直观,但有时会遇到操作困难,具有局限性,即使可以操作,也比较费时。

生:不如用找一个因数的方法来进行判断。

师:具体说一说!

生:用这个数按从小到大的顺序依次除以非零的自然数。

师:用咱们熟悉的方法,大家觉得怎样?

生(几乎是同声):简单,省时,可以……

师:下面来做课本第78页的试一试。

……

[说明:对判断方法的优化,既提高了学生的认知水平,加深了他们对判断方法的认知程度,也便于其方便快捷地解决相关问题。]

二、练习巩固,深化认知

1.师:刚才咱们是先找出一个数的所有因数,然后再进行判断,这样判断也是有点费时的,有没有更快的判断方法呢?想想看!

生:只要看一个数有没有第三个因数就可以了。

师:大家明白他的意思吗?

投影出示教材第79页“想想做做”的第3题,让学生先判断再说出想法。

2.师:1是素数还是合数?为什么?

学生思考后,发表各自的观点。

投影出示:1的因数只有1,所以它既不是素数也不是合数。

师:你觉得非零的自然数如果按因数的个数进行分类,可以分成几类?

生:三类,分成1,素数和合数。

生:也可以分成两类,1和合数。

师:为什么?

生:素数只有1和它本身两个因数,合数除了1和它本身还有其他的因数,可以把素数看成特殊的合数,合数已经包含了素数,所以分成1和合数两类。

师:首先我要感谢一下××,因为他的想法给我们带来了第二种“声音”,引起了我们的深入思考。这两种分类的方法中,哪种更合理呢,还是两种都可以?

学生各抒己见,争执不休。

师:要想解决这个问题,我们不妨来回顾一下四边形的分类,按照边是否平行,咱们把四边形分成了几类?

生:三类,一般的四边形,只有一组对边平行的四边形,也就是梯形,还有两组对边都平行的四边形,也就是平行四边形。

师:这是以前的知识!将这种分类的方法与这个问题比较比较,现在你觉得应怎样分类比较合理?

生:应该分成三类,只有1个因数的1,只有两个因数的素数和有三个或三个以上因数的合数。

(板书:非零的自然数按因数的个数分成:1,素数,合数)

[说明:捕捉和科学处理教学中的教学“意外”,既能体现教者的教学理念,又能展现教者的教学机智,使课堂衍生精彩。]

3.师:课上到这儿,我们已经认识了素数和合数以及判断的方法。想不想知道古希腊数学家是怎样探索素数的吗?

生:想。

师:这种方法就在课本第79页,看第2题,请大家按照题目中探索素数的方法找出50以内的素数。

学生在课本上练习,然后汇报交流。

40分钟,稍纵即逝。应该说,整节课从总体上看,层次相对清晰、结构比较严谨、行课自然流畅,收到了预期的教学效果,实现了预设的教学目标。但在品味成功带来的欣喜时,我也隐隐感到了课中所存在的教学缺憾!出于教学习惯和重视,我对该课每一环节进行了回顾和反思。

1.有关“动”的叩问与思考

与教材编写的教法相比,将原本“找一个数因数”的枯燥教法赋予了直观的外衣(即借助小正方形的操作对一个数的约数进行了探讨),表面看,学生的眼、口以及脑不仅动起来了,手也动起来了,学习热情高涨,参与度也较高。可稍加审视细思,在“用相同小正方形拼长方形”的操作中,学生仍然是在教师的“牵引”下亦步亦趋地行走,学生在操作过程中生发的想法或观点并没有得到足够的重视和呈现,其主体地位也貌有神乏,学习的主动性、积极性以及创造性更难以言及!显然,这种浅层的“外动”(操作方面)与数学课堂教学所追求的“内动”(思维方面)是大相径庭的,数学活动的“思考味”不浓。

2.有关数学“文化魅力”的深究和追寻

让学生阅读数学史料,感受数学所带来的震颤与感染,以此体验数学的文化魅力,提升课堂教学内涵,这是我课前预设的目标。洞察课中学生的表现及言语,虽然大多数学生也体验到了数学知识的深邃与精深,产生了一定的民族自豪感,但仍给我以“美中不足”和“物”未尽其用之感,因为学生没有得到应有的心灵震颤,没有产生进一步努力学习的欲望,这段史料背后许多且应该让学生体验的“精神营养”没能充分发掘出来。

鉴于这些问题,我对业已践行了的设计进行了再度删增,消弭了缺憾,使新意得以提升。

再度删增:新意提升

一、实践操作,探究新知

1.开门见山,引入新知教学。(同上)

2.明确要求,学生动手操作。(同上)

3.汇报交流,揭示概念意义。

(1)学生汇报操作结果,教师将结果填入表中。

(2)师:观察这些拼出的长方形个数的情况,你有哪些想法或疑问?

学生思考。

师:如果用13、14、15……个相同的小正方形,拼成的长方形的个数会怎样呢?

投影出示:将表格增加一栏(如下)。

生:……

(适当板书学生的问题)

师:请同学们思考一下黑板和屏幕上的几个问题。

投影出示:

①是不是小正方形的个数越多,拼出的长方形就越多?

②小正方形在什么情况下,只能拼出一种长方形?

③小正方形在什么情况下,能拼出两种或两种以上的长方形?

学生先独立思考,然后小组讨论,最后再集体汇报交流。

4.优化方法,进行数学判断。

二、巩固练习,深化认知(同上)

回顾学生对该课意犹未尽的情形和众多听课教师的肯定和褒扬,我又生发了新的思考。

1.如何让概念教学更有效?

数学概念是静态的,多以抽象语句的形式出现,往往给人以枯燥的感觉,以致不少教师认为概念教学难登公开教研活动的大雅之堂。其实,在小学数学中,这些抽象的概念是有其生动、具体的实际背景的,数学概念的抽象性是在它们最终形成时才具有的,而它们在形成的过程中,又常常是以大量的、具体的内容为基础的,因此,在教学数学概念时,我们有必要用“铺衍”的方法,弥实数学概念的背景,丰富其内容,给学生以“具体可感”的体验,使结果静止、呆板的数学概念动起来,活起来,多彩起来,进而让学生在丰富的直观背景中感悟出抽象概念的意义,感受数学知识的神奇与魅力,实现“外动”与“内动”的同向建构,使概念教学更有引力,更有效!

2.如何提升课堂教学的品位?

彰显数学课堂的内涵、提升课堂教学的品位有诸多途径和方法,如提高执教者的业务素质、选择科学有效的教学方法以及实施智慧性的教学评价等,但最基本的方法是提高课堂教学设计的“精致度”。结合本课的教学,我认为可以从这两方面努力:

1.加强课堂教学的“思考味”。数学是思维的体操,是一门发展思维的学科,所以,让学生的头脑动起来,加强数学活动的“思考味”,是彰显数学课堂内涵、提升课堂教学品位的途径之一。与“初次实践”相比,“再度删增”中的实践操作增加了学生思维“动”的环节,加大了思维量,使原本可以一笔带过的教学环节“一波三折”,既砥砺了学生的思维,启迪了学生潜能无限的心智,也为素数和合数概念的引出搭起了“脚手架”,使课堂教学结构合理,过程流畅。

2.显现课堂教学的“文化味”。数学教学的目的不仅仅是让学生获得数学知识、数学方法和数学思想,还应有品德情感和精神意志的陶冶。在“再度删增”中,对数学史料的开发与运用较之“初次实践”显得更加深入,给学生留下的印象也更加深刻,让学生产生的触动也更加强烈,让学生得到的收获也更多……

当然,尽管提升课堂教学品位的途径和方法很多,但我们只有从主观意识上给予高度重视和足够关注,才能使数学课堂教学“百尺竿头,更进一步”!

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