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1、循序漸進(jìn),活學(xué)活用
———《烙餅問題》教學(xué)案例
武漢市常青第一學(xué)校 唐超
一、教學(xué)設(shè)計(jì)思路:
“烙餅問題”主要通過討論烙餅時(shí)如何合理安排操作最節(jié)省時(shí)間,讓學(xué)生體會(huì)在解決問題中優(yōu)化思想的應(yīng)用。本課的教學(xué)設(shè)計(jì)力求從學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)基礎(chǔ)出發(fā),讓學(xué)生通過觀察、操作、實(shí)驗(yàn)、推理、交流等活動(dòng)尋找解決問題的方法,從不同的方法中選擇最優(yōu)方案,在解決問題中初步體會(huì)數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用價(jià)值,優(yōu)化思想,培養(yǎng)學(xué)生良好的數(shù)學(xué)思維能力。
(一)創(chuàng)設(shè)生活情境,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。目的有兩個(gè):一是拉近與學(xué)生的距離,二是為本節(jié)課的難點(diǎn)做鋪墊。
(二)自主探究,優(yōu)化策略
這一部分內(nèi)容通過“操作感悟——抽象內(nèi)化
2、——鞏固應(yīng)用”三個(gè)片段,使學(xué)生在教師的點(diǎn)撥引導(dǎo)下,沿以下四個(gè)步驟:“兩張餅的烙法(基礎(chǔ))→三張餅的最佳烙法(難點(diǎn))→雙數(shù)餅、單數(shù)餅的烙法(提升)→最佳方案、雙數(shù)餅:兩張兩張烙;單數(shù)餅:兩張兩張烙+最后3張餅交叉烙(優(yōu)化)進(jìn)行探究。
1、探索烙3張餅的最少時(shí)間是本節(jié)課的重點(diǎn)也是難點(diǎn),優(yōu)化的數(shù)學(xué)思想只能是“滲透”而不能“明透”,也就是說只能讓學(xué)生在潛移默化的過程中理解,而不能僅僅靠傳授。圍繞“烙2張餅最少要花6分,為什么烙1張餅與2張餅所用的時(shí)間一樣多呢?你們是怎么想的?”這個(gè)問題,讓學(xué)生體會(huì)烙2張餅是用足了空間,而烙1張餅浪費(fèi)了空間和時(shí)間,為探索烙3張餅埋下了伏筆。
2、學(xué)生的自主探索是需
3、要?jiǎng)訖C(jī)的,如果總是在教師的命令之下被動(dòng)探索,那么效果是不會(huì)好的。要讓學(xué)生主動(dòng)探索,產(chǎn)生探索的源動(dòng)力,關(guān)鍵就是要把握認(rèn)知沖突,引導(dǎo)學(xué)生積極地投入到探索的全過程中。本課中,探索烙3張餅的最少時(shí)間,就是運(yùn)用了“初步嘗試暴露問題,再引導(dǎo)重新操作”的策略,學(xué)生的探索積極有效。
(三)總結(jié)內(nèi)化,拓展應(yīng)用。
本課教學(xué)中,我通過在烙兩個(gè)餅、三個(gè)餅的優(yōu)化方案的基礎(chǔ)上,通過烙更多的餅,把學(xué)習(xí)過程層層推進(jìn),把靜態(tài)的知識(shí)轉(zhuǎn)化成了動(dòng)態(tài)的過程,讓學(xué)生在思考、討論中逐步構(gòu)建并完善自己的知識(shí)體系。尤其是,本課的點(diǎn)睛之筆還在于課末的生活化應(yīng)用。眾所周知,烙兩個(gè)餅、三個(gè)餅是研究統(tǒng)籌思想的精典范例,但如果僅局限于此,還不夠深刻
4、,至少在提升學(xué)生思維品質(zhì)上還有所欠缺。因此,在課末我安排了“為媽媽設(shè)計(jì)烙餅方案”的環(huán)節(jié)。通過圍繞“要烙 15 個(gè)餅,怎樣烙最省時(shí)間”這一問題的討論,讓學(xué)生自覺地意識(shí)到“把 5 個(gè)餅看成一份”,從而把新問題轉(zhuǎn)化成舊知識(shí),在學(xué)生的腦海中牢固地構(gòu)建起烙餅策略的數(shù)學(xué)模型。
二、教學(xué)設(shè)計(jì):
教學(xué)內(nèi)容:
人教版《義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書數(shù)學(xué)》四年級(jí)上冊(cè)P112“數(shù)學(xué)廣角”例1。
教學(xué)目標(biāo):
1、通過簡單的實(shí)例,初步體會(huì)優(yōu)化思想在解決實(shí)際問題中的應(yīng)用。
2、認(rèn)識(shí)到解決問題策略的多樣性,初步形成尋找解決問題最優(yōu)方案的意識(shí)。
3、使學(xué)生感受到數(shù)學(xué)在日常生活中的廣泛應(yīng)用,嘗試用數(shù)學(xué)的方
5、法解決生活中的簡單問題。
教學(xué)重點(diǎn):理解烙3張餅所用的最少時(shí)間,探究解決問題的最佳方案。
教學(xué)難點(diǎn):理解烙3張餅的最佳方法。
教學(xué)用具:餅的模擬圖片
教學(xué)過程:
一、情境引入、激發(fā)興趣
師:每個(gè)人家里都有廚房,廚房里有什么數(shù)學(xué)問題呢?小麗媽媽正在為全家人做拿手絕活——烙餅,今天我們就來研究烙餅問題。(板書課題:烙餅問題)
二、自主探究、學(xué)習(xí)新知
1、 鋪墊、感知
師:從圖上你能得到哪些信息?媽媽烙一張餅最少需要幾分鐘?
師:如果媽媽要烙2張餅最少需要幾分鐘,怎樣烙?
小結(jié):我們烙兩張餅時(shí),可以先同時(shí)烙餅的正面,用了3分鐘;再同時(shí)烙餅的反面,用了3分鐘;這樣烙兩張餅就
6、需要6分鐘。
師:為什么烙1張餅與2張餅所用的時(shí)間一樣多呢?你們是怎么想的?
師:爸爸、媽媽和小麗各吃一張餅,一共要烙幾張餅?zāi)兀?
師:要烙3張餅,鍋里每次最多只能烙2張餅,那3張餅怎樣烙時(shí)間最短呢?
2、操作、探究“烙3張餅”的方法。
師:請(qǐng)用圓片烙一烙,同桌說說是怎樣烙的,用了幾分鐘。(圓片的正、反面上分別寫著正、反兩字來代表餅的正、反面。)
師:誰愿意把你烙餅的方法介紹給大家。(學(xué)生上黑板動(dòng)手烙,邊烙邊說)
比較:這些烙法,哪一種能讓大家盡快地吃上餅?
結(jié)論:烙3張餅所用最短時(shí)間是9分鐘。
3、演示、小結(jié)
1)把餅1、餅2同時(shí)放進(jìn)鍋里,先烙餅1、餅2的正面,3分鐘后,取
7、出餅1,放入餅3。2)烙餅2的反面和餅3 的正面,3分鐘后,餅2烙好了,取出餅2,再放入餅1。
3)烙餅1和餅3的反面,又過了3分鐘,餅1和餅3烙好了,這樣烙3張餅就用了9分鐘。
師:使用這種方法時(shí),你發(fā)現(xiàn)了什么?
1)鍋里面必須同時(shí)放2張餅。
2)用的時(shí)間短。
師:請(qǐng)你用烙3張餅的快速烙餅法再烙一次,邊烙邊說給你的同桌聽。
4、拓展延伸
師:(出示表格)剛才烙2張餅時(shí)可以2張2張烙,所需時(shí)間是6分鐘,烙3張餅時(shí)可以用烙3張餅的最佳方法,所需時(shí)間是9分鐘。想一想,如果烙4張餅,怎樣烙時(shí)間最短?
(學(xué)生發(fā)言。班內(nèi)交流,并比較哪個(gè)小組的方法最好。)
師:如果要是烙5張餅,怎樣才能
8、讓大家盡快地吃上餅?需幾分鐘?
(小組活動(dòng),通過小組交流,使學(xué)生找到最佳方法。)
師:如果要是烙6張餅,怎樣才能讓大家盡快地吃上餅?需幾分鐘?
(班內(nèi)交流,并比較哪個(gè)小組的方法最好。)
師:如果要是烙7張餅、8張餅……10張餅最少需幾分鐘?分組討論
逐步形成表格.:
餅 數(shù)
烙 餅 方 法
最少所需的時(shí)間(分)
2
同時(shí)烙兩張餅
6
3
快速烙餅法
9
4
兩張兩張地烙
12
5
先烙兩張,后三張用快速烙餅法
15
6
兩張兩張地烙
18
7
21
8
24
9
27
10
30
9、
5、探究規(guī)律
讓學(xué)生仔細(xì)觀察表格、小組討論交流,說一說自己的發(fā)現(xiàn)。
(根據(jù)情況決定是否給學(xué)生啟示:1、仔細(xì)觀察烙餅的張數(shù)和烙餅所需要的時(shí)間,你發(fā)現(xiàn)了什么?2、仔細(xì)觀察烙餅的張數(shù)不同烙餅的方法有什么不同?)
結(jié)論:
1)如果要烙的餅的張數(shù)是雙數(shù),2張2張的烙就可以了,如果要烙的餅的張數(shù)是單數(shù),可以先2張2張的烙,最后3張用快速烙餅法最節(jié)省時(shí)間。
2)每多烙一張餅,時(shí)間就增加3分鐘,用餅數(shù)乘烙一面餅所用的時(shí)間,就是所用的最短時(shí)間。(餅數(shù)3=所需最少的時(shí)間。)
三、拓展運(yùn)用
幫媽媽設(shè)計(jì)15張餅該怎樣烙最節(jié)省時(shí)間?
四、總結(jié)
這節(jié)課你學(xué)到了什么?數(shù)學(xué)來源于生活,也服務(wù)于生
10、活?;丶液罂梢哉乙徽疑钪羞€有哪些問題可以用今天所學(xué)的知識(shí)來解決。
三、教學(xué)反思:
【教學(xué)片斷1】:
師:誰來說說你們小組的設(shè)計(jì)方案?
生1:我們?cè)O(shè)計(jì)的方案總共用時(shí)12分鐘,第一次烙餅1和餅2的正面要3分鐘,第二次烙餅1和餅2的反面要3分鐘,第三次烙餅3的正面要3分鐘,第四次烙餅3的反面要3分鐘,總共用時(shí)12分鐘。
師:大家還有比他們更快的方法嗎?
生2:我們第一次烙餅1和餅2的正面要3分鐘,第二次烙餅1的反面和餅3的正面要3分鐘,第三次烙餅2的反面和餅3的反面要3分鐘,總共用時(shí)9分鐘。(學(xué)生展示表格)
師:還有比這種方案用時(shí)更短的方法嗎?
生齊:沒有了。
師:那這
11、兩種方法你們覺得哪種能盡快讓大家吃上餅?
生3:我認(rèn)為第二種能盡快讓大家吃上餅。
師:還有誰說說?
生4:我也認(rèn)為第二種能盡快讓大家吃上餅。
師:你們看第二種方法用的時(shí)間,觀察一下,為什么呢?
生5:因?yàn)榈诙N每一次鍋里都有2張餅,不浪費(fèi)時(shí)間,能盡快讓大家吃上餅。
師:用的時(shí)間還是怎么樣的?
生5:時(shí)間是最短的。
師:誰來為我們演示一下這種方法?(學(xué)生上展示臺(tái)演示)
師:大家會(huì)用這種方法了嗎?小組內(nèi)每個(gè)人都試一試。(小組內(nèi)操作)
師:使用這種方法時(shí)你發(fā)現(xiàn)了什么?
生6:我發(fā)現(xiàn)了每一次鍋里都有2張餅。
師(對(duì)其他學(xué)生):和你們發(fā)現(xiàn)的一樣嗎?
生齊:一樣。
師:同學(xué)們發(fā)
12、現(xiàn)使用這種方法時(shí),每一次鍋里都有2張餅,不浪費(fèi)時(shí)間,我們把這種方法叫做烙3張餅的最佳方法,我們烙3張餅的時(shí)候就可以用這種方法,所用時(shí)間是多長呢?
生齊:9分鐘。
……
【教學(xué)片斷2】:
師:如果烙餅的張數(shù)是7張8張9張10張,分別最快需要幾分鐘呢?小組討論一下,然后填寫表格:
師:誰來說說你們組的討論結(jié)果?
生:我們組討論的是7張餅需21分鐘,8張餅需24分鐘,9張餅需27分鐘,10張餅需30分鐘。
師:那你們是怎樣得出這樣得時(shí)間的?
生:我們是根據(jù)烙餅的過程得出的,7張餅是2張2張的烙,烙到4張的時(shí)候就需要12分鐘,還剩3張餅,用烙3張餅的最佳方法烙需要9分鐘,加起
13、來就需要21分鐘。
師:8張餅的時(shí)候呢?
生:8張餅是2張2張的烙需要24分鐘;9張餅是用烙3張餅的最佳方法3張3張的烙需要27分鐘;10張餅是2張2張的烙需要30分鐘。
師:他們這組是根據(jù)烙餅的過程得出得時(shí)間,有沒有不同得方法呀?
生:我們組發(fā)現(xiàn)了每次多烙1張餅所用的時(shí)間就多用3分鐘。
師:我們來看看,是這樣嗎?
生:是!
師:還有沒有不同的方法?
生:我們發(fā)現(xiàn)了,烙餅的張數(shù)乘3,就是烙餅所用的最短時(shí)間。
師:我們來看看他們的發(fā)現(xiàn):烙2張餅,2乘3是6分鐘嗎?
生:是!
師:3張餅的時(shí)候,是不是9分鐘?
生:是!
師:4張餅的時(shí)候,觀察一下是不是12分鐘?
生:是
14、!
師:5張餅?zāi)兀浚?
生:是!
師:再往下是不是這樣的?
生:是!
……
反思:
《烙餅問題》是一節(jié)滲透統(tǒng)籌優(yōu)化思想的數(shù)學(xué)課,它通過簡單的優(yōu)化問題滲透簡單的優(yōu)化思想。我認(rèn)為“餅”如何烙最優(yōu)以及其中蘊(yùn)含的規(guī)律固然重要,但這只是知識(shí)技能的范疇,我不想僅停留在就知識(shí)教知識(shí)的層面上,比知識(shí)更重要的是蘊(yùn)含其中的數(shù)學(xué)思想和方法,這些才是學(xué)生持續(xù)發(fā)展、終生發(fā)展最重要的東西。
四年級(jí)的學(xué)生已經(jīng)有了一定的解決問題的能力和基礎(chǔ),可以說,在日常的學(xué)習(xí)生活中,學(xué)生能很容易找到解決問題的方法,而且還會(huì)找到解決問題的不同策略,但這里的關(guān)鍵是讓學(xué)生理解優(yōu)化的思想,形成從多種方案中尋找最優(yōu)方案的意識(shí),提高
15、學(xué)生的解決問題的能力。
其實(shí)“烙餅問題”對(duì)學(xué)生是陌生的,而且“烙3個(gè)餅”的最佳方法與實(shí)際生活是有距離的,給學(xué)生的理解帶來了困難。如何突破難點(diǎn),讓學(xué)生真正掌握,初步感受優(yōu)化的數(shù)學(xué)思想方法呢?本課中蓄勢(shì)----為探索最佳方法打基礎(chǔ)的方法,自認(rèn)為運(yùn)用得恰到好處。例如,圍繞“烙2張餅最少要花6分,為什么烙1張餅與2張餅所用的時(shí)間一樣多呢?你們是怎么想的?”這個(gè)問題,讓學(xué)生體會(huì)烙2張餅是用足了空間,而烙1張餅浪費(fèi)了空間和時(shí)間,為探索烙3張餅埋下了伏筆。在烙3張餅作為教學(xué)突破點(diǎn)的過程中,形成的多種方案中尋找最佳方案,為學(xué)生提供獨(dú)立思考、動(dòng)手操作、合作探究、
16、展示交流的時(shí)間和空間。
在學(xué)生解決烙1~6張餅的最短用時(shí)的問題后,提出“如果烙餅的張數(shù)是7張8張9張10張,分別最快需要幾分鐘呢?”各小組討論都激烈的討論起來,因?yàn)閷W(xué)生有自己解決烙餅最短用時(shí)問題的一些經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)。如:烙7張餅時(shí),學(xué)生想到了把7分成4張和3張進(jìn)行思考,因?yàn)槎加星懊娴慕Y(jié)論和方法,只要12+9=21分就可以了,而不是拘泥于“零起點(diǎn)”去進(jìn)行從頭探索。所以在教學(xué)過程中,教師要為學(xué)生留有探索與思考的余地,讓學(xué)生有機(jī)會(huì)探索問題和思考問題,教師只是參與討論。要給學(xué)生表達(dá)自己想法的機(jī)會(huì),允許學(xué)生以不同的方式理解和解答問題。
在“烙餅”過程中:為了體現(xiàn)時(shí)間最短,在烙3個(gè)餅子時(shí),先烙1號(hào)2號(hào)的正面,然后把其中1號(hào)翻個(gè)面,另一2號(hào)則拿出去放一邊,同時(shí)把外面的3號(hào)餅放進(jìn)去烙,兩分鐘后,1號(hào)餅熟了拿出,同時(shí)把鍋里的3號(hào)翻個(gè)面、把外面的2號(hào)餅再放進(jìn)鍋里烙,如此折騰確實(shí)花費(fèi)的時(shí)間是最短的,在時(shí)間上來說確實(shí)是最優(yōu)化的策略,可是在現(xiàn)實(shí)生活中沒見過一個(gè)餅子沒烤熟,只烤半邊,然后放一邊涼一會(huì)再烤另半邊的做法,應(yīng)該說在理論上是最優(yōu)化策略,在生活中就不是那么回事了?!稊?shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出:學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)是現(xiàn)實(shí)的,有意義的,富有挑戰(zhàn)性的?,F(xiàn)在人人都知道數(shù)學(xué)來源于生活,應(yīng)該體現(xiàn)數(shù)學(xué)生活化,生活數(shù)學(xué)化,但是如果脫離了我們的生活實(shí)際,能不能換一個(gè)既貼切生活又能滲透優(yōu)化思想的例子呢?