为什么“锯木条问题”和“楼层问题”总出错?
【问题凝视】
1、一根木条锯成7段需要42秒,锯成14段需要( 84 )秒。
错误① 42÷7=6(秒) 6×14=84(秒)
错误② 14÷7=2 42×2=84(秒)
2、东东从一楼走到四楼一共用了120秒,照这样的速度,如果从一楼走到七楼,一共需要多少秒?
120÷4=30(秒) 30×7=210(秒)
答:一共需要210秒。
在三年级上学期学习了《一一间隔》这一课后,发现学生在做上述的两类问题时错误率较高。他们认为“锯木条每一段都需要时间”,认为“有几楼就会有几层楼梯。”在小学数学教材中《一一间隔》这一课的知识点主要有三大类型的间隔排列:①首尾不同,两种物体数量相同。②首尾相同,两种物体数量不同且排在首尾的物体数量比另一种物体的数量多1。③封闭图形,两种物体数量相同。
在学生理解并掌握了这三种类型的“间隔排列”的基础上,做题目应该是不存在什么问题的,那为什么学生还会在“锯木条”和“楼层问题”上屡次犯错呢?这两种题目到底是什么地方容易让学生混淆呢?
【成因透视】
(一)问题的错误归类
上述两个问题实则是同一类的“间隔排列”:首尾相同,两种物体的数量不同且排在首尾的物体数量比另一种物体的数量多1。“锯木条”这一种类型的题目,木条和锯的次数形成一一间隔,一段木条之后就是锯一次,最后留在手里的木条实际上就是“尾”,首尾皆是“木条”,那么木条的段数就要比剪的次数多1。“楼层问题”,楼和楼之间是楼梯,楼层和楼梯形成了一一间隔,楼层之后是楼梯,一开始是楼层,最后也是楼层,那么首尾也都是楼层,所以楼层的数量要比楼梯的数量多1。
有很多学生在没有弄清楚题目类型的情况下就去解题,他们认为木条的段数和次数是相等的。认为有几层楼就有几段楼梯。所以他们在归类时就把此类型的题目归为“首尾不同,数量相同。”实际上,他们没有真正理解“锯木条”其实是和“锯的次数”有关,锯了几次决定了花了多长时间。“楼层问题”其实是和爬的楼梯的段数有关,爬了几段楼梯决定了花了多长时间。
(二)生活经验的缺失
“数学来源于生活。”丰富的生活经验也决定了对数学知识的理解基础。学生在解答这类题目时,如果有丰富的生活经验,他们就会知道原来“锯木条”的时候,锯的次数要比木条的段数少1,因为锯一次就会有两根木条了。他们也会联系生活实际想到生活中的建筑物,“一楼”在地面上,爬一段楼梯才会到“二楼”,那么也会知道楼层数要比楼梯的段数多1。
“生活经验”其实是来自于动手操作和实践。学生在学习数学知识时,往往处于“被动”地位,他们的知识来源一般是“听老师讲述”,动手操作的能力不够。“实践是检验真理的唯一标准”,教师在教学过程中往往容易忽视让学生自己“动手做”,但其实“动手实践”这样记忆才会深刻。
(三)思维定势的影响
“锯木条”这样的题出现了,往往也会带有一定的“陷阱”在里面,比如第1题,锯7根木条需要42秒,那锯14根呢?学生就会想,14根不就是7根的2倍吗?那所用的时间肯定就是42秒的2倍,所以直接42×2=84(秒),解释的好像也没有什么逻辑上的错误,但其实就是掉入了题目的“陷阱”。题目故意以“倍数”呈现,为的就是让你忽视该题的本质是“间隔排列问题”,而且花的时间是和“剪的次数”有关,并不是和“段数”有直接的关系。学生看到数据上的“关系”往往就会思维定势地忽略本质问题。
【出路审视】
(一)审清题意,把握问题本质
做数学题时,审清题意是很重要的,也是做题的第一步,教师应该在平常的做题过程中培养学生良好的做题习惯,拿到题目第一步先审题。找到该题的本质是一类“间隔排列”的题目,那么就顺着思路走下去,到底是哪一种类型的呢?通过思考以及生活经验的结合搞清楚原来是“首尾相同,两种物体数量不同”这一类型。找到问题的本质才是第一步,还要学会辨析,把和问题最紧密相连的条件找到,“锯木条”中和时间最紧密相连的是锯木条的次数;“楼层问题”中和时间最紧密相连的就是爬了几段楼梯。抓住本质之后,对症下药。
(二)以生为本,倡导动手实践
这一方面要从两个维度去解决:首先,教师方面。教师的教学应该以学生为主体,教师是课堂的引导者,主动引导学生去动手实践,培养动手实践的能力和习惯。遇到“锯木条”这一类型的题目,可以动手操作去求知,当然在合理有限的条件内,教师可以引导学生用纸条代替木条,用撕纸条去代替锯木条,这样一来,学生亲身经历过程,就会发现,这题目其实是一类“一一间隔”题型,而且段数和次数之间的关系也能通过动手操作得知。加深学生对知识点的印象,为以后的解题做了一个良好和坚实的基础。
其次,学生方面。学生在做数学题时往往要结合生活实际去解决。数学题来源于生活,拥有丰富的生活经验对解题有很大的帮助。所以这就要求学生要具备一双善于观察的眼睛。勤观察,多思考。善于提出问题并尝试解决问题,解决不了的问题可以通过各种途径帮助解决。比如在这两道题中,都是生活中常见的一些事物,如果善于观察,不难发现楼层和楼梯之间的关系,木条的段数和次数之间的关系。当然这一方面也是需要教师去积极引导和培养的。
(三)深入教材,善于挖掘资源
不难发现,这两道题目在教材上是没有出现的,教材上的题表达很直观,给图的或者描述的很详细。而这两道题在题目的表述上很灵活,不死板。这其实也是在提醒我们老师要深入教材,挖掘出教材中含有的知识点加以整合。源于生活,教师也需要一双善于发现的眼睛,找到与生活紧密相连的问题,加以整合,变成数学题目。培养教师本身命题的能力。
【片段重构】
一根木条锯成7段需要42秒,锯成14段需要( )秒。
① 42÷7=6(秒) 6×14=84(秒)
② 14÷7=2 42×2=84(秒)
师:对于这道题,有两位同学是这样解答的,同学们看看,你们觉得这样做对吗?你是怎么想的?
生1:我认为第一种是错的,锯7段需要锯6次,应该用42÷6=7(秒),7秒才应该是锯一次需要的时间。
师:这位同学抓住了本道题的关键之处,锯木条所花的时间应该和锯的次数有关,而不是段数,所以做法①显然是错误的。
生2:我认为第二种方法没有错误,7段需要42秒,14段就是42秒的两倍呀。
生3:我认为第二种方法是错误的,7段是42秒,是锯了6次,14段就需要13次,13次不是6次的两倍,所以时间上不能乘2。
师:你们觉得刚刚那两位同学谁说的有道理呢?
师:看来大家都认为第②种做法也是错误的,原因还是一样的,锯的时间是和锯的次数有关而不是段数,我们不能通过段数的多少去求出需要多少时间,而应该找到相应的锯的次数。
生:那为什么锯的次数要比锯的段数少1呢?
师:这个问题问的好,怎么证明呢?这就需要我们动手去操作啦!那我们现在身边没有木条也没有工具,你有没有什么好的办法能够帮大家解决这个问题呢?
生:可以用纸条代替木条!我们可以撕纸条来看看,要撕7段纸条到底需要撕几次呢?
师:真不错!这位同学能够利用我们手头拥有的资源帮助大家解决这个问题,掌声送给他!那接下来就请同学们拿出一张不用的纸条,四人一小组撕一撕,看看要让一根纸条撕成7段,到底需要撕几次呢?
(小组汇报)
师:是呀,我们通过动手实践发现原来把一张纸条撕成7段需要撕6次,因为在撕第1次的时候,这根纸条就已经变成了2段。所以我们也通过实践得到了锯木条的次数和段数之间的关系是?
生:木条的段数要比锯木条的次数多1。
师:现在你会解决刚刚老师带来的问题了吗?
生:7-1=6(次)42÷6=7(秒)14-1=13(次)13×7=91(秒)
师:所以我们一起来总结一下,遇到锯木条这样的题目,我们要求锯多少段需要多长时间?首先第一步我们要找的是什么?
生:是锯一次需要的时间!
师:那锯的次数和段数有什么关系呢?
生:锯的次数要比段数少1。
师:接下来呢?
生:要求锯的次数,用锯一次需要的时间乘锯的次数就能得到锯多少段需要多长时间了。
师:对呀,所以我们要求锯木条需要多少时间是和谁有最密切的关系?
生:锯的次数!
实践是检验真理的唯一标准,数学来源于生活,所以数学并不是一门“灌输式”学科,它需要探索,发现和求真。培养学生动手实践的能力有利于学生对知识的理解,加深对知识的理解程度和印象。所以为了更好地教,我们应该学会适度“放手”,让孩子们在实践中获取知识,体验学习数学的快乐,获得成功的体验。
(江阴市城中实验小学 薛春梅)