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一课研究之如何设计高阶任务促进深度学习?

 充实9 2020-08-24
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向你介绍我是谁

吴恢銮

“一课研究”第24组成员.

杭州市天长小学

浙江省天长差异研究院研究院

本期内容有哪些

听一听:深度学习深在哪里?

读一读:基于高阶任务的深度学习课例研究

笑一笑:这道数学题很难吗

轻轻松松听听书






坚持阅读8分钟

基于高阶任务的深度学习的课例研究


课前慎思




       数论是研究整数性质的一门学问,这门学科的内容十分抽象,概念非常密集,而且概念与概念之间的关系非常紧密,也很容易混淆。新课标出来后,一般把这个内容分成两节来编排,因数与倍数及相关内容为一单元,把最大公因数与最小公倍数放在分数意义的单元,与约分和通分相结合。新思维教材关于这块内容的编写非常有特色,该教材设计“自然数与整数”单元,比较系统化的研究自然数和整数的一些概念与性质。在学习因数与倍数之前,首先安排了数的整除、能被2、5、3整除的数的特征等内容的学习,把因数与倍数的学习建立在数的整除基础上,这是非常符合数论内部逻辑发展的,因为整除是其它概念产生的上位概念。当教材更加关注知识本身的逻辑结构的时候,付出的代价可能就是学生要多接受几个关键概念,比如整除的概念,这个概念很重要,但也非常抽象,特别是那要命的句式:12能被3整除,3能整除12,很容易混淆。像这样形式化的知识,可以淡化处理。当一旦整除概念建构起来,对学习因数与倍数是有帮助的,12能被1、2、3、4、6、12整除,我们就说12是1、2、3、4、6、12的倍数,1、2、3、6、12是12的因数,学生并不难理解。  

       这节课学生的基础在哪里?首先学生已经有整除的概念,其次已经积累了丰富的“因倍意识”,比如3×4=12,学生已经知道3和4是因数,但这时的因数是作为名称存在,而不是作为关系存在,12÷3=4,12是3的4倍,这个倍数倒是作为关系存在,但还不是数论严格意义上的关系,只要把个经验改造过程,并把因数与倍数纳入到整除概念的系统中,学习起来并不难。

教学目标:

1、让学生经历因数和倍数概念发生的过程,理解因数与倍数的概念,体会一个数的倍数与因数之间相互依存的关系。让学生经历找一个数的因数与倍数的过程,掌握求一个数的因数与倍数的方法。让学生经历找一个数的最小因数、最大因数、最小倍数的过程,知道一个数的最小因数是1,最大因数是本身,最小倍数是本身。

2、让在探索一个数的因数与倍数的过程中,发展学生思维的有序性,促进学生数感的发展。

3、经历完美数的探寻过程,培养对数学的好奇心;经历找因数与倍数的过程,养成独立思考、合作交流、反思质疑等学习习惯,逐步形成数学素养。

教学重点:掌握因数与倍数的概念以及找一个数的因数与倍数的方法。

教学难点:理解因数与倍数两个概念是相互依存关系,理解因数与倍数的联系与区别。




教学流程


一、巧用模型,建构意义



教师可以创设以下三个活动任务:

任务1:出示12个完全相同的小正方形,引导学生在头脑中将它们摆成一个长方形,并试着用乘法与除法算式将相应的摆法有序地表示出来。在此基础上,师生共同建构因数和倍数的意义。

可以这样引导与反馈:

师:12个小正方形只能摆出3种不同的长方形,可以得到相应的乘法算式和除法算式。千万别小看这些算式,今天我们研究的内容就在这里。我们先以第3道乘法算式为例,因为12=3×4,所以我们就说3是12的因数,4是12的因数,12是3的倍数,12也是4的倍数。这就是我们今天所要研究的因数和倍数。(板书:因数与倍数)

师:请同学们从12=1×12和12=2×6选择一个算式,来说一说,谁是谁的因数,谁是谁的倍数。

然后反馈学生的表述,学生通过语言表述,初步理解两个概念的相互依存关系。

师:请同学们仔细观察图式,12能被哪些数整除?

师:12能被1、2、3、4、6、12整除,我们可以说12是1、2、3、4、6、12的倍数,1、2、3、4、6、12是12的倍数。

任务2:从3、5、18、20、36这五个数中挑两个数说一说谁能被谁整除,谁是谁倍数,谁是谁的因数数。

用课件反馈如下表述:20能被5整除,20是5的倍数,5是20的因数。这样的例子收集3个,然后进行抽象概括:

师:同学们,当数a能被数b整除,我们就把a叫做是b的倍数,把b叫做a的因数。

任务3:讨论5和7是不是12的因数,为什么?可以通过两种方式解释:

一种通过摆小正方形,发现12个小正方形不能拼成5个一行或7个一行的长方形,12不能被5和7整除,所以5和7不是12的因数。

另一种就是借助除法算式,发现不能整除,所以5和7不是12的因数。



 设计意图  

      借助拼长方形数学活动,提供了几何模型,使得因数与倍数概念的建构找到了经验支撑,有利于理解。通过与整除概念的求联,可以把因数与倍数放入整除这个大概念中去同化求联,以形成完善的概念链。活动任务3,通过反例分析,进一步深化对概念外延的理解。

二、任务挑战,提升思考



1、探索找一个数的因数的方法

设计找全18的因数的活动。

师:刚才我们知道3是18的因数,除了3之外还有哪些是18的因数。(出示活动要求)

(1)独立思考:找出18的所有因数,再想一想,你是怎样找的?

(2)小组交流:你最喜欢哪幅作品,为什么?

(3)大组汇报:

 这个层次主要让学生自主学会找一个数的因数的方法,学生出现的困难,就是不知道如何有序的找,出现的错误就是找不全。可以这样反馈与指导:

分别呈现三幅作品:

第一幅只找了部分因数,第二幅全部找出来了,但排序是乱的,第三幅不仅全对,而且有序排列。通过三幅作品的分析,让学生掌握可以借助乘法或除法的算式一对一对的找,然后从小到大排列起来。

在这个基础上,出示全班学号表,让学生找一找自己学号的因数。





师:哪些学号的因数比较特别?

然后收集:1、3、4、6、9、21、23的因数。并让学生说一说自己学号的因数特别在哪里?

预计1:我是1号,1只有一个因数,所以很特别。

预计2:我的学号是23号,只有两个因数。(老师可以让只有两个因数的学号同学站起来,并提问:你们学号的因数有什么特点?

预计3:我的学号是4号,因数的个数是奇数个。像这样的学号还有9、16、25、36。(老师追问:看看这些数有特点?让学生发现都是一个数的平方数。)

有时间还可以渗透6的因数很特别:除了因数本身外,其它因数相加刚好是1+2+3=6,数学家称为“完美数”。6是第一个“完美数”,让学生找一找第二个“完美数”:28。然后渗透“完美数”的发展历程。

在这个基础上,再借助数轴引导学生观察因数的个数:

发现因数的特点:一个数最大因数是它本身,最小因数是1,因数的个数是有限的。

师:为什么因数的个数是有限的,请说明理由。



设计意图  

        借助全班的“学号表”,设计找“学号因数”活动任务,通过分层次活动任务,有序列的分类反馈有些特别自然数因数的特点,比如1只有一个因数,素数只有两个因数,平方数有奇数个因数,在动态交互活动中容易发现比较隐蔽的规律。像这样有挑战性、趣味性的高认知水平的数学任务设计,可以促进学生全面观察、有序思考、分析概括与综合评价等高阶思维的发展。



2、探索找一个数的倍数的方法

 让学生完成以后两个任务:

(1)找出3的倍数:你是怎么想的?

(2)试一试找出2与5的倍数

通过观察比较,让学生发现:一个数的倍数个数是无限的,最小的倍数是它本身,而因数的个数是有限的。

3、发现因数与倍数的联系与区别

根据黑板上的板书,提问:请你静静的观察这些数的因数与倍数,有什么发现?

预计:

(1)一个数的最小倍数是它本身,没有最大的倍数。

(2)一个数的倍数的个数是无限的,一个数的因数的个数是有限的。

(3)一个数的最小因数是1,最大因数是它本身。

……

在学生发现的基础上,再借助数轴梳理因数与倍数个数的特点:



三、分层练习,提升能力。



1、基础巩固

(1)填空

(1)1×28=28            2×14=28          4×7= 28

     28的因数有(                                    )。

(2)先写出两个整数相乘得56的算式,再写出56的所有因数。

56的因数有(                                    )。

(2)判断题

①因为4×5=20,所以4和5是因数,20是倍数。(     )

②因为0.2×3=0.6,所以0.2是0.6的因数,0.6是0.2的倍数。(     )

③因为a÷6=b(a,b都是整数),所以b是a的因数,a是b的倍数。(     )。

④18的最大因数和最小的倍数都是它的本身。(   )

2、能力提升

根据以下提供的信息,请猜一猜豆豆的学号是多少?

信息1:它有因数2;

信息2:它也有因数3;

信息3:它还是5的倍数。

3、实践创新

用若干张长是2厘米、宽是3厘米的长方形摆正方形。如果摆出的正方形的边长在15厘米~20厘米之间,你能摆出怎样的正方形?

设计意图 

      根据顾泠沅教授的习题水平层次理论,基于学生的能力差异,设计多层次练习,满足不同学习能力的学生,促进有差异的发展。基础巩固题,面向全体学生,突出基础性,帮助学生进一步因数与倍数概念的“互存性”关系,避免概念混淆;能力提升题,思维含量比较高,突出对多元信息的综合考量,概念的深化理解与应用。实践创新题,不需要人人掌握,是对后续知识的孕伏,突出前瞻性与实践性,以及思维的创造性。




感谢

本课例得到陈敏老师、倪森鹤老师帮助和指导,特此感谢。本文发表于2020年《小学教学设计》第7、8合刊上。



5

笑一笑:数学幽默

一个农夫有 20 头猪。一天,他让儿子去数一下猪,看是否都在,过了一会儿,儿子回来了。

农夫问:怎么样?猪少了吗?

儿子:我只数了 19 头,另一头小猪到处跑,跑得太快,我怎么也数不上它?

你若盛开 蝴蝶自来


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