任衛(wèi)兵老師“虛擬法”教學(xué)設(shè)計與說明

一、故事引入

1.講述：一天清晨，一位信徒朝山進(jìn)香……他走路的速度有快有慢，走到少林寺，太陽恰好下山了……幾天后信徒又循原路下山，也是從清早出發(fā)，在太陽下山時回到了原來的出發(fā)地。

2.啟發(fā)：聽完了故事，你有什么想法？是不是覺得這個故事很平常？不過研究數(shù)學(xué)的人，總是能從平常中發(fā)現(xiàn)一些不平常。當(dāng)我再次用數(shù)學(xué)的眼光去審視它時，竟意外地發(fā)現(xiàn)了一個有趣的問題：在這段山路中是否有一個地點，恰好是這位信徒在一來一回的過程中，在一天的同一時刻分別經(jīng)過那里的？

【設(shè)計意圖】課始，用學(xué)生所喜聞樂見的“講故事”的形式，誘發(fā)學(xué)生從看似平常的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)一些值得研究的數(shù)學(xué)問題。盡管可能一開始有一些學(xué)生會覺得挺“納悶”，少部分學(xué)生會隱約感覺到有那么點想法，可一時還提煉不出問題，但在教師的暗示、啟發(fā)下，問題終于“浮出水面”，這樣的體驗對于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的能力是大有裨益的。

二、方法滲透

1.設(shè)疑。師：你們能用已有的知識和經(jīng)驗來回答這個問題嗎？大家相互討論。如有疑惑，不妨說出來，我們一起來想想解決的辦法。

2.滲透。師：聽了大家的發(fā)言，老師有幾點想法跟大家交流一下。第一，并不是所有的問題都需要通過數(shù)據(jù)說話，有時也可以通過說理、證明來解決問題；第二，信徒上山、下山不在同一天，是否可以假設(shè)有兩個人同時在一天的清晨出發(fā)，一個上山，一個下山，那他們一定會在途中怎樣？

3.對話交流。把那位信徒幾天前上山所走的路線看作——（他自己的），把他幾天后下山的路線想象成——（另一個人的），這樣一來，一個人上山，一個人下山，又只有一條山路，因此他們必然會在一天的同一時刻——在同一個地方相遇。

4.揭示課題。一個看似十分困難、無從下手的問題，在豐富想象力的作用下，就這么輕易地解決了。我們把這種特殊的思維方法叫做“虛擬法”?！疤摂M法”就是在分析或解決問題時，有時根據(jù)需要，虛擬出一個對象，從而實現(xiàn)由條件向結(jié)論轉(zhuǎn)化的思維方法。

5.回顧反思。其實在以往的學(xué)習(xí)中，我們已經(jīng)不自覺地應(yīng)用過這種數(shù)學(xué)方法。出示問題：（1）計算：1+2+4+8+16+…+512；（2）“分羊遺囑”問題。大家回想一下，當(dāng)初我們是怎樣解決這些問題的？

6.組織交流。誰來說一說那位聰明的老牧人是怎樣分羊的呢？

【設(shè)計意圖】從故事中“剝離”出的數(shù)學(xué)問題，學(xué)生一開始可能會感覺“無從下手”，在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下以及同伴間的對話交流、思考探究中，學(xué)生逐步領(lǐng)會了一種獨特的數(shù)學(xué)方法?；仡櫡此贾小胺盅蜻z囑”故事的及時跟進(jìn)，成功地喚起了學(xué)生已有的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)經(jīng)驗。新的數(shù)學(xué)方法由于有了原先知識經(jīng)驗的支撐，更易融入學(xué)生的認(rèn)知系統(tǒng)之中。

三、綜合應(yīng)用

1.方法選擇。下面幾個問題，適合采用哪種數(shù)學(xué)思維方法？

問題一：“浮萍問題”——一種浮萍，一天長一倍，10天正好長滿整個池面。幾天長了池面的四分之一？

問題二：“計算問題”——11111111×11111111

問題三：“扶梯問題”——商場中顧客乘自動扶梯上樓，人站在扶梯上不動，1分鐘可到達(dá)樓上；若扶梯不動，人沿扶梯走上去需要2分鐘。當(dāng)你沿運動的扶梯走到樓上需要多少秒？

2.思路點睛。先來看哪一題？適合用哪種方法？為什么？

3.問題聚焦。在自動扶梯上行走，打個比方，就好像在順風(fēng)的條件下奔跑，在順?biāo)那闆r下行駛。如果把樓下到樓上的一段距離看作“1”，那么自動扶梯的速度可以怎樣表示？人行走的速度呢？把它想象成一艘輪船順?biāo)旭?，怎樣求所需的時間呢？

【設(shè)計意圖】數(shù)學(xué)策略、方法的教學(xué)一般分陳述性知識、程序性知識、元認(rèn)知等三個階段。讓學(xué)生知道在什么情況下使用某一策略、方法，并主動運用和監(jiān)控這一策略和方法的使用，這就達(dá)到了元認(rèn)知階段。只有達(dá)到這一階段的策略和方法才具有廣泛的可遷移性。

四、課后延伸

1.故事拓展。講述于振善“稱地圖”的故事。（略）

2.感悟提升。聽了這個故事，大家有什么感想？從中受到了哪些啟發(fā)？

【設(shè)計意圖】課前用故事引入，意在讓學(xué)生從平常中發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)問題，從而培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的意識；課末用故事延伸，旨在讓學(xué)生領(lǐng)悟故事中所蘊含的數(shù)學(xué)思想方法。把數(shù)學(xué)知識、概念、思想方法等融入故事中，更易被學(xué)生所接受。整堂課以一種特定的數(shù)學(xué)思想方法為主線，巧妙地將幾則數(shù)學(xué)故事有機(jī)地串聯(lián)了起來，既充分彰顯了數(shù)學(xué)課堂所特有的智慧特性，又散發(fā)著濃濃的人文氣息。

（作者單位：江蘇省南通市通州區(qū)實驗小學(xué)）

責(zé)任編輯 周瑜芽

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