在小学数学的教学实践中,“最小公倍数”无疑是一个既重要又充满挑战的知识点。它不仅是分数加减法的关键前置技能,更是培养学生数感、逻辑推理能力以及抽象思维能力的重要载体。然而,每一次最小公倍数的教学,都像是一次对教学艺术和学生认知规律的深度探索。回顾过往的教学经历,我积累了许多关于“找最小公倍数”教学的深刻反思,这些反思既是对教学得失的总结,也是对未来教学改进的指引。
一、 概念的初识与挑战:从具体到抽象的认知鸿沟
最小公倍数的概念,对于初次接触的学生而言,其抽象性常常构成一道难以逾越的障碍。学生在学习之初,往往能够机械地列举出几个数的倍数,也能通过比较找到它们的公倍数。但当要求他们找出“最小”的那个时,许多学生就开始出现困惑。这种困惑并非源于计算错误,而在于对“最小”和“公倍数”这两个词汇背后深刻数学意义的理解不足。
我的反思始于观察:许多学生在列举倍数时,习惯性地将两个数的倍数分别列出长长的一串,然后逐一圈出共同的数字,最后再找出最小的那个。这种方法对于较小的数(如2和3的最小公倍数是6)尚能奏效,但一旦遇到较大的数(如12和18),或者要求找三个数的最小公倍数时,这种方法的效率低下和易错性便暴露无遗。学生容易遗漏公倍数,或者在庞大的数字列表中失去耐心。这让我意识到,单纯地强调“列举法”的实践,而忽视其内在的局限性,是教学中的一个误区。
深层分析: 这种现象背后反映的是学生从具体运算到抽象概念理解的认知鸿沟。他们可以操作数字,但未能真正内化“倍数”、“公倍数”、“最小公倍数”这些概念的本质。“倍数”是乘法意义的延伸,而“公倍数”则意味着两个或多个数都能整除的数,它们之间存在着复杂的整除关系。教师在引入概念时,如果仅仅停留在字面解释和简单的列举,而没有通过丰富的实例和直观的演示,帮助学生建立起具象的表象,那么这种抽象概念的理解就会变得十分困难。
改进方向:
1. 情境化引入: 教学伊始,应创设富有意义的生活情境,让学生在解决实际问题中感受“最小公倍数”存在的必要性。例如,两路公交车同时从起点出发,一辆每隔3分钟发一班,另一辆每隔5分钟发一班,问它们下一次何时会同时发车?这类问题能让学生真切体会到“共同”、“周期性”、“最小”的含义。
2. 视觉化呈现: 运用数轴、倍数链、图示等视觉工具,帮助学生直观地看到数的倍数是如何生成的,以及公倍数是如何在不同数列中“相遇”的。例如,使用彩色的方块代表倍数,通过对齐方块来寻找共同点,将抽象的数字关系转化为可感知的空间关系。
3. 概念辨析: 强调“最小”的重要性,通过对比非最小公倍数(如2和3的公倍数有6, 12, 18…)来凸显其唯一性和实际应用价值。同时,在教学初期就注意与“最大公因数”进行初步的区分,虽然它们常常同时出现,但其数学内涵和求解方法截然不同。
二、 算法的探究与选择:效率与理解的平衡艺术
在“找最小公倍数”的教学中,核心在于引导学生掌握高效且普适的计算方法。常见的算法包括列举法(前述已讨论其局限性)、分解质因数法以及短除法。我的反思集中于如何在这几种方法之间进行取舍和衔接,以及如何确保学生在掌握算法的同时,不失去对数学原理的理解。
列举法:启蒙与过渡
我曾过于依赖列举法作为入门工具,认为它最直观,学生最容易上手。但后来发现,这种方法虽然能帮助学生理解“公倍数”的含义,却也可能限制他们思维的进一步发展,让他们固化于“数格子”的低效策略。当数字变大,如求72和108的最小公倍数,列举法显然是不可行的。
分解质因数法:核心与挑战
分解质因数法是求解最小公倍数和最大公因数的通用且高效的方法,其原理是基于数的唯一分解定理。然而,对于小学生而言,掌握质数、合数、质因数分解本身就已具备一定难度。将两个数的质因数分解后,再根据“取所有质因数,指数取大”的原则来组合,对学生的抽象逻辑推理能力提出了更高的要求。
在实际教学中,我发现学生在进行质因数分解时,常常出现分解不彻底、遗漏质因数或将合数当作质因数等错误。更重要的是,即使他们能够正确分解,在后续根据法则组合质因数时,也容易混淆最大公因数(取共同的质因数,指数取小)的规则。这种混淆,反映的正是学生对这两种算法背后数学原理的理解不清,仅仅停留在机械记忆法则的层面。
短除法:高效与简便的统一
短除法是分解质因数法的变体,它将分解和整合的过程统一起来,显得更为紧凑和高效。它通过不断地用公因数去除两个数,直到互质为止,然后将所有除数和最后商的乘积作为最小公倍数。我发现短除法在操作层面上更容易被学生接受,因为它提供了一个清晰、有步骤的计算流程。
然而,短除法也并非没有挑战。学生容易在短除过程中忘记要除到“互质”,或者在计算结果时漏乘了最后的商。此外,如果学生不理解短除法实际上是在进行质因数分解,只是将其视为一种“技巧”,那么其知识迁移能力和解决变式问题的能力就会受到限制。
深层分析: 算法的选择和教学,不应是简单的“教给方法”,而是要引导学生“理解方法”。分解质因数法和短除法之所以高效,是因为它们触及了数的本质——质因数。教学的难点在于,如何帮助学生建立起“质因数分解”与“倍数关系”之间的内在联系。如果学生不理解为什么最小公倍数要“取所有质因数,指数取大”,那么这个算法就成了空中楼阁,容易遗忘或混淆。
改进方向:
1. 循序渐进,层层递进:
列举法作为概念引入的“敲门砖”: 仅用于引入概念和理解“公倍数”的含义,并迅速指出其局限性,激发学生寻求更高效方法的动机。
质因数分解法的深度剖析: 投入足够的时间,确保学生牢固掌握质数、合数、质因数分解。通过图示(如维恩图)来解释为什么最小公倍数要“取所有质因数,指数取大”,帮助学生直观理解其内在逻辑。例如,用不同颜色的圈代表两个数的质因数,LCM是覆盖所有质因数的部分,而GCF是重叠的部分。
短除法的衔接与优化: 在学生理解了质因数分解的基础上,引入短除法作为分解质因数的一种便捷形式。强调短除法是质因数分解法的“快车道”,帮助学生看到两种方法之间的内在联系。
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对比与辨析: 在教学过程中,有意识地将最大公因数和最小公倍数的求解过程进行对比,尤其是在分解质因数后的组合阶段。通过“异同点”的辨析,加深学生对两种概念和算法的理解,避免混淆。例如,表格法对比:
| 数 | 质因数分解 | 最大公因数 (GCF) | 最小公倍数 (LCM) |
|—|—|—|—|
| 12 | $2^2 \times 3^1$ | 取共有质因数,指数取小:$2^2 \times 3^1$ | 取所有质因数,指数取大:$2^2 \times 3^1$ |
| 18 | $2^1 \times 3^2$ | $2^1 \times 3^1 = 6$ | $2^2 \times 3^2 = 36$ |
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错误归因与纠正: 对于学生在算法中出现的错误,不只是指出结果不对,更要引导学生分析错误的原因:是质因数分解错了?是法则记混了?还是对概念理解不到位?通过错误归因,帮助学生纠正深层次的认知偏差。
三、 教学的实施与策略:如何优化学习体验
教学反思不仅仅停留在内容和方法层面,更要关注教学的实施过程以及学生在其中的学习体验。
1. 前置知识的巩固与诊断
我曾发现,部分学生在学习最小公倍数时表现出困难,并非直接源于最小公倍数本身的难度,而是因为他们对前置知识——乘法口诀、倍数、因数、质数、合数、质因数分解——掌握不牢固。例如,不能熟练进行乘法运算,自然无法快速列举倍数;不能准确判断质数,质因数分解就无从谈起。
反思: 忽视对前置知识的充分诊断和巩固,是导致后续学习困难的“隐形杀手”。匆忙地进入新知识的学习,只会让学生在“脚手架”不稳的情况下,难以搭建起新的知识大厦。
改进方向:
入学评估: 在正式教学前,进行简短的测试或问卷,了解学生对相关前置知识的掌握情况。
及时弥补: 对于薄弱环节,组织专题性的复习和练习,确保所有学生站在同一起跑线上。这可以采用游戏、竞赛等形式,提高学生的参与度。
渗透式教学: 在日常教学中,不断渗透和复习旧知识,例如,在讲解倍数时,强调乘法口诀的应用;在讲解质因数分解时,引导学生回忆质数的概念。
2. 变式练习与举一反三
仅仅停留在常规的求两个数最小公倍数的练习,容易让学生陷入机械重复。当题目形式稍作改变,如求三个数的最小公倍数,或者已知最小公倍数求另外一个数,学生往往就束手无策。
反思: 这说明学生只是掌握了某个特定情境下的算法,而未能形成举一反三、灵活变通的数学思维。缺乏变式练习,限制了学生对知识的深度理解和迁移应用。
改进方向:
多维度练习: 设计不同形式的练习题,包括:
基础计算题:两个数、三个数的最小公倍数。
逆向思考题:已知两个数中的一个和它们的最小公倍数,求另一个数。
应用题:将最小公倍数应用于实际生活问题(如周期性事件、拼图问题)。
开放性题目:让学生自己设计求最小公倍数的问题。
引导变式: 在讲解一个例题后,引导学生思考:“如果这个数字变了,答案会怎么变?”“如果要求的是三个数,方法有什么不同?”“这道题还可以怎么问?”通过追问,激发学生主动探究。
3. 合作学习与同伴互助
在探索最小公倍数计算方法时,我曾尝试让学生分组讨论,共同寻找高效的方法。我发现,当学生能够互相解释、互相纠正错误时,他们的理解会更加深入。
反思: 教师的单向讲解,虽然能够系统地呈现知识,但难以照顾到每个学生的认知差异。学生之间的互动,能够提供不同的视角,促进思维的碰撞。
改进方向:
小组探究: 在引入分解质因数法或短除法时,可以先抛出问题,让小组讨论如何找到一种更高效的办法,再引导他们走向正解。
结对辅导: 让掌握较好的学生帮助有困难的学生,通过讲解、示范、纠正错误,加深自身的理解,同时也帮助同伴提升。
分享交流: 鼓励学生在课堂上分享自己的思考过程、解题策略以及遇到的困难,共同进步。
四、 更高层面的思考:数感、逻辑与未来发展
最小公倍数的教学,不仅仅是教会学生一个计算方法,它更是培养学生数感、逻辑推理能力和抽象思维能力的重要契机。
1. 数感的培养:
求最小公倍数的过程,是对数与数之间关系的深度探索。通过对倍数的观察、对质因数的分解与组合,学生能够更深刻地理解数的构成,体会到数字世界的奇妙与规律。这种对数字的“感觉”,比单纯的计算能力更为重要,它为学生未来学习更高级的数学概念(如代数中的公分母、周期函数等)奠定了基础。
2. 逻辑推理能力的提升:
分解质因数法和短除法都蕴含着严谨的逻辑推理。从原始的数字到质因数分解,再到按照特定规则(取所有质因数,指数取大)进行组合,每一步都要求学生进行精确的判断和推理。这种训练有助于培养学生条理清晰、思维缜密的逻辑习惯。
3. 抽象思维的萌芽:
最小公倍数本身就是一个抽象概念。从具体数到抽象的“倍数关系”,再到“公倍数”这一集合概念,最终落到“最小”这个特定属性,整个过程是对学生抽象思维的锻炼。当学生能够不依赖具体数字,而是从质因数的角度理解最小公倍数时,他们的抽象思维能力已经得到了显著提升。
反思: 我曾过于强调“算对”,而忽视了这些更深层次的教学目标。在未来的教学中,我将更加注重引导学生去“发现规律”、“理解为什么”,而不仅仅是“记住怎么算”。
改进方向:
追问“为什么”: 在教学过程中,多问学生“为什么这个方法有效?”“为什么是最小公倍数?”“为什么不能用别的办法?”引导学生探究数学原理。
类比与迁移: 引导学生将最小公倍数的思想类比到其他数学概念,例如分数加减法中的通分,这正是最小公倍数最直接的应用。也可以探讨与周期性现象的联系。
数学史的穿插: 适当地介绍一些与数论相关的数学史小故事,激发学生对数学的兴趣,感受数学的魅力。
五、 教师角色的再定位:从知识传授者到学习引导者
通过对“找最小公倍数”教学的深刻反思,我意识到教师的角色需要从单纯的知识传授者转变为学习的引导者、诊断者和促进者。
- 引导者: 不直接给出答案,而是通过提问、设置情境、提供工具,引导学生主动去探索、去发现。
- 诊断者: 不仅关注学生最终的答案是否正确,更要关注他们思维过程中的症结所在,精准定位学生的学习困难。
- 促进者: 创设积极的学习氛围,鼓励学生质疑、讨论、合作,激发他们内在的学习动力。
总结与展望:
“找最小公倍数”的教学,虽然只是小学数学知识体系中的一个点,但它所折射出的教学理念和问题,却是具有普遍意义的。从概念的引入到算法的掌握,从前置知识的铺垫到思维能力的培养,每一步都充满挑战,但也蕴含着成长的机遇。
未来,我将继续秉持“以学生为中心”的教学理念,在最小公倍数的教学中:
1. 更加注重概念的深度理解,而非仅仅停留在表面操作。
2. 更加强调算法背后的数学原理,帮助学生建立知识的内在联系。
3. 更加重视学习过程中的诊断与反馈,及时发现和解决学生的困惑。
4. 更加关注学生数感、逻辑推理和抽象思维能力的培养,为他们未来的数学学习奠定坚实基础。
教学的旅程永无止境,每一次的反思都是一次自我提升。我深信,只有不断反思、不断改进,才能真正成为一名优秀的数学教育工作者,引领学生在数学的海洋中乘风破浪,感受数学的无穷魅力。

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