刘娟
数学广角不是某个特定知识点的教学,而是为了开阔学生视野,训练数学思考方法的内容。因此,数学广角的教学应该多从思考方法上做文章,突出思考方法的训练。
案例1:找次品。
很多老师注重从物品个数是3的倍数开始,将物品平均分成3份,经过一系列的过程,得到找出次品所需要的最小次数。而对物品个数不是3的倍数的,则一带而过。这样教学存在的问题主要是急于得到结论,学生没有思考平均分成3份是怎么来的,为什么分成3份时需要的次数是最少的。要解决这些问题,教师应当加强思考方法过程的教学,让学生在过程中体验方法。本文提供两种教学思路供老师们参考。
思路1:从物品数是2开始试验(次品轻一点),直至找到规律。
1.当物品数是2时,显然1次就可找到次品。
2.当物品数是3时,天平每边放1个,剩下1个。若天平平衡,剩下的那个是次品;若不平衡,轻的那个也一看就能找出。因此,总共需要1次可以找出次品。
3.当物品数是4时,有2种找出次品的方法。
第一种方法是天平每边放2个,轻的一边中必有一个是次品。这样就转化为第1种情况。总共需要2次找到次品。
第二种方法是每次天平每边放1个,显然2次可以找到次品。
因此,当物品数是4时,找到次品最少需要2次。
4.当物品数是5时,有2种找出次品的方法。
第一种方法是天平每边每次放1个,2次可找出次品。
第二种方法是天平每边每次放2个,也是2次可找出次品。
因此,当物品数是5时,找到次品最少需要2次。
5.当物品数是6时,有3种找出次品的方法。
第一种方法是天平每边每次放1个,3次可以找出次品。
第二种方法是天平每边每次放2个,2次可以找出次品。
第三种方法是天平每边每次放3个,2次可以找出次品。
因此,当物品数是6时,找到次品最少需要2次。
……
这样继续试验下去,学生会提出问题:老师,如果物品数是100个、1000个,怎么办呀?还这样试验吗?学生提出这样的问题,正是我们教学所需要的!思路1的设计就是基于学生对前面提出的问题的思考,以便学生亲历解决问题的过程。在解决问题的过程中,学生经历了试验、观察、归纳、验证等思维环节,从而得到真正的思维训练。
思路2:1000个物品中有一个轻一点的次品,最少要用几次找出这个次品?
这个思路,对学生思维水平层次比较高的班级适用。学生看到1000这么大的数,必然会引起惊异,1000个怎么找呀?一个一个地找,要找多少次呀?肯定不行!需要另外想办法。由此引发学生的思考,亦即思维从此被引发。如何想办法?退!退到最简单的情形———2个、3个、4个……这样就回到思路1,从中找出规律。这个规律就是从很多的试验中发现,当天平一边放的个数与剩下的个数相差越小时,所找出次品的次数就越少。要得到这个结论,必须要有足够的试验次数,仔细分析每次天平一边所放个数与剩下个数之间的关系后,才能发现。
案例2:烙饼。
据说有些老师上烙饼这一课时,带着锅子进课堂,现场演示烙饼给学生看。也有老师按照饼的个数,分偶数张与奇数张进行讨论,还编出了儿歌要学生记忆。可谓办法想尽,就是没想到如何教给学生思考问题的方法。数学课的最大特征就是数学思维的培养,也就是说,教给学生思考问题的方法。
我们来分析如何使烙饼所用时间最少的办法。只有锅里每次都有2张饼,才能使所用总时间最少。当饼是偶数张时,容易解决,即每次烙2张,正反面烙就行了。如果是奇数张饼,似乎不好办了,学生的困难也在这里。我们换个角度思考,前面是从饼的张数上考虑,如果从饼的面数上考虑,那么,不管是偶数张饼还是奇数张饼,总面数都是偶数。例如,6张饼有12个面,5张饼有10个面。每次都是烙2个面,显然,6张饼烙6次,5张饼烙5次。这样就统一到面数上了,学生就非常容易理解了,也不要分偶数张与奇数张讨论了。这就是数学思维在起作用,而不是单纯靠操作来解决。
从上面两个案例可以发现,数学教学要培养学生的思维能力,关键在于老师要设计能够引起学生思考的问题,并且问题要便于学生思考。问题太容易,没有思考的价值;问题太难,学生思考不了,也没有思考的价值。特别是数学广角的教学,更应该从问题入手,引导学生思考,注重在過程中培养学生思考的方法。
(作者单位:双峰县永丰镇城南学校)