在“笨方法”里学假设的途径探析
2017-04-05金奎
金奎
(浙江省慈溪市教育局教研室,慈溪315300)
【摘 要】《鸡兔同笼》的价值追求是让学生经历“尝试—调整—再尝试—再调整”的“笨方法”,感悟假设法。但在教学中会产生种种困惑。针对这些困惑,本文提出四个对策:越过文化体验,为“笨方法”留时间;放手自主假设,为“笨方法”拓形式;沟通假设渠道,为“笨方法”聚能量;重塑假设格局,为“笨方法”阔空间。
【关键词】小学数学;假设;困惑;调整;对策
《鸡兔同笼》从六年级上册移到四年级下册,删去方程解法,突出了假设法的地位与作用,让学生经历“假设—调整—验证”过程,并最终找到答案。尽管教师明确了《鸡兔同笼》的价值追求,但在教学中总是会产生这样那样的困惑。
一、求文化还是求效率是一种思想困惑
新教材仍通过富有情趣的古代课堂,生动地呈现《孙子算经》中记载的“鸡兔同笼”问题,激发学生解答古代数学趣题的兴趣。同时增加了一幅鸡兔同笼图,提示 “鸡有2条腿、兔有4条腿”。但根据教学统计至少要三步:先要读古题做解释,接着翻译成现代汉语,让学生先尝试,发现数据太大不利于研究,这才出示例1。文化渗透还夹带数学思想,占用时间过多,反而不利于学生集中精力探究新知。
解决以上困惑的对策是:越过文化体验,为“笨方法”留时间。既然假设法是本课教学的核心,那么就应该把时间留给假设的产生、发展与巩固。教师不妨越过这些文化体验,直接出示例1。学生可以通过读题、析意、猜测(如下图),初步感知假设意味。这种“笨方法”学生称之为“凑”,这种“凑”的过程符合数量关系与运算顺序,与今后的不定方程一脉相承。其实在三年级的《租船问题》时学生已经体验过从个别猜测慢慢地引导成有序罗列。
二、要画图还是不要画图是教学困惑
画图由于其直观性,一直是学生研究数学问题比较喜欢的方式,但教材没有用图做支撑,教师在教学中却总会借助图讲清假设过程。那么图是否必须呈现,价值几何?
解决以上困惑的对策是:放手自主假设,为“笨方法”拓形式。基于学生起点的教学是现代课堂的灵魂。放手让学生用自己喜欢的方式去解答,在多形式的自主假设中捕捉学生思维水平。方法有不少:
1. 画图。大多数学生假设都是鸡,少数假设是兔。
2. 列表。
3. 列式。
除了列式,画图与列表都形象地展示了调整过程。凑头与凑腿就是“笨”在从“0”开始,有顺序地、详细地列出所有情况,然后再筛选出正确头数;而跳跃“调整法”与中间“突破法”则思维含量较高,但事实上是“笨方法”思考后的轻巧方式。画图与其他方式一样都是学生的原生态思维,给教学带来了无限生机与灵性。然而画图与列表的罗列基本一致,可根据学生实际情况取舍。
三、重列表还是重算式是思维困惑
教师总认为算式是解决问题的最好记录方式,所以千方百计地希望把列表的“笨方法”拔位到算式的“活方法”。列表与列式如何平衡,列表对列式有哪些作用?
解决以上困惑的对策是:沟通假设渠道,为“笨方法”聚能量。回归到本课的核心——假设法,更多人总是认为运用了画图法,列表法,假设法,这个假设法指的列式。但笔者认为:画图、列表的过程无一不是假设,画图、列表、列式是假设法的三种不同表达形式而已;重点刻画列表的“笨方法”,沟通三种表达形式之间的假设渠道,聚集能量。
1. 先反馈列表,再画图支撑
列表是从0开始,发现总腿数与已知头数不对时,进行调整,每调整一次就是在体会假设。初始的假设可以视作“零起点”,无须经过深入思考,因此俗称“笨方法”。而能画出正确的图,学生已经懂得假设全为鸡或全为兔,应该是已经具备了较系统的假设知识。因此尽管图很直观,但由于思维层次不同,建议先反馈列表,再用画图支撑(如下表),这也是前文所指教材不画图的另一个原因。
2. 先同步调整,后集中突破
基于三种方式的感悟,学生对假设法已经具有一定的认识,解决“鸡兔同笼”问题的策略逐步优化。如何使“假设—调整—结论”的步骤更加清晰,当展示完学生作品后,教师可把列表、画图、列式同步调整加以呈现,把画图作为列表和列式的联系纽带,实现形象到抽象的过滤。
师:观察课件,先怎么想?
生1:假设全为鸡,那么表格里填鸡8只,兔0只。(填表)
生2:列式为8×2=16,25-16=10(板书)
师:剩下的10条腿,怎么调整?
生3:在图中每只鸡下面加2条腿,那么变为鸡7只,兔1只。
生4:表格也调整为鸡7只,兔1只。
生5:减少一只鸡,增加一只兔进行调整,共调整5次。(填完表格同步展示完图)
师:谁看懂了?谁再来说说?同桌互说。
师:那么这个调整过程可以怎么列式?(4-2)是什么意思?
边放边写、逐次细理的三结合使道理通透。为了巩固调整的策略,可结合学生的回答多次回放课件,并通过个别说、同桌互说等学习方式加以咀嚼与内化。
四、选特殊还是选普通是解题策略的困惑
课一开始越过了文化体验,怎么弥补?还有个棘手的问题:鸡有两条腿,而“4-2”也是两条腿,如何减少这种特殊性对意义的干扰,可否换成普通素材?
解決以上困惑的对策是:重塑假设格局,为“笨方法”阔空间。《鸡兔同笼》作为中国古代数学的结晶,其历史文化可以在练习环节增加古题的练习。教师可以重塑假设的格局,选择合适的方法与素材进行理解,不妨来环视一下各种教材。
1. 以方法的删减促进效果提高
北师大版五年级上册《尝试与猜测》单元中也安排了“鸡兔同笼”这一教学内容(如下图)。与人教版对比,主要发现以下两点不同。
一是教材中呈现了多种解决问题的方法,突出了先罗列后筛选的“笨方法”,删去了列式法,也没有出现画图法。
二是从较为简单的问题引入,在学生交流研究掌握一定的方法后再解决《孙子算经》中的原题,与人教版的编排恰好相反。
2. 以素材的改变开拓学习空间
苏教版并没有安排鸡兔同笼素材,只是在六年级上册出示租船的情境(如下图),让学生在画图与列表计算的过程中体会“调整”的方法,只把“鸡兔同笼”问题作为一道练习题。一个小小改变重塑假设的格局,使学习空间更为宽阔。
假设是运用想象对所研究的事物本质或规律的初步设想或推测,是对所研究的课题提出可能的答案或尝试性理解。本课的思维起点在于“先猜测后验证”,又通过“尝试—调整—再尝试—再调整”的“笨方法”,逐渐逼近正确答案,也为用假设法解决分数、百分数问题以及更高阶段的反证法积累经验。