是一一列举还是搭配计算?
2022-07-22江苏海安市老坝港小学226600薛陈香
江苏海安市老坝港小学(226600)薛陈香
【教学案例】
出示题目(苏教版教材第九册第94页):
图1
教师先让学生举例,再选择一些不完整的做法写在黑板上,让学生一起寻找缺漏,然后让学生在画有5个格子的表格中,一个个地枚举。教师提示从长为10米开始有序列举(如表1),然而许多学生反其道而行之,从长为1米开始逐个列举(如表2)。
表1
表2
新课结束后的检测环节出示教材第95页的“练一练”第2题:
图2
不知道是因为一时大意,还是教师因轻视而刻意为之,原本写在习题后的提示语——“先填表,再回答”已然不见。教师发现一位成绩优秀的女生愁眉紧锁后立马上前询问:“到底出什么状况了?”怎料这位女生疑惑地说:“这道题与以前学过的一一搭配有什么分别呢?只需要列出乘法算式‘3×4=12’就可快刀斩乱麻,何必这么大费周章!”此言一出,引来一阵骚动。教师错愕,呆了片刻,猛然醒悟,原来附录的注脚漏掉了,于是马上紧急补救:“教材有明确要求,需要一一列举!”……
一、逃避问题,无视生成性资源
课后,笔者对三位学生进行了访谈。首先问“从长为1米开始逐次往上递增”的学生:“你为何要从1米开始尝试?”他答道:“研究问题,不都是从最小开始的?”接着问“从10米长往下依序递减”的学生:“你为何要从10米长开始?”他喃喃道:“书上这么说的。”最后询问偏好乘法的女生:“你为何试都不试,一步到位,直接算出结果?”她理直气壮地说道:“本就是计算搭配方法,何必去一个个数!”……笔者与授课教师交流:“你为什么只展示部分作业?”对方理直气壮:“从10米长往下依序递减,这是书上的定论。更何况‘长=1米、宽=10米’这种写法很反常,不符合语言习惯和我们对长和宽的通用定义!因此应该从最长的长度往下递减。”“对学生提出的用乘法直接算出结果,你为何敷衍搪塞、躲闪回避?”教师找了个理由:“一一列举是教材所定,不敢违逆,只不过我一时疏忽,制作课件时遗漏了……”
学生之所以会有疑虑,完全是因为对搭配方法计算与一一列举没有严格区分所致。搭配方法的算理揭示也是靠一一列举实现的,而复杂的排列组合问题也需要一一列举,解决这一症结的方法是渗透有序思考数学思想。有序思考是贯穿问题的主轴,例题中用周长一定来反推面积的做法,其实是对定长的拆分,这种拆分与搭配(组合)一样,需要有序思考。按照一一列举的做法,就要先暂定其中一个元素(长或宽),再降序排列或者升序排列,最后发现重复部分,然后剔除,这样一来就会对学生造成思维干扰:将搭配与拆分自动对比,而分配长和宽只能一一列举,无法像搭配那样直接计算。因此,在后面的一一列举一荤一素组合时,学生理所当然想到直接用公式计算,跳过一一列举。
二、指明要求,迫使学生一一列举
本节课的教学目标是使学生通过一一列举解决问题,体验到有序列举的优势,并会根据有序列举速战速决,感受到一一列举的独特作用,进一步培养学生思维的有序性。
教师在备课时应该意识到,这一课程被编排在第九册的教材中,选择教学方式时,应考虑到学生的知识储备。反思以上教学片段,不难发现教师的预期与学生的基础之间存在差距。
在教学例题时,教师对教材亦步亦趋,一一罗列出各个知识点、划定重难点:首先强调基本构成单位——1米长的木条,提示长和宽不存在小数,然后就对数量“22”进行拆分,让学生明白这个22米不是别的,其实就是周长,最后着重攻克“面积最大”的难题,让学生明确“在众多的解法中寻找最优解,也就是在不确定、不唯一的面积算法中找到最大面积”。
按照五年级学生的思维特点,教学时更适合用“逆推追溯”的分析法,也就是剖析例题时,可从条件到结论顺推,但更应该从问题起步,逆推溯源,由最后的“确定面积”来反向求长和宽的具体值,从而在周长恒定时,一一列举长和宽的各种配对情况,并根据长和宽的守恒增减来反映面积大小的变化。
在教学例题时,教师无原则地迁就学生,任其信手列举,然后将散乱的列举拿来“开刀”,以此突出有序列举的优势。其实,有序思想早已存在(例如低年级的数数、因数和倍数等),对学生来说可谓是“老相识”。许多知识都隐含有序思维,可以说,有序性是数学思考的基本方法,也是数学研究的基础逻辑。
因此,笔者倡议:当列举比较多的围法时,要做到快刀斩乱麻,将所有可能一次性呈现,就必须唤醒学生有序思考的经验,直接开始制订有序列举的策略。不仅如此,提供路线比指导方法更管用,因为只要方向正确,方法是迟早可以得出的,无非就是多一道优化的手续。如此一来,学生的学习就不会呆板僵化,上述教学案例中教师的尴尬(必须按照教材从长度10米逐级递减)就会化于无形。教师可以顺应学生的生成性资源,从最小的1米开始逐渐递增,例如假设长为1米,通过(22-1×2)÷2就可以顺利计算出宽度为10米……至于教师忧虑的“‘长=1、宽=10’这种表述很别扭”,完全对解题构不成威胁,因为“长”与“宽”只是人为命名的,数字大小没有规定。如果学生实在要钻这个牛角尖,教师可以提出“只需将长和宽对调即可”。
在备好的原始空表中,教师不妨改良一番,增设“周长”一栏(如表3)来拓展学生的思维,这样更利于凸显不变之中的变数。
表3
在学生反馈时,再改弦更张“22÷2=11”,然后将11分解成两条邻边的长,对长和宽进行一一列举,这样就能直接与教材从长度10米开始递减的做法完美衔接。学生沿着自己的思路,从小到大列举到5的时候,会发现余下的都是长和宽对调后的重复组合,从而停手。反观教学案例,教师没有对教材列举到6就打住做出合理解释,发的5格表也带有很强的暗示性和误导性(似乎未卜先知,预知上限只有5种,根本否定第6种的存在)。科学的做法应是:取消表格格数上限,没有固定格数,由学生自己调整后确定。
正确处理好教与学的矛盾,才是调整教学的前提和依据,教与学的矛盾处理好了,教学流程自然就顺畅了。首先就是要处理好因果关系,这点很重要。到底是因为长和宽的组合存在多样性,所以导致面积不确定,还是因为面积本身存在不确定性,所以要去寻找长和宽的不同组合,这一点与一一列举的动机是分不开的。其实,从结论到条件的追溯法更能体现一一列举的必要性。其次,到底是先从无序列举中慢慢探寻有序列举,还是直接提示有序列举,这是基于学生经验所做的决定。既然是以培养和发展学生有序思维为宗旨,就不可能一蹴而就,需要学生积累有序思考的经验,所以此时可以直接要求学生有序列举,这样教学的目标性更强。最后,是对重复性的发现。即使出现重复列举,也不妨碍有序思维的训练,所以教师不需要事先阻止或者压制学生重复列举,待学生自然列举后,将重复的部分解释清楚并剔除就可,这样反而能让学生的有序思维更加严密。
三、对比方法,前后延伸
回顾教学案例可以发现,教师根本没有料到学生会有“搭配规律”的操作。有些学生受到提点,幡然醒悟,发现原有的方案“3×4=12(种)”更快捷。教材“舍近求远”,要求学生“先填表,再回答”,显然是为了绕开老路,重开新路,用新药治疗旧病,引导学生前后对比,揣摩搭配计算与一一列举的联系。然而,很是令人惋惜,教师不明其中原委,制作课件时漏掉了不可或缺的附带要求,导致意外发生。
出现这种状况,主要责任在于教师固执地按照教材行事,这恰是对学生思维的抑制。如果教师高瞻远瞩,抓住学生的思维火花,顺应学生,就能在对比后用事实说话——“再英明的策略,换了情境就要另当别论”,从而提高站位,为授课画上出彩的一笔。然而,令人遗憾的是,教师缺少全局观,只见到教材的先进性,而忽视其劣势,不能一分为二地看待问题;即使有了全局观,也觉得多一事不如少一事,免得节外生枝。如果没有出现意外,这道例题通常存在两种处理方式:一是完整出示习题要求,强令学生使用新方法,然后对比融通新旧方法,从而明白新旧方法都可行;二是将原问法“共有几种搭配?”改成“共有哪些搭配?”,迫使学生“就范”——只能列举。
好的教学应该能够前后延伸,除了“向前(已学知识)追溯”,让学生认清一一列举的不足,还可以利用例题2(如图3)“向后(未学知识)展望”。在学生尝试一一列举的策略后,教师可把数据扩大化,暴露出一一列举的短板:“等以后了解了最小公倍数,不用一一列举就可轻易求解。”如此,学生才会长进,并最终明白“随着知识的丰富,解题方法也会更先进”,并逐步形成稳健的思维习惯:首先研判“能不能”(一一列举的可行性评估),然后斟酌取舍。
图3
2.有A、B、C三个网站,分别是每两天、三天、四天更新一次。某月1日三个网站同时更新后,到这个月15日,哪几天没有网站更新?哪一天三个网站同时更新?(先在下表里画一画,再回答)
教师还可以提点学生:“在一些情况下,一一列举成了唯一选择。例如教材第97页练习十七中的例题3(如图4)。”
图4
3.小芳有下面4枚邮票,用这些邮票能付多少种不同的邮资?
至此,一一列举和搭配方法计算之间的关系总算捋顺了,二者都是为有序思考的培养服务的,但是区别也很明显,搭配方法计算虽然也用到一一列举来作为前期的直观演示,但这只是一种总结公式的手段,而且搭配方法计算的是总数,要的是一个统计结果,当需要一一判别各种不同的组合情况时,这个总数就不起作用了,而一一列举就十分适用。因此,只要将教材第95页的“练一练”第2题稍作改变,学生就会“乖乖”去列举:将“有几种荤素搭配?”改为“存在哪些荤素搭配情况?”。
总之,无论有无教学案例中的生成性资源,这节课都应该完成这样的目标——让学生灵活决策。当然,教师也要灵活教学。