借助数独游戏 发展推理意识
2025-02-15周淑芬
[摘 要]在二年级数学思维课“趣味数独”的教学中,教师设计以下教学活动:观察数独,寻找突破口;合作破解,运用多策略;举一反三,解决四宫格;迁移经验,解决五宫格。借助数独游戏开展教学,不仅能激发学生的学习兴趣,让学生体会到数学学习的乐趣,而且有助于发展学生的推理意识,提升学生的数学核心素养。
[关键词]数独游戏;推理意识;数学思维课
[中图分类号] G623.5 [文献标识码] A [文章编号] 1007-9068(2025)03-0021-03
《义务教育数学课程标准(2022年版)》中提出数学课程要培养学生的核心素养,主要包括以下三个方面,即“会用数学的眼光观察现实世界”“会用数学的思维思考现实世界”“会用数学的语言表达现实世界”。数独作为一种经典的逻辑填数游戏,具有低门槛、多层次、大空间、易操作等特点,不仅能够锻炼逻辑思维和数学技能,还能增强运算能力和推理意识。
我们在二年级借助数独游戏,开展了数学思维课“趣味数独”,旨在激发学生的学习兴趣,培养他们的分析能力和推理意识。
【片段一】观察数独,寻找突破口
师:小朋友们,今天我们来玩数独游戏。这里有一个四行四列的表格(见表1),已经填好了一些数,剩下的空格应该怎样填写呢?(出示要求:在表格中,每行、每列都有1~4这四个数,并且每个数在每行、每列只能出现一次)你们理解这个游戏规则了吗?
生1:游戏规则是每行、每列中都要有1~4这四个数,且这四个数只能出现一次,不能出现第二次。
师:你们明白了这个游戏规则,就来试一试吧!(教师巡视指导)填写完的同桌两人说一说自己是怎么填的。
生2:我在填写第二行的时候,发现第二行只有2,其他的数不能确定。
师:看来,要想快速地把所有空格都填写完是有一定困难的。现在降低难度,先想一想填写哪个空格比较好。刚才老师发现大家的想法有以下几种,并在表格中标上了记号(见表2),我们听听这些同学的想法。
生3:我认为要先填写■位置上的数,因为这一行已经有2和3,这一列已经有3,所以■位置上的数可能是1或4。
生4:我认为要先填写★位置上的数,因为这一行已经有2,这一列已经有3,所以★位置上的数可能是1或4。
生5:我认为要先填写▲位置上的数,因为这一行已经有2,这一列已经有2,所以▲位置上的数可能是1、3或4。
生6:我觉得要确定这个数是多少才行,而前面三个同学都没有确定标记上的位置到底是哪个数,只是排除了一些数。我认为要先填写●位置上的数,因为这一行已经有2,这一列已经有1和3,所以●位置上的数一定是4。
……
[评析] 上述教学,教师巧妙融合知识传授、能力培养与思维启发的教育理念,通过数独这一富有挑战性、趣味性的数学游戏,激发学生对逻辑推理和问题解决的兴趣,促使他们深入探究。同时,教师通过问题引导学生反思和总结,培养他们的批判性思维和自我反思能力。
【片段二】合作破解,运用多策略
师:因为●所在的行和列已经出现了三个数,所以我们能确定●位置上的数一定是4(见表3)。那■所在的行和列也出现了三个数,为什么它不能确定呢?
生7:因为这里3是重复的,所以相当于只知道两个数。
师:那行和列要出现怎样的三个数才能确定空格里的数?
生8:空格所在的行和列要出现三个不同的数。
师:接下来,你能确定哪个位置上的数?
生9:我能确定★位置上的数,因为这一行已经有2和4,所在的这一列已经有3,所以★位置上的数一定是1。
师:现在,你们能照样子把剩下的空格都填写出来吗?动笔试一试吧!(教师巡视指导)谁来介绍一下自己是怎么填写的?
生10:我竖着看,从左到右分别是第一列、第二列、第三列和第四列;横着看,从上到下分别是第一行、第二行、第三行、第四行。▲所在的行中已经有1、2、4,所以▲位置上的数一定是3。现在看第一列,已经有1、3、4,所以第一列的第三行肯定是2。■所在的行中已经有2和3,所在的列中已经有1和3,所以■位置上的数一定是4。看表格的第一行,已经有2、3、4,所以第一行的第四列肯定是1;再看第三列,已经有1、3、4,所以第三列的第四行一定是2;接着看第二列的第四行,所在的行中已经有1和2,所在的列中已经有2和3,所以第二列的第四行一定是4;由于现在第二列已经有2、3、4,所以第二列的第三行一定是1;第三行已经有1、2、3,所以第三行的第四列一定是4;最后看第四行,已经有1、2、4,所以第四行的第四列一定是3。(见表4)
师:他填写得对不对?有没有什么好办法来检验一下呢?
生11:我们看一看每行和每列是不是都有1~4这四个数,如果都有,就说明填写对了。
……
[评析]上述教学,教师不仅运用引导发现法来激发学生的求知欲,还通过正反例的对比,加深学生对数独游戏的理解,进一步培养学生的逻辑思维能力和团队合作精神。完成数独游戏后,教师组织学生对答案进行检验,确保每行、每列以及每格都满足数独游戏的规则。这样既帮助学生巩固了数独游戏的填数技巧,又使学生学会了如何自我检查,确保答案的准确性,培养了学生的解题能力和沟通能力。
【片段三】举一反三,解决四宫格
师:刚才我们玩的数独游戏,通过看行和列是否出现三个不同的数,从而找到数独游戏的突破口。这种方法你们掌握了吗?(出示表5)现在老师要来考考大家了。数独游戏的规则不变,你能快速找到这个数独游戏的突破口吗?
生12:这个数独游戏的突破口是第四行的第二列,因为行中已经有3和4,列中已经有1,所以这里一定是2。
师:我们已经找到了这个数独游戏的突破口,请试着填写空格中所有的数吧!
生13:第四行已经有2、3、4,所以第四行的第三列是1;第二列的第二行,列中已经有1和2,行中已经有4,所以第二列的第二行是3;第二列已经有1、2、3,所以第二列的第三行是4;第二行的第一列,行中已经有3和4,列中已经有1和4,所以第二行的第一列是2;第一列已经有1、2、4,所以第一列的第一行是3;第一行的第三列,行中已经有1和3,列中已经有1和4,所以第一行的第三列是2;第三列已经有1、2、4,所以第三列的第三行是3;第一行已经有1、2、3,所以第一行的第四列是4;第二行已经有2、3、4,所以第二行的第四列是1;第三行已经有1、3、4,所以第三行的第四列是2。(见表6)
师:现在我们一起来检查一下吧!第一行都有1~4这四个数,第二行都有1~4这四个数……
[评析]为了帮助学生巩固“三定一”、排除法、假设法等推理策略,教师设计了一个新的数独游戏,引导学生找到突破口后填写完所有的空格。
【片段四】迁移经验,解决五宫格
师:小朋友们,现在增加数独游戏的难度,游戏规则变成每行和每列都要有1、2、3、4、5这五个数。(出示表7)想一想,这个数独游戏的突破口在哪儿?
生14:第二列已经有1、2、3、4,所以第二列的第四行是5;第五行已经有1、2、3、4,所以第五行的第四列是5;第一行的第三列,行中已经有1、3、5,列中已经有1和4,所以第一行的第三列是2;第一行已经有1、2、3、5,所以第一行的第四列是4;第四列已经有1、3、4、5,所以第四列的第二行是2;第二行已经有1、2、3、4,所以第二行的第三列是5;第三行已经有1、2、4、5,所以第三行的第三列是3。完成之后,我们来检验一下……
师:小朋友们,今天我们在数独游戏中用到了数学推理的方法。推理在数学学习中非常有用,如我们以前学过的找规律用到了推理,解决问题也用到了推理,今后学习面积公式、体积公式等都要用到推理。
……
[评析]教师利用5×5的数独游戏来展开教学,不仅提升了数独游戏的魅力与挑战性,还通过提高难度,进一步培养了学生的逻辑推理能力。
综上所述,数独游戏作为一种集趣味性、挑战性与益智性于一体的经典智力游戏,其独特的魅力在于能够以非直接教授的方式,潜移默化地培养学生的推理意识。在填写数独的过程中,学生不仅需要运用逻辑思维进行空间布局和数字排列的推理,还要具备问题分析、假设验证等多种高级思维技巧,这对提升他们的分析能力、决策能力以及解决问题能力具有显著作用。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 金美燕.借数学游戏,悟数字魅力:以“数独”数学游戏课堂教学为例[J].数学大世界(上旬),2022(4):44-46.
[2] 刘月艳,裴杰.创编数独游戏,培养学生思维品质:以“有趣的圆点”一课教学为例[J].小学教学(数学版),2022(9):28-31.
[3] 周映霞.如何通过游戏提升小学生数学技能[J].科学之友,2024(3):92-93.
(责编 杜 华)