熊坤云
對二年級數獨教學的思考與實踐
熊坤云

下圖所示是二年級下冊“推理”中的例2。在教學時,可分三步引導學生進行推理。

第一步:觀察A的位置,A所在的行和列,已經出現了1、2、3,則A不可能是1、2、3,只能是4。
第二步:A是4,B所在的行和列已經出現了2、3、4,所以B只能是1。
第三步:利用上述方法,推理出其他數,完善表格。
然而我在教學過程中發現,學生還是有點云里霧里。學生的學習障礙有以下四點。
1.學生在一年級學習的是有規律的一維表格填數游戲,即在某一行或某一列進行填數,而此例題是多行和多列的方陣表格,思維的跳躍性大,學生不能很快將行和列結合起來進行綜合的分析與思考。
2.在題意不明、規則不清的情況下,學生容易將幻方與數獨混為一談。
3.找不出首先要填寫的空格位置。讓學生從某一行或列確定3個數,找出最后一個數是容易的。但是,當面對4×4的十幾個方格的數獨,到底哪一個空格所在的行和列已經出現了3個不同的數,學生感到很茫然。
4.不能用簡潔、有條理的語言表述推理過程。
數獨的教學該如何定位,如何展開才能引導學生推理呢?縱觀二年級下冊教材,“數學廣角”這一單元的教學內容是簡單推理,其編排目的主要是借助貼近學生的素材,讓學生在活動中感受推理過程。教材內容的呈現符合螺旋上升的原則,其中例1是原實驗教材的例3,例2“數獨”是新增的內容。
其實,數獨是訓練觀察能力和推理能力的游戲,推理方法多種多樣。教材中介紹的是“唯余法”,即“利用空格所在的行和列已經出現了3個不同的數,只剩下唯一的數,進而確定空格只能填幾”。這與例1的推理思想“不是……而是……”密切相聯。然而,玩數獨常用的方法是唯一法和排除法。相對“唯余法”而言,這兩種方法較簡單。一般來說,只有在使用基本的排除方法都失效的情況下,才會用“唯余法”解題。為何教材要舍近求遠,其用意何在?能不能就用孩子們熟悉的排除法解決問題呢?
雖然教材通過多種方式降低了題目的難度,但是學生理解這樣的問題仍存在一定的難度。讓學生綜合、全面地分析問題并解決問題,對二年級的學生來說是比較困難的。那么,像教材上一樣給出提示是否會禁錮學生的思維,限制學生自主探究的欲望呢?如果真正放手讓孩子自己玩數獨,他們又能否很快找到突破口?
有很多二年級學生在經歷推理過程的學習后,能夠心知肚明,會做題、會填空,卻是心明口不明,說不出具體的推理過程。怎樣培養學生用簡潔的語言有條理地表達推理過程的能力呢?
《數學課程標準》提出學生要“在參與觀察、實驗、猜想、證明、綜合實踐等數學活動中,發展合情推理和演繹推理能力,清晰地表達自己的想法”。那么,如何設計有效的推理活動,讓學生自己嘗試、大膽猜想、小心驗證,從而找到方法,確定結論?
基于教材編排及真實學情,筆者整合教材資源,對教材進行調整,舍棄例題,從3×3的方格入手,引導學生由淺入深地理解和掌握推理的方法,滲透推理思想。
1.巧設情境,激活經驗
學生還沒有系統學習行和列等位置的知識,綜合觀察力不強,沒有同時看空格所在行和列的意識。因此,課始教師讓學生找一找自己所在的行和列,以游戲方式進行,全體學生參與。凡是處于一個中心點所在的行和列的學生均站起來,其他學生進行觀察、判斷。看似簡單有趣的生活情境,實質體現了數學與生活的聯系,讓學生置身其中,對“空格所在的行和列”感受深刻,理解到位,為找“已經出現的數”開好頭。
2.初次探索,總結方法
解決三階方格對學生來說不難,此時的關鍵是訓練他們用簡潔的語言進行表達的能力,并結合行和列同時觀察,初步感知怎樣尋找突破口。
教師出示三階方格(如圖1),逐步提問:先填哪個空格?填幾?為什么填它?怎樣確定它?
填完兩空后,對單格的判斷讓學生明確了游戲規則,感知到已知數的作用,在此基礎上結合行與列綜合判斷就必不可少了。
填完表格后,教師引導學生總結解決問題的經驗和方法,進一步明確說理。
為了讓學生快速尋找到突破口,更準確、清晰地運用簡潔的語言進行推理,繼續鞏固三階方格(如圖2)。學生先自己動手填,然后同伴交流,說說自己是怎么推理的。
3.運用方法,嘗試挑戰
正式進入四階方格(如圖3),可以以猜數字的游戲形式,像捉迷藏一樣,引導學生積極投入到游戲中來。
由三階方格到四階方格,數獨游戲的難度是成幾何倍數增長的。在實際填數過程中,并不是所有空格都能一步填出,必然有先后。前面三階方格解決了填數的先后問題,學生能很快基于行和列進行推理并找出能確定的空格。隨著空格背后的答案一一揭曉,學生也在不斷提煉數獨的玩法,領悟推理思想,感受數學之美。

圖1

圖2

圖3
4.意猶未盡,延伸課外
課末,教師出示數獨王國的資料,介紹數獨的來源,給學生看各種各樣的變形數獨,沖擊學生大腦,激發學生思考,掀起新一輪的探究。在反復的實踐應用中,學生逐步內化推理思想。
總之,推理這一數學思想方法的滲透不是一蹴而就的,數獨只是一個載體。只有我們以生為本,根據學生的實際情況創造性地使用教材,準確定位,方能真正發揮數獨的功效,實現推理思想的有效滲透。
(作者單位:湖南師范大學附屬小學)