錢建兵
【教學片段1】
出示題目:每次只能烙兩張餅,每面都要烙,每面3分鐘。
師:每次只能烙兩張餅是什么意思?你覺得放兩張合適,還是一張合適?為什么?照這樣的方法,兩張餅可能需要多長時間?(6分鐘,12分鐘)
師:6分鐘真能烙熟?
師:那我們用手代表餅,你能試一試嗎?
學生以手代餅,每烙一次,配合有“嗞啦”聲,代表“3分鐘”。
師:兩張同時烙,用的時間最短。他給我們帶來了最重要的東西——經驗,在經歷和活動中產生的體驗。掌聲送給帶給我們經驗的人。
師:你們知道有了經驗下次碰到問題該怎么辦?敢挑戰嗎?挑戰來了。照這樣,烙4張餅,最少需要多少時間?(12分鐘)
師:耳聽為虛,眼見為實。
學生演示。
師:你從哪兒想到是12分鐘的?怎么這么快?
生:因為2張餅是6分鐘,4張餅就是12分鐘。
生:4是兩個2。
師:我聽出來了,你們是根據上面的經驗,4里有兩個2,當然時間就是兩個6分鐘。
師:比較,你們發現這個經驗跟上面的經驗有關,又產生了一個經驗。告訴你們一個小秘密,經驗加經驗,會產生新經驗。
師:你敢做加法嗎?試一試!烙6張餅至少要多少分鐘?是怎么烙的?
【賞析】積累數學活動的經驗,要通過必要的引導、反思,從而獲得對原有經驗的超越與提升。在學生經歷了探索烙2張餅的活動后,徐老師沒有讓學生按順序烙3張餅,而是讓學生烙4張、6張餅,烙2張餅的經驗立即得以運用、驗證,進一步強化了2張同時烙的經驗,使學生對經驗的作用有了較深刻的體驗,促使學生積極主動地調用經驗。同時,“經驗加經驗”的模式得以納入原來的經驗框架里。
【教學片段2】
師:照這樣下去,你能說出烙更多張餅最少需要的時間了嗎?經驗豐富嗎?雖然你們經驗豐富,我覺得還不夠,因為你們的經驗還不全面。說一說,你們的經驗都是關于怎樣的經驗?(餅數是雙數的)
師:根據前后的經驗,告訴我3張餅至少需要多少時間?(9分鐘或12分鐘)
師:烙3張餅比2張的時間多,比4張少,怎么不對?(12分鐘)
教師請認為是12分鐘的學生演示,先同時烙2張,再烙1張,一共用了12分鐘。
此時,有一位學生表示用6分鐘。
學生演示正確的方法,并在此過程中,發現是9分鐘。
師:雖然不是6分鐘,但是我們通過實踐,發現真是9分鐘。
師:他的實踐,使我們懂得了一種方法,這樣輪流著烙,交替烙,每次鍋里都放幾張?(2張)
師:原來我們以為要12分鐘,現在只要9分鐘,還有3分鐘去哪兒了?我們來看看,第一次烙時有沒有充分利用資源。
教師分別演示用時12分鐘和9分鐘的方法。學生發現,用時12分鐘的方法烙第3張時鍋里只放了一張,而用時9分鐘的方法每次鍋里都放2張。
師:恰恰因為充分利用了資源。這3張餅能不能分成2張和1張?
師:是的,應該看成一個整體。整體考慮,就不叫同時烙,叫?(交替烙)
師:換一個角度,是不是把經驗豐富了?還能加嗎?把哪兩個相加,就能得出烙5張餅至少需要多少時間呢?怎么烙呢?
師:6張餅除了同時的方法,還可以用什么方法?
師:孩子們,發現了嗎?在數學中,當你的方法多了以后,你就可以用方法彼此驗證自己的結論。
師:老師發現一個問題,5張餅是同時加交替,6張餅也是同時和交替,這中間應該用哪個字?(或)
師:是什么意思?
生:可以選擇其中一種方法。
【賞析】通過引導觀察,學生意識到新的問題用“經驗加經驗”的模式無法解決。學生認識到已有經驗的局限性,打破了暫時的平衡,產生了解決烙奇數張餅的需求。學生進入“失穩階段”。
顯然,“交替烙”這種方法,是對學生原有經驗觀念的更新。要重組這一新經驗,需要學生親身經歷,在此基礎上形成一種新的認識與體悟,才能形成新的經驗。“交替烙”與“同時烙”的對比是新經驗的建立所必需的,這是因為和先有的經驗產生沖突對于超越、拓展這些經驗所帶來的局限是必需的。學生在活動反思中進一步優化自己的經驗框架,從而使新經驗納入自己的經驗框架,實現經驗的豐富。這里的“交替烙”經驗的建立不一定要通過摧毀先有概念“同時烙”,徐老師將不同的經驗方法并存、互補,從而實現了新的平衡。從不平衡過渡到另一種平衡,整個經驗系統都在發生變化。
理解“交替烙”后面所隱藏的統籌方法是本課重點。積累經驗的目的是在活動過程中體會統籌優化思想,發展學生的數學思維。對兩種方法的剖析,使學生對統籌優化方法中的充分利用資源有了體驗與感悟。
【教學片段3】
師:7張要多少分鐘?8張呢?怎么這么快就說出答案了?
生:找到規律了!
師:當經驗足夠豐富了以后,就可以歸類,找出規律。有了規律,離答案還遙遠嗎?
教師在板書下面補上省略號。
師:誰知道表示什么意思?
生:知道就不用寫了。
師:隱藏的規律與前面是一樣的。以此類推,就是以此歸類,再推出規律。
師:那你推的規律是什么?
生:每增加一張餅,時間就加3分鐘。
師:倒過來說呢?
師:規律難嗎?考考你們!4張?3張?2張?1張呢?
生1:3分鐘。
生2:不對,6分鐘!
師:為什么1張餅不符合我們今天找到的規律?
生3:因為1張餅兩個面,每面都要3分鐘。
生4:因為1張餅每次只烙1張,其他的每次都烙兩張。
師:暴風驟雨般的掌聲送給他!
師:是啊,因為這里有個信息——2(將表示鍋的長方形平均分成兩份),它是我們這口鍋的資源數。我們剛才研究規律時,都是在充分使用資源的條件下尋找的規律,所以它適用于充分使用資源的餅數,即大于等于2的情況下。而1小于資源數,能這樣算嗎?說明一切規律都是有條件的規律,運用規律解決問題要關注規律適用的條件。
師:回頭看,你覺得這些經驗中哪些經驗最重要?
生:烙的方法,同時烙和交替烙。
師:你們找得很對。這兩個經驗與其他的經驗不同,這叫基本經驗,有了他們,其他的都可以拋掉。
師:一張餅真的不能用3分鐘嗎?
教師出示電餅鐺圖片。
師:改變環境條件,同樣是一種優化。
師:我們今天研究的是方法上的優化,而它改變了環境與條件,是本質的優化,創造性的優化。把不可能變為可能,是人類永遠追求的創造。
【賞析】經驗形成后,并不是被簡單地儲存起來,它必須隨時可以被調用,并經常處于調用狀態。對省略號意義的反思,一是引導學生調用經驗,思考經驗背后的規律,也是將學生的注意力引導至基本經驗中來。以“此”類推,“此”即是基本經驗,這也是數學方法的滲透。復雜的問題可以轉化為簡單的問題。經驗的積累起源于解決簡單的問題。隨著經驗的豐富,學生對烙餅活動后面所隱藏的規律也水落石出,對背后的統籌方法也有所悟。
徐老師利用學生經驗的豐富與熟練應用而導致的思維自動化,讓他們不假思索說出了“烙1張餅要花3分鐘”。學生頓悟后的理性思考就更具教育意義,對規律的適用范圍有了理解。值得一提的是,結束時提出的“如何3分鐘烙一張餅”的挑戰,是對已建立起的“在一定條件下充分利用資源的經驗系統”的挑戰,又一次打破平衡。“改變環境與條件”這一創造性的優化與統籌安排方法優化并存,完善了學生的認知結構。
(作者單位:江蘇省南通市通州區西亭小學 責任編輯:王彬)