文︳劉娟
數學廣角應重視思考方法的教學
文︳劉娟

數學廣角不是某個特定知識點的教學,而是為了開闊學生視野,訓練數學思考方法的內容。因此,數學廣角的教學應該多從思考方法上做文章,突出思考方法的訓練。
很多老師注重從物品個數是3的倍數開始,將物品平均分成3份,經過一系列的過程,得到找出次品所需要的最小次數。而對物品個數不是3的倍數的,則一帶而過。這樣教學存在的問題主要是急于得到結論,學生沒有思考平均分成3份是怎么來的,為什么分成3份時需要的次數是最少的。要解決這些問題,教師應當加強思考方法過程的教學,讓學生在過程中體驗方法。本文提供兩種教學思路供老師們參考。
思路1:從物品數是2開始試驗(次品輕一點),直至找到規律。
1.當物品數是2時,顯然1次就可找到次品。
2.當物品數是3時,天平每邊放1個,剩下1個。若天平平衡,剩下的那個是次品;若不平衡,輕的那個也一看就能找出。因此,總共需要1次可以找出次品。
3.當物品數是4時,有2種找出次品的方法。
第一種方法是天平每邊放2個,輕的一邊中必有一個是次品。這樣就轉化為第1種情況。總共需要2次找到次品。
第二種方法是每次天平每邊放1個,顯然2次可以找到次品。
因此,當物品數是4時,找到次品最少需要2次。
4.當物品數是5時,有2種找出次品的方法。
第一種方法是天平每邊每次放1個,2次可找出次品。
第二種方法是天平每邊每次放2個,也是2次可找出次品。
因此,當物品數是5時,找到次品最少需要2次。
5.當物品數是6時,有3種找出次品的方法。
第一種方法是天平每邊每次放1個,3次可以找出次品。
第二種方法是天平每邊每次放2個,2次可以找出次品。
第三種方法是天平每邊每次放3個,2次可以找出次品。
因此,當物品數是6時,找到次品最少需要2次。
……
這樣繼續試驗下去,學生會提出問題:老師,如果物品數是100個、1000個,怎么辦呀?還這樣試驗嗎?學生提出這樣的問題,正是我們教學所需要的!思路1的設計就是基于學生對前面提出的問題的思考,以便學生親歷解決問題的過程。在解決問題的過程中,學生經歷了試驗、觀察、歸納、驗證等思維環節,從而得到真正的思維訓練。
思路2:1000個物品中有一個輕一點的次品,最少要用幾次找出這個次品?
這個思路,對學生思維水平層次比較高的班級適用。學生看到1000這么大的數,必然會引起驚異,1000個怎么找呀?一個一個地找,要找多少次呀?肯定不行!需要另外想辦法。由此引發學生的思考,亦即思維從此被引發。如何想辦法?退!退到最簡單的情形——2個、3個、4個……這樣就回到思路1,從中找出規律。這個規律就是從很多的試驗中發現,當天平一邊放的個數與剩下的個數相差越小時,所找出次品的次數就越少。要得到這個結論,必須要有足夠的試驗次數,仔細分析每次天平一邊所放個數與剩下個數之間的關系后,才能發現。
據說有些老師上烙餅這一課時,帶著鍋子進課堂,現場演示烙餅給學生看。也有老師按照餅的個數,分偶數張與奇數張進行討論,還編出了兒歌要學生記憶。可謂辦法想盡,就是沒想到如何教給學生思考問題的方法。數學課的最大特征就是數學思維的培養,也就是說,教給學生思考問題的方法。
我們來分析如何使烙餅所用時間最少的辦法。只有鍋里每次都有2張餅,才能使所用總時間最少。當餅是偶數張時,容易解決,即每次烙2張,正反面烙就行了。如果是奇數張餅,似乎不好辦了,學生的困難也在這里。我們換個角度思考,前面是從餅的張數上考慮,如果從餅的面數上考慮,那么,不管是偶數張餅還是奇數張餅,總面數都是偶數。例如,6張餅有12個面,5張餅有10個面。每次都是烙2個面,顯然,6張餅烙6次,5張餅烙5次。這樣就統一到面數上了,學生就非常容易理解了,也不要分偶數張與奇數張討論了。這就是數學思維在起作用,而不是單純靠操作來解決。
從上面兩個案例可以發現,數學教學要培養學生的思維能力,關鍵在于老師要設計能夠引起學生思考的問題,并且問題要便于學生思考。問題太容易,沒有思考的價值;問題太難,學生思考不了,也沒有思考的價值。特別是數學廣角的教學,更應該從問題入手,引導學生思考,注重在過程中培養學生思考的方法。
(作者單位:雙峰縣永豐鎮城南學校)