在“一一列舉”中培養邏輯思維能力

曹艷紅

《鴿巢問題》是人教版小學數學六年級數學廣角中的內容。鴿巢問題又稱為抽屜原理，是數學重要原理之一，在現實生活中有廣泛的應用。這部分內容對于不少學生來說十分抽象，所以教師難教，學生難學。筆者在深入研究教材、充分了解學生的基礎上，在“一一列舉”這一環節，重視搭建“一一列舉”這個腳手架，讓學生的思維順著“一一列舉”拾級而上，逐步提升，讓數學邏輯推理能力得以培養，讓抽屜原理的數學模型得以構建。

一、在一一列舉中理解

通過課前交談，教師發現學生對鴿巢問題基本形式表述中的“總有”“至少”等關鍵詞沒有真正理解。這兩個詞語是分析和理解問題的關鍵，這一單元所有的討論都由此展開，是學習的重點和難點。雖然教師在前一環節讓學生整體讀一遍題目，“4支鉛筆放在3個筆筒里，總有一個筆筒至少有2支鉛筆”后，再問學生“總有、至少”分別是什么意思，學生能說出“總有就是一定有，至少就是最少、最起碼”，但還有不少學生理解不透，甚至產生這樣的疑問：“一個筆筒里至少有2支鉛筆，還有的筆筒里連1支筆都沒有，這個筆筒里的筆不是最少的嗎？”因此，在學生動手把4支鉛筆放到3個筆筒時，不管學生用哪一種放法，筆者都追問：“總有一個筆筒里至少有2支鉛筆，這種擺法中究竟是哪個筆筒？為什么是這個筆筒？”學生給這種情況做上標記，認識到研究的就是這種特殊情況，至少放進2支筆就是最少是2支，比2支多也是可以的，3支、4支都是符合要求的。

這種引導加深了學生對鴿巢問題的基本形式中關鍵詞語的理解，形成了對抽屜原理的初步認識。

二、在一一列舉中思維

學生動手操作時，往往處于一種無序的狀態。因此，在分小組展示時，教師提出這樣的問題：“你發現有幾種擺法？怎樣做到既不重復也不遺漏？”在思考的基礎上，學生再次梳理操作過程，自主記錄四種情況的思維過程：①把4支鉛筆全部放到第1個筆筒里，第2個筆筒和第3個筆筒里鉛筆的支數則為0。②然后把第1個筆筒放3支鉛筆，剩下1支鉛筆，放到第2個筆筒，則第3個筆筒里鉛筆支數為0。③放2支鉛筆到第1個筆筒，剩下2支鉛筆放到第2個筆筒，則第三個筆筒里鉛筆支數為0。④第1個筆筒里放2支鉛筆，第2個筆筒放1支鉛筆，剩下1支放進第3個筆筒里了，學生在有序操作過程中，邊說邊展示分的過程和分的結果，經歷了直觀形象地理解抽屜原理的形成過程，不僅積累了基本的數學活動經驗，而且培養了思維的條理性，為培養邏輯思維奠定了堅實的基礎。

三、在一一列舉中優化

教學環節進行到這里，教師讓學生觀察四種擺法“哪一種與眾不同，并說說理由”。學生交流中指出，4支鉛筆放在3個筆筒里，先在每個筆筒里放1支，剩下1支放在任意一個筆筒里，也就是上面講的第④種分法，會產生至少有一個筆筒放2支。這種擺法，是什么方法？學生通過對一一列舉中這4種擺法進行觀察分析，原來第④種是一種最特殊的情況，也是最不利原則。

當我們以后面對當數量比較大的鴿巢問題時，還把所有情況一一列舉出來嗎？你認識到一一列舉有什么局限性？學生認識到，當數量比較大時，一一列舉就不可能把所有情況都列舉出來。此時學生認識到，像這種盡量平均分就是一種“假設法”，先假設每一個筆筒都有。以“平均分”直觀展示，學生從“一一列舉”中與已有的知識經驗發生聯系，讓思維逐步走向深入。

四、在一一列舉中歸納

抽屜原理難，難在模型的建立上。因此筆者設計了一組練習，讓學生填一填：

5支鉛筆放在4個筆筒里，不管怎么放，總有一個筆筒至少有（ ）支鉛筆。

6支鉛筆放在5個筆筒里，不管怎么放，總有一個筆筒至少有（? ?）支鉛筆。

7支鉛筆放在6個筆筒里，不管怎么放，總有一個筆筒至少有（? ?）支鉛筆。

……

100支鉛筆放在99個筆筒里，不管怎么放，總有一個筆筒至少有（? ? ）支鉛筆;（? ? ）支鉛筆放在（? ? ）個筆筒里，不管怎么放，總有一個筆筒至少有（? ? ）支鉛筆。

這樣做可以引領學生發現鉛筆和筆筒的數量關系，形成對這類問題的一般性理解，總結歸納這一類“抽屜原理”的一般性結論：鉛筆數總比筆筒數多1，多的這個1不管放在哪個筆筒，總有一個筆筒至少有2支鉛筆。然后，筆者又設計一組題：

5個人搶4個凳子，總有一個凳子至少坐（? ）個人。

8只鴿子飛進放在7個鴿巢，總有一個鴿巢至少有（? ）只鴿子。

10個蘋果放在9個抽屜里，不管怎么放，總有一個抽屜里至少有（? ）個蘋果。

這些問題屬于抽屜原理類型，能讓學生在解釋應用中進一步深刻理解蘊含的抽屜原理，進而分析歸納抽屜原理的待放物品數量與抽屜數量的關系，從而初步構建抽屜原理的數學模型。

（作者單位：棗陽市第二實驗小學）

責任編輯? 張敏