安徽合肥市廬陽區(qū)教研室 李玲玲
“烙餅問題”是人教版小學數(shù)學四年級上冊“數(shù)學廣角”的內(nèi)容。安排這一內(nèi)容主要是通過生活中烙餅這一簡單事例,讓學生嘗試從優(yōu)化的角度在解決問題的多種方案中尋找最優(yōu)方案,初步體會運籌思想在實際生活中的應(yīng)用。優(yōu)化問題是我們生活中經(jīng)常遇到的問題,這節(jié)課顯而易見的目標是要討論烙餅時怎樣操作最節(jié)省時間,通常的教學思路是先提出問題,再通過動手操作和交流探索去解決問題,直至發(fā)現(xiàn)規(guī)律,最后建構(gòu)模型。但是,這樣的規(guī)劃思路突出的是發(fā)現(xiàn)規(guī)律和建構(gòu)模型,而帶來的后果則是數(shù)學味太濃,實踐味不足。烙餅這一問題情境只是借以發(fā)現(xiàn)規(guī)律的跳板,而當規(guī)律“水落石出”的時候,它就完成了使命,退居幕后了,留下的卻是干癟而抽象的數(shù)學規(guī)律和公式。然而,我們不要忘了,作為數(shù)學實踐活動的烙餅問題應(yīng)該有它特殊的要求,在《義務(wù)教育數(shù)學課程標準(2011年版)》中明確指出:“要讓學生經(jīng)歷有目的、有設(shè)計、有步驟的綜合與實踐活動,積累數(shù)學活動經(jīng)驗?!币簿褪钦f積累數(shù)學活動經(jīng)驗應(yīng)該是處在第一位的目標,所以,在探究烙餅問題的過程中,我們雖然要用數(shù)學的方法去研究,并最終用數(shù)學的語言去表達,經(jīng)歷一個將現(xiàn)實問題數(shù)學化的過程,但是,這樣的過程始終沒有脫離生活經(jīng)驗,始終與生活實際休戚相關(guān),對于烙餅方法不能簡單地訴求于最節(jié)省時間,而更要考慮最省事、最省力等生活實際習慣。這個過程是“運籌思想”的領(lǐng)悟過程,更是優(yōu)化應(yīng)用的經(jīng)驗積累過程。
基于以上考慮,筆者在設(shè)計這一課教學時,沒有把著力點放在抽象出數(shù)學規(guī)律,甚至建構(gòu)出數(shù)學公式上,而是還原它的生活厚度,著重體現(xiàn)如何讓學生真正感受到“運籌思想”的價值所在,體會到數(shù)學有用,數(shù)學有味,數(shù)學有溫度。
學生的數(shù)學學習內(nèi)容應(yīng)當是現(xiàn)實的、有趣的和富有挑戰(zhàn)性的。越是貼近生活實際的問題,就越能激發(fā)學生的學習興趣,所以問題的現(xiàn)實性是激發(fā)興趣的基礎(chǔ)。但是,在學習的過程中,如何保持興趣,讓學生始終能夠積極投入,參與其中呢?這就要靠問題的挑戰(zhàn)性,要有探究的深度和廣度,引領(lǐng)學生深入其中,愈變愈奇,愈探愈妙,讓他們感受到發(fā)現(xiàn)的樂趣。所以,問題的挑戰(zhàn)性和數(shù)學味是充滿妙趣的根本原因。
要讓學生充滿興趣地參與到活動中來,選擇恰當?shù)膯栴}情境是關(guān)鍵,同時,這樣的問題情境又能夠讓學生積極地動手、動腦,注重學生的實踐感受,體現(xiàn)學生的全程參與。
【片段一】
烙餅,你們見過嗎?
學校附近新開了一家烙餅店,生意好得不得了。這不,人手不夠了實在忙不過來,店里需要請幾位烙餅小幫手。你們覺得這請的幫手該是什么樣的?(勤快、麻利、聰明……)
的確,老板和你們想的一樣。為了選到合適的幫手,老板就考了大家一個“烙餅問題”,你們想試試嗎?
(呈現(xiàn)烙餅要求:每次最多只能烙兩張餅,兩面都要烙,每面3分鐘)
引導:請說說你對這幾句話的理解。
提問:行,要求明確了,考核開始。烙熟1張餅,需要幾分鐘?
操作:用圓片當餅,動手烙一烙。1-2-3,1-2-3,烙好了就立即舉手說“完工”。
史寧中教授指出:“我們必須清楚,世界上很多東西是不可傳遞的,只能靠親身經(jīng)歷?!边x擇學生熟悉的“烙餅店”招手腳麻利的小幫手為引入,是基于生活所需而產(chǎn)生的,真實而自然。為每個學生準備學具“鍋”和“餅”,讓學生在“1-2-3”的烙餅聲中,動手做,動腦思。趣味盎然地操作體驗,把靜態(tài)的知識轉(zhuǎn)化成活動狀態(tài),賦知識以“生命”,激發(fā)學生主動參與、主動思考。
在問題情境引領(lǐng)下,學生積極參與、動手實踐,并將自己的發(fā)現(xiàn)用語言表達出來,在比較和分析過程中,抽象出數(shù)學符號,最終發(fā)現(xiàn)數(shù)學規(guī)律,從而經(jīng)歷一個數(shù)學化的過程。
【片段二】
(在發(fā)現(xiàn)2張餅和3張餅的烙法之后)
思考:如果烙4張、5張餅,或者更多的餅,怎樣烙最節(jié)省時間?(要求:不用學具,獨立思考,在練習本上畫畫寫寫,把你的方案用喜歡的方式表示出來。)
(1)雙數(shù)張餅
烙4張餅:交流得出烙4張餅都是轉(zhuǎn)化成2和2解決的。
(若有3+1,對比交流,沒有最好,只有最適合)
類推:除了4張餅,你認為還有幾張餅也能像這樣兩張兩張的同時烙?(雙數(shù)張餅)
小結(jié):交流中引導小結(jié)出烙雙數(shù)張餅的最優(yōu)方案。
(2)單數(shù)張餅
思考:解決了雙數(shù)張餅的問題,那單數(shù)張餅呢?
①5張餅
交流:交流中引導對“2+2+1”烙法評價:你們認為這會是最節(jié)省時間的方案嗎?
強化:只要鍋里一次只烙1張餅,就肯定不省時
思考:5張餅,怎樣烙才最節(jié)省時間?(把5轉(zhuǎn)化2和3)。
小結(jié):看來,烙餅的數(shù)量越來越多,我們只要利用已有經(jīng)驗,進行合理組合、合理安排就可以啦!
②7張餅
明確:7張餅,你打算怎么組合?
轉(zhuǎn)化為一個3和兩個2,這種方法最節(jié)省時間。
學生已經(jīng)能夠?qū)?張餅和3張餅的烙法遷移到4張、5張、7張餅之中,從而透過烙餅活動的表象,發(fā)現(xiàn)蘊含其中的數(shù)學規(guī)律。并將餅數(shù)歸納為雙數(shù)和單數(shù)兩種,體現(xiàn)數(shù)學的分類思想,也是為了方便總結(jié)“運籌思想”在烙餅問題上的具體方法。用“2+2”和“2+3”這樣的數(shù)學的符號來表達烙餅方法,進一步完成對“運籌思想”的數(shù)學表達。
通過烙餅問題,并在一系列的探究實踐活動中,最終要總結(jié)出的方法或規(guī)律是以數(shù)字加算式這樣簡單而抽象的數(shù)學符號來總結(jié)概括的,這是數(shù)學“厚積薄發(fā)”的必然結(jié)果。但是,這樣的方法或規(guī)律要應(yīng)用到生活中去才能實現(xiàn)它的真正價值,從而讓學生體會到數(shù)學不僅有趣,而且有用。
數(shù)學的實用價值并不是體現(xiàn)在解決一道道練習題上,而是體現(xiàn)在能夠解決生活中的實際問題,與生活息息相通,并且能夠根據(jù)生活的實際需要以及人們的生活習慣而加以靈活運用。
【片段三】
(烙9張餅)
交流:方法多樣化。
對比:雖然兩種方法都要27分鐘,可是結(jié)合實際考慮,你們會選擇哪種方案?
(組織對“3+3+3”和“2+2+2+3”烙法進行評價)
明確:9張餅,轉(zhuǎn)化一個3和三個2,這種方法既節(jié)省時間,又省事、省力。
在探索9張餅的烙餅方法時,出現(xiàn)了“3+3+3”和“2+2+2+3”兩種烙餅方法,雖然它們用時都是27分鐘,從省時的角度看,兩種方法并沒有區(qū)別。可是,從生活習慣的角度看,又存在著既要考慮“省時”,還要考慮“省事”“省力”等實際情況。如果僅從純數(shù)學的角度看,省時似乎是唯一的訴求,但是忽略了生活習慣和實際需求的省時未免過于僵化,因為也失去了數(shù)學背后的生活厚度。而當學生選擇“2+2+2+3”這一烙餅方法時,這樣的數(shù)字背后就蘊含著更多的生活內(nèi)涵,也就充滿了生活的底蘊,賦予了它鮮活的生命,還原了其應(yīng)有的溫度。
要讓學生感到數(shù)學有用,就必然要談到數(shù)學應(yīng)用意識的培養(yǎng),對此,《義務(wù)教育數(shù)學課程標準(2011年級)》指出:“要有意識利用數(shù)學的概念、原理和方法解釋現(xiàn)實世界中的現(xiàn)象,解決現(xiàn)實世界中的問題。”當然,學生的數(shù)學學習與生活實際之間可能存在著距離,所以,要有意識地引導學生從數(shù)學回歸生活,運用數(shù)學的眼光去觀察周圍世界,盡量設(shè)計一些有生活味的問題讓學生去解決。
【片段四】
(1)回顧我們的烙餅過程,我們是怎么解決這么多問題的?(動手動腦;簡單入手、轉(zhuǎn)化應(yīng)用、利用已有;合作交流……)
(2)你們覺得我們用了這么多的時間來研究烙餅問題有什么用?真的只為了烙餅?(用數(shù)學的眼光觀察世界;用數(shù)學的思想和方法解決問題)
問題:老師辦公室只有2臺電腦可以上網(wǎng),甲、乙、丙3位老師每人都要上網(wǎng)2次查資料,每次1小時,怎樣安排可使3人最快完成查資料的任務(wù)?時間是多少?
教師引導學生反思“研究烙餅問題有什么用”是有意識地讓數(shù)學回歸生活,當然,更有可能引起學生的聯(lián)想和類推,并運用今天所學的烙餅的優(yōu)化方法去解釋其他相關(guān)的生活問題,如燒開水等。不過,生活畢竟是瑣碎的、復雜的,要培養(yǎng)學生的數(shù)學應(yīng)用意識更多地應(yīng)該在數(shù)學實踐活動中完成,而不是解答一道道練習題。?