○劉思男
在數學知識的學習中,最重要的目標是提高學生的素養,培養學生的創新能力和數學思維能力,形成解決實際問題的能力。對于培養學生數學素養,不同階段的學生有不同的要求,教材設計也是依據不同年齡段的學生安排相應的知識點。教材內容中數學廣角部分的設置比較突出,有著獨特的意義。1至6年級每本教材的最后一個單元都是數學廣角,有著不同類型的數學問題,這類問題又獨立于其他單元,但是其主要還是需要學生通過一定數學思維方法來解決。課程標準的理念始終貫穿在數學廣角之中,因此現階段數學教學中,如何通過“數學廣角”來培養學生的思維能力,從而提高學生的數學核心素養。
一、深入研究教材,把握學習起點
“鴿巢問題”屬于教材中數學廣角部分,是人教版義務教科書六年級下冊第五單元知識內容。本節課是學生已經全部完成小學階段教材知識學習后,需要學生學習的最后一單元內容。此階段學生已經具備較高的數學素養,在一定程度上能夠獨立完成問題的解答。
“鴿巢問題”起初源于19世紀的德國數學家狄利克雷,他在解決遇到數學問題的一種方法和技巧,其實質上是一種解決數學和生活中某類特定問題的模型,所體現出的是數學的一種思維。教材編排的內容涉及三類形式:一是分發鉛筆,學生將鉛筆分別放入指定的筆筒里,最后思考其中某個筆筒里至少有幾枝;二是抽屜放書,學生拿出一些書本,將其放入幾個抽屜中,觀察是否有某個抽屜至少有幾本書;三是鴿子回巢,一定數量的鴿子飛到鴿籠中,然而一定有某個鴿籠至少有幾只鴿子;通過三類基本形式的探討引導學生自己總結出一般原理,進而深入學習如果轉變物品的形式或內容,是否仍然可以得到相同的結論,因而判斷所推理的正確性。由此看出教材的編寫有著明顯的遞進關系,目的就是幫助學生理解“鴿巢問題”中的一般原理,學生能夠在不同的情景中解決不同的問題,同時也加深了“至少”或“總有”關鍵詞的理解,也可進一步提升學生的理解抽象和實踐應用的能力。
二、利用生活場景再現,激發數學興趣
對于學習“鴿巢問題”的學生,已有的知識結構無法直接讓學生解讀“鴿巢問題”的一般原理,直接導入講解“鴿巢問題”的含義,學生的學習狀態差,易產生枯燥乏味心理狀態。通過魔術師表演的話題,吸引學生的注意力,又拿出撲克牌將學生的好奇心提高到最大,讓學生參與游戲環節,選取多名學生充當配合者,與教師一起完成導入的互動環節,全班觀察學生手中的撲克牌,展示其結果發現與教師所描述一致,提出疑問,為什么“5名同學抽取5張撲克牌一定有兩名同學是相同花色”?請教師解密游戲,進入正式學習狀態。
三、通過動手操作,感受求知過程
學生學習興趣高漲,教師引領進入新的情景模式——分配鉛筆。小組開始討論應該如何匹配鉛筆與筆筒,利用手中的道具將結果一一列舉出。各組派代表展示自己的討論成果。全程由學生獨立完成,教師觀察巡視,發現學生出色完成并解答,學習知識就在學生的討論中學會并接受。數學的思維方式就在潛移默化中形成。不斷轉換情景,利用學生已經建構思維方式解決新的情景問題。
四、指引學生歸納總結,加強理解交流
通過討論和分享,學生已經學會解決問題的思想方法,簡單歸納后讓學生總結出一般原理,結果除列舉之外學生們發現了新的方法——平均數,運用平均數解決此類問題簡潔直接,不需要復雜步驟,教師在學生的基礎上再次明確完善“至少數=商+1”。通過教具 “鉛筆和筆筒”“抽屜書本”及“鴿和鴿籠”讓學生學會辨別哪些是鴿?哪些是是巢?
五、完善數學知識,構建數學結構
“鴿巢問題”的一般原理學生已經掌握,教師補充學生沒有觸及的數學知識進行講解,幫助學生完善自己的知識脈絡。如介紹“鴿巢問題”來源、生活中常見的其他問題。教學全部完成后詢問學生發現,學生對于原理模型的自我建構全部形成,數學思維方式已經固化,學生對于此類問題能夠獨立完成解答,此本節課教學和學習目標最終完成。
數學廣角的教學意在培養學生的問題意識、應用意識和創新意識,讓學生積累活動經驗,提高學生解決現實問題的能力。在“數學廣角”教學過程中,教師要引導學生提出問題、發現問題、解決問題,促進學生知識結構的自主建構,使學生愛學、會學、活學。“數學廣角”的設計目的在于培養學生的意識,主要集中在數學知識中問題、應用和創新等方面的意識的培養,幫助學生積累數學經驗,提高解決數學問題的能力。因此教師在教學時要不斷引導學生觀察、發現并提出問題,經過思考討論解決問題,教師的作用是打破學生固有的思維慣性,重新構建知識結構,使學生愛數學、會數學、靈活運用數學,愿學而動情,活學而曉理,達到數學教學的最優化,讓學生與數學產生共鳴,將學生培養既有獨立數學思維、數學思想,又具備創造性。
綜上所述,從整個“鴿巢問題”的教學過程中可以發現培養學生的數學思維,需要教師處處精心設計,表演游戲、討論交流、動手操作、思考歸納、分享交流、建立模型……課堂活動,才能真正讓學生充分感悟有趣的數學思想方法。通過“鴿巢問題”的教學過程,明確教材中對于思想方法的傳授屬于隱性課程,教師需要進行課前準備提煉重要的數學思想,貫穿教學始終,并讓教學互動交流,提升學生綜合能力。
(作者單位:汕尾市實驗小學)