江蘇省如東縣馬塘鎮(zhèn)潮橋小學(xué) 吳增榮
吸引人的情境首先必須真實(shí),所謂的真實(shí)就是問題素材來源于真實(shí)的生活經(jīng)驗(yàn)或是人們熟知的某種現(xiàn)象,歷史上許多著名的數(shù)學(xué)問題都是來源于真實(shí)接地氣的案例,直接導(dǎo)致了許多偉大的定理問世。比如,瑞士數(shù)學(xué)家歐拉成功解決“七橋問題”。
“七橋問題”之所以有足夠的吸引力,客觀上看,是源自生活實(shí)際碰到的問題,從主觀來看,是受人們追求省時省力的快節(jié)奏生活的欲望驅(qū)使。趣味問題之所以有趣味,除了客觀上接地氣,與生產(chǎn)生活活動密切相關(guān),還應(yīng)能夠解決人們某些方面的麻煩。
比如,現(xiàn)金支付時,“找零錢”是司空見慣的事,但是,有時就是趕巧遇到商家沒有零錢找不開的尷尬。
例1 某貨物17元,購買者付錢20元,商家應(yīng)找零3元。但是如果商家碰巧沒有3元零錢,該如何解決呢?
這樣的問題來自生活情境,反映了人們追求便捷高效的生活需求,具備趣味性。有兩個應(yīng)對方案,一是商家拿出面值5元的紙幣,顧客拿出2元零錢,然后直接交換貨幣。算式為:20-17=3(元),20+2-17=5(元)。
第二個方案類似,商家拿出面值10元的紙幣,顧客拿出7元零錢,進(jìn)行交換。列式為:20+7-17=10(元)。
教學(xué)中,教師無需對方案進(jìn)行詳解,直接通過模擬演示,向?qū)W生展示問題解決的過程,然后組織學(xué)生探討:要解決的矛盾是什么?有哪些方案?解決方案用到什么理論?
其中搞清楚問題的矛盾焦點(diǎn),目的是讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)理解問題本質(zhì)。對于“有哪些方案”這一問題,就是讓學(xué)生宏觀設(shè)計解決問題的策略,做好頂層設(shè)計和整體部署。關(guān)于“解決方案用到什么理論”的思考,其實(shí)是對解決方案的反思或總結(jié)。前面問題的解決方案都是基于“湊整”理論,在減法運(yùn)算中通過改動被減數(shù)為差“湊五”或“湊十”,用到的運(yùn)算定律為,即“減數(shù)不變,差的增減量與被減數(shù)的增減量保持一致”,代數(shù)式為:(a+c)-b=(a-b)+c,(a-c)-b=(a-b)-c。
解決這一問題涉及的知識較為簡單,符合低年級學(xué)生的興趣點(diǎn)。而針對中年級,則要改轍。
例2 培訓(xùn)班上午4節(jié)課,每節(jié)時長40分鐘。第一次課間活動時間為30分鐘,其余課間休息為每場10分鐘。若上午第一節(jié)課8:00開始,那么最后一節(jié)課結(jié)束的時間是幾點(diǎn)幾分?
這一問題與學(xué)校學(xué)習(xí)活動密切相關(guān),能有效喚起學(xué)生注意。用逆向推理,要求結(jié)束時刻,需求出半日課程總時長,就要分為“課堂占時”和“課間占時”。
通過推理理順了邏輯結(jié)構(gòu),就可以列式計算。4節(jié)課,每節(jié)40分鐘,于是課堂占時為40×4=160(分),課間場次為4-1=3(次),一次30分鐘,2次10分鐘,所以課間占時為10×2+30=50(分),所以半日課程時長為160+50=210(分),將210分鐘換算成3.5小時,在8點(diǎn)的基礎(chǔ)上,順延3.5小時,得出課程結(jié)束時刻為11:30。
教學(xué)實(shí)踐中,重點(diǎn)是學(xué)會對問題的分散和轉(zhuǎn)移,也就是將目標(biāo)問題分散轉(zhuǎn)移到若干個問題上,并且理清關(guān)系:要知道最后一節(jié)課的結(jié)束時間,就要知道8點(diǎn)課程開始之后延續(xù)了多久,課堂占時,課間占時,共有幾節(jié)課,一節(jié)課多少分鐘,課間活動場次,每場多久。
解決問題時,不僅要用到四則混合運(yùn)算,還牽涉到“植樹問題”。在求“課間活動場次”時,需要根據(jù)4節(jié)課時來推斷出3次課間,這實(shí)際上就是“植樹問題”的模型。
學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識是分門類分板塊一步步學(xué)的,而在解決實(shí)際問題時,往往需要綜合各板塊知識,這就鍛煉學(xué)生判斷決策該選用什么知識的能力。
數(shù)學(xué)來源于生活,并應(yīng)用于生活。在生活中有許多數(shù)學(xué)問題需要兒童運(yùn)用學(xué)過的數(shù)學(xué)知識去體驗(yàn)、去探究。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,我們必須尋找生活與數(shù)學(xué)的關(guān)聯(lián)點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識去解決生活中的數(shù)學(xué)問題,可以促使學(xué)生產(chǎn)生探究數(shù)學(xué)、解決數(shù)學(xué)問題的興趣,同時也是學(xué)生在生活中體驗(yàn)驗(yàn)證數(shù)學(xué)知識的過程,逐步提升學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
在生活中,有很多涉及估算的數(shù)學(xué)問題,需要學(xué)生以自己的親身體驗(yàn)去架設(shè)數(shù)學(xué)與生活的橋梁。比如每年春節(jié),家家戶戶都要包水餃歡度節(jié)日,那到底該包多少水餃可以滿足一家人的需求呢?這就需要兒童利用估算的方法。在這里面涉及的估算問題很多,比如需要多少面粉,需要多少肉餡,需要多少水餃數(shù)量等等。在這些數(shù)學(xué)問題呈現(xiàn)之時,我們首先引導(dǎo)學(xué)生估算一下大人要吃多少水餃,小孩需要多少水餃,估算出水餃的總數(shù)。然后指導(dǎo)孩子估算一下500克面粉大約能做成多少數(shù)量的水餃皮,在此環(huán)節(jié),我們教師必須以直接的生活經(jīng)驗(yàn)告訴學(xué)生,水餃皮的多少與水餃皮的大小、厚度有關(guān)系,再指導(dǎo)學(xué)生動手實(shí)踐估算所需要的面粉數(shù)量。最后引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中估算肉餡的數(shù)量。通過以上三步的估算,就可以讓學(xué)生在估算中得出一家人所需的水餃數(shù)量以及食材的數(shù)量。因?yàn)閷W(xué)生參與實(shí)踐、參與探究,所以數(shù)學(xué)知識、方法得到了充分驗(yàn)證。
讓學(xué)生經(jīng)歷真實(shí)情境來研究問題,一方面可以讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)的現(xiàn)實(shí)性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的動機(jī),另一方面學(xué)生在真實(shí)情境中更能發(fā)現(xiàn)問題,更樂于分析解決問題。真實(shí)情境中的問題往往具有開放性,其條件、結(jié)論以及解決過程與方法具有多樣性和靈活性,因此可以逐步提升學(xué)生辯證看待問題的眼光。