李 桃
(廣德市實驗小學教育集團西校區(qū) 安徽宣城 242200)
“田忌賽馬中的對策問題”屬于“數(shù)學廣角”領域,這個領域的教學主要是通過一些較簡單的事例滲透一些重要的數(shù)學思想與方法。在教學實踐中,有的教師把這類課上成了簡單的游戲活動課,課堂活動過程形式化,熱鬧的背后實質上是學生缺乏思考、歸納,收獲甚微。筆者曾在安徽省小學數(shù)學教學專業(yè)委員會學術年會教學觀摩研討活動中執(zhí)教過這節(jié)課,并且制作的微課曾獲得安徽省一等獎。2021年,筆者又將本節(jié)課濃縮精華,攝制的精品課獲評省級精品課。結合對本課的多次研究,筆者現(xiàn)將自己的教學思路進行整理,并與同行共研。
【課前思考】本課以田忌賽馬的故事為教學藍本,引導學生通過游戲探究、體驗對策,積累相應的活動經驗。學生通過課外閱讀已經了解這個故事,但并沒能用數(shù)學的眼光去分析故事。如何抓住數(shù)學的本質,引發(fā)學生深度思考,讓課堂更具有“數(shù)學味”,筆者設計如下教學情境。
課前游戲:逃牌游戲
游戲規(guī)則:大牌可以壓小牌,也可以選擇不壓牌,大的一方繼續(xù)出牌,先出完者獲勝。(雙方牌分別是3、10、K和7、10、大王)
若生選大牌,師就先出。師先出10,生不管怎么出牌結果都是教師贏。
師生再戰(zhàn)。(先出10是關鍵)
【思考】課前師生體驗“逃牌”游戲,通過“逃牌”游戲激活學生已有的生活經驗。引導學生發(fā)現(xiàn)游戲策略,學會思考,認識到在比賽或游戲中策略的重要性,激發(fā)學生的策略意識。
1.師:想不想繼續(xù)玩撲克牌游戲?要思考怎樣在游戲中獲勝。
2.宣布游戲規(guī)則。
師:接下來的這個游戲的規(guī)則和課前游戲的規(guī)則是不一樣的,怎么玩呢?(利用多媒體出示游戲規(guī)則,見圖1)
師:紅牌和黑牌選哪種顏色的三張牌會贏?為什么?
師:猜一猜,哪方會獲勝?(學生討論)
3.出示:紅牌10、7、4,黑牌3、2、A。(見圖2)
師:如果你選黑牌,你覺得你會贏嗎?
得出結論:紅牌和黑牌雙方大小懸殊明顯,勝負分明,這樣的比賽是不公平的。
師:實力懸殊太大,這樣的比賽不公平,那么將牌換一換,黑牌換成9、6、3。繼續(xù)思考,黑牌有贏的可能嗎?觀察比較紅牌和黑牌的三張牌的點數(shù),你們有什么發(fā)現(xiàn)?(學生得出黑牌略小的結論)
師:這樣換過后,黑牌略小,結果又會如何?你認為哪方能獲勝?說說你的理由。
【思考】以撲克牌游戲替代田忌賽馬故事情境,激活了學生已有的生活經驗。學生可以自主體驗,積累活動經驗,為后續(xù)探究、歸納做好鋪墊。
師:有沒有其他的應對策略?有的話,一共有幾種?在這些策略中黑牌是不是一定沒有機會獲勝?(利用多媒體出示學習任務單)
同桌合作,填寫學習任務單。(見圖3)
第一局第二局第三局獲勝方紅牌1074黑牌1黑牌2黑牌3黑牌4黑牌5黑牌6
1.匯報不完整的、無序的方法。
2.匯報完事的、有序的方法。(預設從無序到有序)
生:紅牌出10,黑牌出9,后面3和6交換位置是兩種方法;紅牌出10,黑牌可以先出6,3和9交換位置也是兩種方法;紅牌出10,黑牌出3,后面6和9交換位置又是兩種方法,一共是六種方法,列式為2×3=6。
1.初步感受策略
師:請看表格,在這么多策略中你發(fā)現(xiàn)了什么?(見圖4)
第一局第二局第三局獲勝方紅牌1074黑牌1963紅黑牌2936紅黑牌3693紅黑牌4639紅黑牌5396黑黑牌6369紅
師:思考一下,黑牌贏的那一次有什么高明之處?
生:用最小對最大。
師:你這拿最小敵最大,不是拿雞蛋碰石頭嗎?
生:我是要留著大牌放后面呢!
生:用黑牌中的9對紅牌中的7黑牌贏,用黑牌中的6對紅牌中的5又是黑牌贏,三局兩勝,黑牌勝。
2.感受有序思考、擇優(yōu)選用思想
師:我們是怎樣發(fā)現(xiàn)且確定只有這一種方法才能取勝的?
預設:排列法,有序地以一張牌固定開頭……
得出方法:有序列舉。
【思考】在游戲中,引導學生體會有序思考的運用,使學生在對比、交流中初步感受取勝策略的本質特征。引導學生有序排列、列舉填表、相互對比,經歷運用數(shù)學方法分析實踐、尋求最優(yōu)策略的過程,積累活動經驗。
課件出示(見圖5):
師:為什么6和9只能換成5和8,不能再換小,3卻可以換成2和1甚至再小也行?
生:黑牌最大的牌對紅牌中等的7,要比7大,所以最小是8。黑牌中等的牌要對紅牌最小的4,比4大是5,所以最小也是黑牌5,才能保證黑牌后兩局贏。
師:要想黑牌在比賽中獲勝,該怎樣做?
師:最小的黑牌與最大的紅牌PK,結果肯定是輸,這是一種應對策略,這一步的目的是什么?(板書:全盤考慮)
師:那如果將黑牌換成8、5、1,你覺得黑牌能贏嗎?
師生比賽,學生從實踐中發(fā)現(xiàn)規(guī)律,要求教師先出牌。
師:從再次比賽中,你又有了什么新的發(fā)現(xiàn)?(板書:知己知彼)
【思考】為了能更好地引導學生理解比較抽象的策略方法,教師為學生搭建好探究活動的“腳手架”,讓學生全員參與探究,真正提高教學的有效性。通過不斷嘗試,學生逐漸明晰使用策略能獲勝的前提、方法、特征,教師在潛移默化中滲透了數(shù)學方法。
1.引導學生思考
思考:第一次比賽,為什么田忌全都輸了?并觀看馬速對比圖(見圖6)。
2.引導學生思考
思考:田忌怎樣出馬才能贏?師生運用Flash動畫軟件進行比賽演示,再現(xiàn)田忌賽馬贏的場景(見圖7)。
3.總結分析
分析發(fā)現(xiàn):調換出場順序以弱勝強的策略稱為“田忌賽馬”策略。
師:回憶一下剛才的玩牌游戲與田忌賽馬的故事,其有什么共同之處?
對比分析:弱者后出,以最小對最大,以最大對中等,以中等對最小。
【思考】通過對比“田忌賽馬”和玩牌游戲,不同的比賽用的是相同的對策,引導學生從本質上認識到二者的“同”,對策略有了更高層面的理解和內化。
出示巧兵布陣(課本107頁第3題)。
師:生活中也會用到這樣的對策,你有用過或聽過嗎?(學生自由舉例)
課件出示(見圖8):
師:根據數(shù)據你了解到什么?
學生用連線法分析對陣情況。
學生展示討論結果,提出將名字用字母或數(shù)字符號代替,簡化解決問題的過程。(見圖9)
師:方法多樣,只要保證五局三勝即可。
【思考】有效利用教材資源。本題設計不僅是方法的鞏固,更體現(xiàn)了方法的多樣性。通過本題練習鞏固學生對“田忌賽馬”策略的掌握,使學生再次感受到策略的重要性。同時學生提出用字母或數(shù)字符號代替學生姓名,簡化解決問題的過程,說明學生具有符號意識,抽象推理能力得到提高。
師:通過這節(jié)課的學習,各位同學有什么收獲想和大家分享嗎?
師:生活中我們面對的問題并不是一成不變的,還有許多不同于“田忌賽馬”式的對策。當我們面對一場比賽或競爭時,我們要善于觀察、勤于思考、學會分析、講究策略,這樣才能取得最終的勝利。
拓展延伸:搶王牌游戲。
師:今天的這節(jié)課就要結束了,但我們的游戲還將繼續(xù),老師之后還會和大家PK,你們敢不敢接受挑戰(zhàn)?課后和同學玩一玩,看誰能找出搶到王牌的必勝策略,老師等著你來挑戰(zhàn)。
課件出示(見圖10):
【思考】到此,本節(jié)課的學習即將結束,學生在親身體驗中深刻感受到“田忌賽馬中的對策問題”,然而,生活中的對策是變化多樣的,通過拓展游戲的設計讓學生將學習引向縱深,激發(fā)學生探究的欲望。搶王牌游戲是根據課本中的內容改編的,其中的策略不盡相同,相信學生一定能在探索搶到王牌的必勝策略中提升思維,體會到學習的樂趣,以及對策思想的應用價值。
1.尊重學習起點,加深體驗力度
教學之前,筆者做了前測,從前測分析結果中發(fā)現(xiàn),大約90%的孩子已經知道田忌賽馬的故事,知道兩次比賽的結果,大約10%的孩子能用連線的方式表達比賽策略。可是大部分的孩子熟知故事,卻沒有從數(shù)學的角度分析和思考。如果僅僅局限于故事,忽略學生已有的生活經驗,那將是沒有數(shù)學味的數(shù)學課。因此,只有將“做”與“思”有機結合,讓全體學生參與到游戲過程中,讓學生在體驗中探究策略,將外化的“做”濃縮為內隱的“思”,這樣學生的個性才能得到發(fā)展,才能提高課堂教學的有效性。
2.精選學習素材,提高探究有效度
學習素材是師生共同研討的文本,針對這節(jié)課的教材內容筆者進行了大膽的處理。首先,對教材內容進行改造、加工,用游戲“比撲克牌的大小”代替故事“田忌賽馬”。其次,將教材中的“拍球比賽”改為“巧兵布陣”,訓練學生嚴謹、周密的思維,使其體會策略的多樣性,拓展學生對不同策略的認識。最后,為了能更好地實現(xiàn)學以致用的目標,將教材第108頁的“報數(shù)”游戲改為“搶王牌”游戲。這樣,整節(jié)課將玩牌游戲貫穿始終,并延伸課外。
3.落實深度學習,巧設探究坡度
學生根據生活經驗可能會找到獲勝的方法,而我們的教學不應止步于此,而是要引導學生發(fā)現(xiàn)其內在的本質(對策思想)。為了能更好地使學生理解比較抽象的知識,教師有必要為學生搭建好探究活動的“腳手架”,讓更多學生參與到探究中來。筆者設計了多樣化的“撲克牌比大小”游戲,讓學生在活動中體驗、感悟對策?!耙馔狻钡氖∽寣W生“醒悟”,學生要求老師先出什么牌,然后采用田忌賽馬的對策,最終獲取勝利。學生有了反偵察能力,說明這節(jié)課他們不僅僅理解了“田忌賽馬”策略,而且策略意識已經深深地走進了學生的內心深處。通過層層剝筍法,學生的思維得到發(fā)展,學生善于發(fā)現(xiàn)、交流、提煉,在立與破中不斷完善認識,對策略的認識更為全面、立體、深入。
“數(shù)學廣角”對學生數(shù)學核心素養(yǎng)提升的作用不容小覷。教師要抓住數(shù)學的本質,真正落實深度學習,這樣課堂才能煥發(fā)出生命的光彩,學生才能學會用數(shù)學的眼光看待問題。