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《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》提出了 “鼓勵算法多樣化” 的教學(xué)要求。由于學(xué)生生活背景和思考角度不同,所使用的方法必然是多樣的,教師應(yīng)尊重學(xué)生的想法,鼓勵學(xué)生獨立思考,提倡計算方法的多樣化。但是教師在尊重學(xué)生個體差異的同時更加要關(guān)注學(xué)生思維層次的發(fā)張與提升,這就需要教師引導(dǎo)學(xué)生進行算法優(yōu)化,讓他們對各種算法分析比較,在質(zhì)疑、歸納中提升自己的思維層次,提高解決問題的能力。因此,為了達到更加有效的課堂教學(xué),我們就要處理好算法多樣化與優(yōu)化的矛盾,在優(yōu)化的過程中讓學(xué)生既掌握一般的計算方法,又能尊重不同的算法,比較不同算法的特點,拓展思維。
一、 正確認(rèn)識算法多樣化
數(shù)學(xué)新課標(biāo)提倡算法多樣化,包括計算方法和解題策略的多樣化。由于學(xué)生的生活經(jīng)驗和認(rèn)知水平方面存在差異,導(dǎo)致學(xué)生思考數(shù)學(xué)問題的角度與途徑不盡相同,所以班級里出現(xiàn)多種算法和解題策略是必然的。
如一位教師在教學(xué)“7+5”時(人教版課標(biāo)教材一年級上冊,104頁),學(xué)生想出了多種不同的算法:
生1:7+3=10,10+2=12;
生2:5+5=10,10+2=12;
生3:7+6=13,所以7+5=12;
生4:8+5=13,所以7+5=12;
生5:8+4=12,所以7+5=12;
生6:在7后面接著數(shù)出5個數(shù),是12。
這里通過教師對這多種算法的處理,來說明對算法多樣化認(rèn)識上的偏差。
【片段1】教師板書這些不同的算法后提出:以上方法都是對的,小朋友都要掌握。下面請同學(xué)們分別用這些方法來計算:7+6。
偏差1:算法多樣化就是要求每個學(xué)生掌握多種算法?!稊?shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》提倡算法多樣化,并不是要說讓學(xué)生掌握所有的方法。對每一個學(xué)生來說,可以根據(jù)自己的認(rèn)知水平,選擇一種他認(rèn)為合適的算法。
【片段2】:教師板書這些不同的算法后提出:以上方法都是對的,小朋友選擇自己喜歡的方法來計算:7+6。
偏差2:無原則放任低思維層次的算法。每位學(xué)生在自己獨立獲得一種算法后,要是沒有第二種算法的產(chǎn)生或者沒有與別人的算法比較,他總是認(rèn)為自己的算法是最好的,即便是思維層次較低的數(shù)數(shù)方法。這個時候教師就不能放任學(xué)生任意發(fā)展了。教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生對算法進行分析比較,在討論中促進低思維學(xué)生的發(fā)展,這無疑是數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的本質(zhì)功能。要是二年級的學(xué)生還用掰手指來計算9+6,這種算法在這一學(xué)段是不應(yīng)該存在的,這種只是強調(diào)從經(jīng)驗出發(fā),源于經(jīng)驗的算法,就可能使學(xué)生停留在原有的水平上,不能促進學(xué)生的發(fā)展,教學(xué)就失去了意義。
算法多樣化,讓每個學(xué)生都發(fā)表自己的不同觀點,傾聽別人的想法,有利于學(xué)生感受解決問題策略的多樣性與靈活性,從中受到啟發(fā),學(xué)會理解他人,欣賞他人。
二、算法多樣化教學(xué)的實施策略
優(yōu)化算法應(yīng)該是體現(xiàn)多樣化算法的重要一步,也是計算教學(xué)提升思維層次的重要一步。優(yōu)化有兩層含義:一是指個體的優(yōu)化,即在多種算法中找到合適自己的方法,而且這種優(yōu)化不是一成不變的,隨著學(xué)生認(rèn)知水平的提高,還會不斷調(diào)整和完善。二是指群體優(yōu)化,即通過比較,讓學(xué)生重點掌握其中較為簡便,或者不是最簡單算法,但是適用性更廣的一般方法。
?。ㄒ唬﹤€體優(yōu)化
比如“學(xué)習(xí)10以內(nèi)數(shù)的加、減法”時,有許多學(xué)生常常靠數(shù)數(shù)方法得出結(jié)果。但是學(xué)習(xí)“20以內(nèi)的加減法”時,學(xué)生隨著對數(shù)的分解與組成的熟練和數(shù)感的增強,用數(shù)數(shù)的方法自然減少,但是一開始就不允許學(xué)生用數(shù)數(shù),對一部分學(xué)生來說還是很困難的。數(shù)數(shù)也是一種方法,只是教師要有意識地設(shè)計教學(xué)內(nèi)容,促進學(xué)生自我調(diào)整算法。因此,我們不要一味地強求一節(jié)課中體現(xiàn)出算法的多樣化與最優(yōu)化,而要給學(xué)生充分的時間,讓他們經(jīng)歷沖突、思考、反思的過程,最終實現(xiàn)算法的自我優(yōu)化。但是在每一節(jié)課上應(yīng)要積極采用交流、比較的方法,使學(xué)生感受到算法的差異。
對于一年級的兒童,我們不可能使其形成如此完整、清晰的認(rèn)識,但我們?nèi)钥梢杂幸庾R地引導(dǎo)學(xué)生對各種方法進行簡單的反思、比較,使其對這些思路有所領(lǐng)悟,有所體會,有所發(fā)現(xiàn),引導(dǎo)他們把聽了別人發(fā)言所受到的觸動、所產(chǎn)生的一些模糊想法逐步明確起來,獲得不同程度的發(fā)展。
?。ǘ┤后w優(yōu)化
運算規(guī)則具有規(guī)律性,普遍性,是解決數(shù)學(xué)問題的知識儲備,所以需要群體學(xué)生來掌握。這個時候?qū)W生要是提出一些與算法毫無關(guān)系的計算方法,教師可以把多樣化體現(xiàn)在對運算規(guī)則的驗算上,也就是說驗證方法的多元化。這樣學(xué)生的個性就會得到發(fā)展,運算規(guī)則也得到鞏固。
比如在教學(xué)用豎式計算乘法時,有這樣一個片段:
讓學(xué)生嘗試計算2645,通過反饋有四種計算方法:
在教師引導(dǎo)下,學(xué)生明白了四種方法都是通過“轉(zhuǎn)化”來解決問題的,讓學(xué)生感受到了“轉(zhuǎn)化”這一重要的數(shù)學(xué)思想。在“多中選優(yōu)、擇優(yōu)而用”的過程中,學(xué)生學(xué)會了放棄、學(xué)會了選擇,培養(yǎng)了學(xué)生“具體問題具體分析”的意識,提升了思維品質(zhì)。
算法最優(yōu)化不僅僅是結(jié)果,更是學(xué)生自我體驗、自我反思、自我選擇和自我完善的過程。因此,教師應(yīng)給予學(xué)生個體自主比較和反思的機會,引導(dǎo)學(xué)生對“多樣化”的算法進行觀察和辨析,使之在思維碰撞中感受和認(rèn)知其他算法的優(yōu)點和局限,反思和改進自己的算法,選擇最適合自己的算法,最終實現(xiàn)算法的優(yōu)化選擇。
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