曹小麗
伴隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展,人們日常生活面臨的問題變得錯綜復雜,優(yōu)化方法在解決問題時顯得非常重要?!读x務教育數(shù)學課程標準(2011年版)》指出:“讓學生通過學習獲得適應未來社會生活和進一步發(fā)展所必需的重要的數(shù)學知識、基本技能、基本思想、基本活動經(jīng)驗?!苯?jīng)歷一輪又一輪課程改革后,新版本教材中的“數(shù)學廣角”蘊含的“優(yōu)化思想”逐漸引起教研人員和教師的重視。
一、“ 數(shù)學廣角”的內容分析
1.“優(yōu)化思想”在教材中的分布。
在人教版教材中,蘊含“優(yōu)化思想”的教學內容有很多?!皵?shù)學廣角”中的“優(yōu)化思想”成為典型的教學內容之一,主要內容分布如下:
從上表可以看出,在二年級上冊、三年級下冊的“數(shù)學廣角”搭配這個內容中,教學目標是讓學生初步體會有序排列的優(yōu)化方法。在四年級上冊烙餅問題—優(yōu)化、五年級下冊找次品等內容中,主要教學目標是讓學生嘗試在多種方法中探究出優(yōu)化法,在經(jīng)歷探究的過程中理解、感悟“優(yōu)化思想”,親身感受“優(yōu)化思想”在生產、生活中的運用。
2.“數(shù)學廣角”中“優(yōu)化思想”的內容分析。
“數(shù)學廣角”中“優(yōu)化思想”典型例題安排在四年級上冊第八單元。3個例題,難度層層遞進,感知、理解“優(yōu)化思想”。例1沏茶問題,如何讓客人盡快喝到茶,省時是關鍵。學生在探究中發(fā)現(xiàn)做幾件煩瑣的事情,可以同時做的一起做比較省時,初步體會“優(yōu)化”。例2烙餅問題,如何讓李阿姨盡快吃上餅,省時也是討論的重點,烙1張餅、2張餅幫助學生理清題意。重點探究烙3張、4張餅省時的問題,烙3張餅時,探究、總結、對比出優(yōu)化法是比較省時的方法。再利用優(yōu)化法拓展烙5張餅、6張餅、7張餅……最后總結、鞏固、加深對“優(yōu)化”的理解。例3利用“田忌賽馬”的故事,通過例題中呈現(xiàn)的六種應對策略表,幫助學生感悟“優(yōu)化思想”。
五年級下冊第八單元“數(shù)學廣角—找次品”這個內容也體現(xiàn)了“優(yōu)化思想”,主要教學目標是讓學生探究出找次品的最優(yōu)策略。師生們在討論交流中經(jīng)歷“比較—猜測—驗證”的過程,歸納總結“找次品”的最優(yōu)方法,領悟“優(yōu)化思想”。例1從簡單的問題入手,初步理解“找次品”的含義,明確找次品的基本思路。例2教學找次品的一般方法,從8個零件開始探索,再用9個研究,發(fā)現(xiàn)稱的次數(shù)最少的方法是將零件平均分成3份。然后用10個、11個驗證,最后總結出找次品的最優(yōu)方法是將待測物品分成3份,盡量平均分。這樣循序漸進,滲透“找次品”的最優(yōu)策略。
除此之外,在二年級上冊和三年下冊“數(shù)學廣角搭配(一)(二)”也體現(xiàn)出“優(yōu)化”的思想。教材主要是讓學生經(jīng)歷探究3個數(shù)字(不含0)和4個數(shù)字(含0)能組成多少個不同兩位數(shù)的過程,討論有序的組合是找出兩位數(shù)比較簡單的方法,體現(xiàn)思維的有序性,也是解決數(shù)學問題的最優(yōu)方法,初步感受“優(yōu)化思想”。
二、“優(yōu)化思想”的教學啟示
1.主動探究。
主動探究,是學習數(shù)學非常重要的經(jīng)歷。在探究學習過程中,把更多的交流空間留給學生。在烙餅問題的教學中,(1)班為實驗組,教師讓學生小組合作交流,積極思考并發(fā)表自己的想法,探究烙3張餅時出現(xiàn)3種方法,用時分別為:18分鐘、12分鐘、9分鐘,通過全班交流,總結出烙3張餅的最優(yōu)方法是3張餅交替烙用時最短。(2)班為對照組,多數(shù)學生不主動思考,討論不積極,最后在教師的引導和講解下,基本了解烙3張餅的優(yōu)化法。在烙4張餅時,全班僅出現(xiàn)烙3張的優(yōu)化法的思路,沒有出現(xiàn)2張2張烙的方法用時最短。多樣化是優(yōu)化的基礎,沒有多樣化談何優(yōu)化?通過這兩堂課的對比我們看出數(shù)學學習需要主動參與探究的過程。
2.交流互動。
有效的交流才能發(fā)現(xiàn)解決問題的多種方法,對比總結出最優(yōu)策略。課堂教學中學生是主體,有效的交流是學生與學生、學生與教師的互動。如,在二年級上冊搭配的課堂教學中,(1)班為實驗組,教師讓孩子們4人小組合作交流,在練習卡上寫一寫1、2、3能組成多少個不同的兩位數(shù)(個位與十位數(shù)字不重復),通過討論、交流,師生總結,有序的組合方法簡便,初步感知優(yōu)化。(2)班為對照組,教師直接講解有序的組合1、2、3可以組成多少個兩位數(shù)(個位與十位數(shù)字不重復),孩子們表面上能聽懂老師講解的題型,但不理解方法。做鞏固練習“3個孩子坐成一排拍照,有多少種坐法?”就出現(xiàn)了問題。從這兩堂課的實驗對照得出學生對新知識的接受和理解,需要主動思考,有效交流。
3.反思總結,內化思想。
學生在課堂上思考—猜測—對比—總結,僅僅領悟“優(yōu)化思想”的表象。雖然經(jīng)歷了動手操作和合作交流過程,初步體驗“優(yōu)化”在解決問題中的便利,但大腦中是模糊的、不穩(wěn)定的。數(shù)學思想是隱蔽的、抽象的,教師如何從直觀的生活情境實例中引導學生體會“優(yōu)化思想”,需要有內化的過程。
4.學以致用,滲透思想。
小學數(shù)學學習的最終目的就是孩子在日常生活中,會應用數(shù)學知識、方法解決生活中最常見的實際問題。許多學生課堂學習和生活實踐分離,不懂得靈活運用數(shù)學知識。在教學過程中,教師要能準確理解教材編者的設計意圖,充分利用生活中的經(jīng)典教學資源,引導學生去感悟數(shù)學,學會數(shù)學思維。
“優(yōu)化思想”的教學仍需要教師不斷研究,并通過實踐操作,提高學生的數(shù)學思維能力,親身感受“優(yōu)化思想”的形成過程。筆者得到的啟示是,在今后的教學中還需要繼續(xù)深入研究學生、研究教材,明確編者的意圖,靈活運用教學素材,培養(yǎng)學生的數(shù)學核心素養(yǎng)。