王茜
埃隆·馬斯克說過:“我們運用第一原理思維,而不是比較思維去思考問題是非常重要的。我們在生活中總是傾向于比較——別人已經(jīng)做過了或者正在做這件事情,我們就也去做。這樣用比較思維的結(jié)果是只能產(chǎn)生細(xì)小的迭代發(fā)展。而第一原理的思考方式是用物理學(xué)的角度看待世界的看法,也就是說一層層剝開事物的表象,看到里面的本質(zhì),然后再從本質(zhì)一層層往上走?!闭窃诘谝辉硭季S下。馬斯克才創(chuàng)造了一個個創(chuàng)業(yè)神話。那么在教學(xué)中是不是也可以運用這樣的思維方法呢?助你一臂之力。
一、探究——概念本相
在數(shù)學(xué)理解要實現(xiàn)對本源的回歸。以《3的倍數(shù)》一課為例,為什么“各位上數(shù)的和是3的倍數(shù),這個數(shù)就是3的倍數(shù)”?為什么“3的倍數(shù)特征不能像2和5的倍數(shù)一樣看末尾數(shù)字,而是要看各位上的數(shù)之和”。我們應(yīng)該讓學(xué)生對概念的理解從形式化理解層面上升到意義性理解層面,先“道”后“術(shù)”,帶領(lǐng)學(xué)生追尋3的倍數(shù)特征形成的根本原因就是本課的初衷。
片段:師:10是3的倍數(shù)嗎?
生:(不是)3個3個數(shù),剩1個,剩下1個不夠夠3個3個再數(shù)了。所以10不是3的倍數(shù)。
師:12是3的倍數(shù)嗎?
生:(是)
師:3個3個數(shù),十位剩1個,為了觀察方便,個位不數(shù),把十位的1個加個位的2個,一共3個,剩下的3個夠3個3個再數(shù)。所以12是3的倍數(shù)。
師:24是3的倍數(shù)嗎?
生:(是)
師:有2個10了,3個3個可能會太慢了,第一個10可以怎么數(shù)?
生:可以(6個6個)9個9個數(shù)。因為9是10里3的最大倍數(shù)。
師:第一個10數(shù)9個,第二個10數(shù)9個,十位剩2個,個位不數(shù),十位的2個加個位的4個,一共剩余6個,剩下的6個夠3個3個數(shù),所以24是3的倍數(shù)。
師:3題都在數(shù)數(shù),卻都有一個相同的目的?那就是通過數(shù)數(shù)的方式尋找3倍數(shù)的原因。為了方便研究,個位不數(shù),其余的數(shù)位3個3個(或9個9個)的數(shù),然后求出一共剩余幾個零碎個數(shù),如果剩余的數(shù)是3的倍數(shù),這個是就是3的倍數(shù),如果剩余的個數(shù)不是3的倍數(shù),這個數(shù)就不是3的倍數(shù)。
板書:3個3個(或9個9個)數(shù)后,看剩余的個數(shù),是否為3的倍數(shù)。(是,就為3的倍數(shù))
師:剛才我們分析了兩位數(shù),三位數(shù)會怎樣呢?
師:145是3的倍數(shù)嗎?
生:百位可以一口氣數(shù)99個,百位剩1個,十位9個9個數(shù)十位剩4個,個位不數(shù),百位的1個,十位的4個,加個位的5個,一共10個,剩下的10個不夠3個3個再數(shù)。所以145不是3的倍數(shù)。
師:如果2361呢?
生:2361,按照數(shù)數(shù)辦法,千位剩下1個,百位剩下3個,十位剩下6個,各位1個。一共剩余12個。12夠3個3個數(shù),所以2361是3的倍數(shù)。
師:到底剩余數(shù)和誰有關(guān)系呢?
出示12、24、27、144的圖示
學(xué)生觀察討論后得出:剩余的個數(shù)等于各數(shù)位數(shù)相加的和。
師:所以回過頭去看看,3的的倍數(shù)要怎么判斷?把各位上的數(shù)相加。各位上的數(shù)相加就是在找剩余的數(shù)。剩余的數(shù)是3的倍數(shù),這個數(shù)就是3的倍數(shù)。剩余的數(shù)不是3的倍數(shù),這個數(shù)就不是3的倍數(shù)。
師:現(xiàn)在知道3的倍數(shù)特征的秘密了吧?
一節(jié)課只有一個結(jié)論,而結(jié)論本身非常簡潔且容易記憶,如果直接告訴學(xué)生,幾分鐘就可以解決問題,再加上學(xué)生大都已經(jīng)知道這個知識,此時,我們可以這么教學(xué):由果及因。所以數(shù)數(shù)才是3倍數(shù)特征的核心,其實教師是把含有計數(shù)單位“十”“百”“千”……的數(shù)轉(zhuǎn)成含有計數(shù)單位“一”的數(shù)進(jìn)行研究。另一方面溝通前后知識的聯(lián)系,即2和5的倍數(shù)的特征只看個位數(shù)字,原因在于計數(shù)單位“十”“百”“千”……本身就是2和5的倍數(shù),所以不用考慮除個位外其他數(shù)位上的數(shù)。抓住核心后就可以有流程了,然后通過“設(shè)疑——引發(fā)碰撞;探究——由表及里;提煉——歸納升華;拓展——鞏固深化;研討——反思內(nèi)省”的課堂模式,讓數(shù)學(xué)理解不斷向縱深推進(jìn)。
二、體悟——公式本質(zhì)
很多時候?qū)W完了幾何圖形的,我們留存在腦海中的僅是計算公式。也就是解題方法。其實教師不可以僅僅給與學(xué)生方法,更多的是當(dāng)中的內(nèi)在含義,那么面積公式的核心是什么?是圖形中包含有多少個面積單位。所以長方形=長×寬,實際是一行的單位個數(shù)×行數(shù),正方形實則相同。但是平行四邊形,三角形、梯形、圓形呢?一種圖形一個公式,記住公式成為了常態(tài)。其實,如果抓住一行的單位個數(shù)×行數(shù)這一內(nèi)核,那么幾何圖形的教學(xué)將有一番新的視角。
片段:長方形面積=每行單位個數(shù)×行數(shù)
師:能用這種方法求另外幾個圖形的面積嗎?
生:梯形不行,對邊不一樣長。
生:圓沒有長、寬。
生:三角形那個也不行。三條邊。
生:平行四邊形不是直角,也不行。
師:如果有一個行,你說誰最有可能?
生:平行四邊形。
師:理由?
生:有四條邊。
師:梯形有四條邊,梯形就不行?
活動:
1.手上有透明方格紙(一格有1平方厘米)和若干平行四邊形;
2.將圖形襯在透明方格紙底下;
3.數(shù)數(shù)平行四邊形的面積有多少個面積單位;
4.數(shù)的過程中看看有沒有這個規(guī)律。
由于有透明方格紙的輔助,單位面積個數(shù)非常清晰的呈現(xiàn)出來。活動后,學(xué)生發(fā)現(xiàn):逐格拼組法:把多出來的兩小塊三角形補(bǔ)到缺口。大小不變,形成長方形。整體拼組法:將平行四邊形看成一個三角和一個梯形,三角形整體移動,拼組,大小不變,形成長方形。把不是直角的情況克服掉了。每單位行個數(shù)是平行四邊形的底,行數(shù)是平行四邊形的高。反過來底是每單位行個數(shù),高是行數(shù)。所以平行四邊面積=底×高。這又恰好溝通了每行單位個數(shù)×行數(shù)這個算式的關(guān)系。帶著研究這個問題的經(jīng)驗研究其他的平面圖形,什么圖形可以運用上每行單位個數(shù)×行數(shù)這個計算公式,所有的平面圖形面積計算公式昭然若揭,呼之欲出了。
三、求索——計算本源
以兩位數(shù)乘兩位數(shù)為例,如何正確列出豎式?先用一個乘數(shù)個位的數(shù)去乘另一個乘數(shù),得數(shù)的末位和乘數(shù)的個位對齊,再用乘數(shù)十位上的數(shù)去乘那個乘數(shù),得數(shù)的末位和乘數(shù)的十位對齊,然后把兩次乘得的數(shù)加起來.。但是追問下去為什么最后要相加,相加的時候兩部分?jǐn)?shù)字為什么是這樣對齊的?能表達(dá)清楚的學(xué)生并不多,也就是計算最容易被家長和孩子提及和運用的是算法,而清晰算理才是本源。越來越多的老師意識到算理的可貴,在多種方案的輔助下,形成多元表征,計算啟蒙課扎實有效:一是通過口算的思考方式想筆算,想如何拆數(shù),如何合并相加。二是通過數(shù)形結(jié)合的方式(小棒,點子圖),呈現(xiàn)每一個乘法環(huán)節(jié)的過程與結(jié)果。三是在測試中設(shè)計選項,以此來考查相乘的部分體現(xiàn)的含義。計算技能固然重要,但計算本源的追溯一樣價值連城。它發(fā)展了學(xué)生對數(shù)的性質(zhì)的理解力和洞察力,培了學(xué)生的數(shù)感;數(shù)學(xué)思維能力、問題解決能力,積累了數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗。所以,計算課中算理是不可以被忽視的,甚至要加倍思考如何“講得清、道得明”清晰精準(zhǔn)。
數(shù)學(xué)是思維的科學(xué),如果僅僅讓學(xué)生滿足于發(fā)現(xiàn)結(jié)論后的不斷練習(xí)以至熟練,對學(xué)生思維能力的培養(yǎng)并沒有多大價值。思維需要“健康而緩慢的生長”,要下得“水磨”功夫,舍得花時間去“培養(yǎng)”,學(xué)生在教學(xué)中采用什么方法學(xué)習(xí)將會深深地左右他們的態(tài)度和性格。教學(xué)要讓學(xué)生在回歸知識本源的過程中學(xué)會學(xué)習(xí),養(yǎng)成追根究底的學(xué)習(xí)習(xí)慣,不僅知其然,而且知其所以然。無論是對知識源頭的求索態(tài)度,還是對知識本身的再深入,都會讓學(xué)生產(chǎn)生好奇心和興趣,從而養(yǎng)成深度學(xué)習(xí)的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣。這就是第一原理帶來的啟示,希望,你也和馬斯克一樣去思考。