本节课的教学目标是什么?仅仅是让学生被动地接受一种被前人证明是最便捷的解法,然后通过反复操练,以解决所有同类问题吗?
其实,在解决“找次品问题”的过程中,学生可以进一步理解什么是随机事件,理解和掌握基本的逻辑推理和化归的思想方法。与此同时,如何清晰地表达数学思维的过程,如何理解解决问题策略的多样化和优化,如何运用比较——猜想——验证的策略发现数学结论,如何把复杂问题转化为简单问题,如何把具体问题推广为一般问题,都是在解决这一问题的过程中需要考虑的。这些蕴含在解决问题过程之中的隐性的“基本思想”和“基本活动经验”,或许恰恰是在过去的数学教育中容易被忽视的。
次品所在的位置无外乎天平左端、天平右端和天平外这三个地方,而要使称量的次数最少,就要使次品在这三个地方的机会尽量均等。这样,不管次品在三个地方种的任何一处,问题都转化成“从总数的三分之一(左右)里面继续找次品”。因此,把零件总数分成三等份,所用的次数是最少的。
“从9个零件里找出1个较重的次品”是重要环节,目标是让学生对各种方案进行比较,找出称量次数最少的最优方案,形成初步的猜想。重点放在发现最优方案的特点上,得出“每次称量时把含有次品的零件尽量三等分,所用次数最少”的结论。
接下去的教学可以分为两个层次:一是探究“零件数是3的整次方数(3、9、27、81等)与找出次品需要称的最少次数之间的关系”;二是“零件数非3的整次方数与找出次品需要称的最少次数之间的关系”。
至于教学中是否一定要得出课本中“你知道吗”介绍的规律,主要取决于课堂现场学生的情况。我觉得,“得出规律”并不是最重要的,也不是这节课必须要达成的目标,在探究规律的过程中是否体验到了“化繁为简”、“优化”等数学思想方法才是最重要的,对于学生的发展才是更有价值的。
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