江蘇南京市長江路小學(210000)
在課堂中,尤其是在有關(guān)運算律的課上常常聽到教師問“你喜歡用哪種方法?”“為什么會選擇用這種方法?”等問題,這其實就是教師在算法多樣的基礎(chǔ)上組織學生進行算法優(yōu)化。下面就以“組合圖形的面積”的教學為例,談?wù)勎覍Α八惴▋?yōu)化”的思考和探索。
課始,教師出示圖1,讓學生在圖中畫出輔助線,探索圖形的面積。
圖1
在學生探索后,組織學生交流不同的解題方法(如圖2)。
圖2
教師引導(dǎo)學生將以上五種方法進行分類:方法①②③為“割”的一類,方法④⑤為“補”的一類。
這就是一個算法多樣化的過程,此間學生充分地思考、交流,每一種方法的呈現(xiàn)都是一次思維的開拓。更重要的是,不同層次的學生都經(jīng)歷了探索的過程,從而發(fā)現(xiàn)算法,教師再對每一種思路、每一種算法都給予肯定,然后通過集體的力量對呈現(xiàn)的算法進行分析、比較和歸類,使學生感悟算理,并且參與到教學過程中,體現(xiàn)了學生在課堂中的主體性。
圖3
教師出示圖3,要求學生用兩種方法計算圖形的面積。
以下兩種是大多數(shù)學生采用的方法。
圖4
師:只有這兩種方法么?
生1:還可以把它分割成兩個梯形來計算。
生2:也可以把這個圖形補成一個長方形來計算。
師:沒錯,那為什么大家都選擇這兩種方法呢?
生1:這樣需要計算的少。
生2:這兩種方法都是把圖形分割成兩個長方形,計算簡便些。
生3:這兩種方法,既算得快,也不容易算錯。
師:你們說的都很有道理,在計算時要盡量優(yōu)化算法,選擇合適的方法,以提高計算的速度和正確率。
教師沒有刻意要求學生用某種所謂簡便的方法進行計算,而是讓他們自主選擇兩種方法來計算,大多數(shù)學生都選擇了相對簡便的方法,說明學生在面對多種解題思路時,已經(jīng)具備了初步的優(yōu)化算法的意識。當然,最優(yōu)化的算法不能簡單地由教師、教材、優(yōu)等生等“權(quán)威”來規(guī)定與統(tǒng)一,也不能向?qū)W生機械灌輸,而是應(yīng)該把選擇的主動權(quán)交給學生,引導(dǎo)他們?nèi)ケ容^和感悟,“優(yōu)化”應(yīng)由學生說了算,不是教師說了算。優(yōu)化算法是學生不斷反思、不斷完善的過程,是學生的思維水平不斷提升的過程。在出現(xiàn)多種算法后,如果不及時進行對比從而優(yōu)化,學生的思維可能會混亂,無法達到提升思維水平的目的。
一節(jié)課40分鐘轉(zhuǎn)瞬即逝,但卻留下了很多問題,比如既有算法多樣化也有算法優(yōu)化,那二者是怎樣的關(guān)系?該怎樣處理?如何讓學生學會數(shù)學地思考,感受優(yōu)化的價值,讓“算法優(yōu)化”自然、自主地發(fā)生呢?
算法多樣化是指鼓勵學生用多種多樣的方法進行計算,使學生具有開放的思維和意識。算法優(yōu)化是指根據(jù)學生的認知特點以及學生擅長的計算思維方式,引導(dǎo)學生強化某種思維運算方式,在原有基礎(chǔ)上進行優(yōu)化運算。有人認為兩者是對立的關(guān)系,也有人認為兩者是遞進的關(guān)系。其實,從本質(zhì)上看,兩者之間并不矛盾,都是學生需要的,關(guān)鍵是如何把握其中的“度”。就這節(jié)課而言,讓學生感受組合圖形面積的算法多樣性,能為學生的算法優(yōu)化提供基礎(chǔ),然后再組織學生進行算法優(yōu)化,這樣循序漸進,符合學生的認知特點。因此,教師在課堂教學中要堅持算法多樣化,也要堅持算法優(yōu)化,站在學生思維的角度把兩者有機結(jié)合起來,使二者相輔相成。
在優(yōu)化算法的過程中,要加強學生間和師生間的交流,這樣,學生才能從對比和碰撞中感悟?qū)ふ易顑?yōu)算法的必要性,所以課堂上優(yōu)化算法的時機選擇尤為重要。比如先讓學生講解自己探索的求面積的方法,激發(fā)學生探索的欲望,然后師生間進行平等對話和交流,教師引導(dǎo)學生在理解每種算法的基礎(chǔ)上再一次選擇和思考,這樣的教學既突出學生的主體地位,也符合學生的認知規(guī)律和心理特點。如果教師“要求統(tǒng)一用這種方法來計算”,那如此簡單粗暴的“優(yōu)化”方式是無法幫助學生內(nèi)化知識的,也無法獲得學生的認可。另外,恰當?shù)膬?yōu)化時機才能促進學生數(shù)學思維的發(fā)展。在大部分學生選擇了將圖形分割成兩個長方形的方法后,教師引導(dǎo)學生將這兩種方法與其他方法進行對比和篩選,學生通過自己的思考敢于選擇、學會選擇,同時也學會了放棄??梢姡寣W生參與到優(yōu)化的過程中來,能夠培養(yǎng)學生分析和解決問題的靈活性,讓每一個學生在自主優(yōu)化的過程中發(fā)展數(shù)學思維。
在實際的教學中,教師不可能預(yù)見課堂上發(fā)生的所有情況,所以要具備能根據(jù)當時的具體情況,巧妙合理地做出相應(yīng)變動的能力。教師需動態(tài)把握學生在優(yōu)化算法的過程中出現(xiàn)的“生成”,對于學生自主探究得出的多樣化方法,首先給予充分肯定和鼓勵,使學生體驗到自我價值,增強學習信心;對于學生“創(chuàng)造”出的“另類”方法,比如將這個組合圖形分割成3個甚至是4個基本圖形來計算面積,就需要教師及時引導(dǎo),避免引發(fā)學生的“創(chuàng)造疲勞”。