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极限思维与坚持,看见问题本质

时间:2023-08-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:想到前两个滑梯很正常,想到第三个滑梯是得益于我懂得“极限思维”。极限思维就是把所思考的问题及其条件进行理想化假设,当假设被一步步地推到极端时,问题的实质就会水落石出。当然,有了这样的思维,还需要一颗永不放弃的坚持的心,才能有所得。

极限思维与坚持,看见问题本质

小学四年级数学“角的度量”,课始——

师:孩子们请看屏幕。(出示第一个倾斜度比较小的滑梯)玩过吗?

生:(自豪地)玩过!

师:(微笑着)地球人都玩过!(出示第二个倾斜度稍大的滑梯)想玩哪个?

(大多数同学说第二个。)

(师再出示第三个倾斜度很大的滑梯。“第三个!”不用师问,生脱口而出。稍后,好多同学笑着改变了主意:“啊,第二个。”)

师:(满意地笑了)同学们笑了,笑什么?

生:第三个太斜了。

师:这个“斜”字用得很好。

生:第三个太陡了。

师:那这三个滑梯不同在哪呀?

生:三个滑梯有高有矮。

师:对,有高有矮。还有什么不同呢?

生:(异口同声地)角度!

师:哎呀,厉害!了不起!有一双数学的眼睛!(课件抽象出三个角)第一个滑梯不好玩,第三个滑梯不能玩。(隐去两个角,留下第二个滑梯的角)那么滑梯的角多大才算合适呢?这就需要量角的大小,是不是?

生:是。

师:今天这节课我们就一起来学习——(板书:量角的大小)

老师们听完课后,直夸三个滑梯设计得好,从司空见惯的场景中发现了有价值的数学问题,好多老师好奇地问:“华老师,您怎么想到的?”

关于“角的度量”一课,我回忆自己和同行们的课堂教学,发现存在着这样的问题:我们艰难地、枯燥地、机械地让学生量了各式各样的角,但是没能让学生感受到量角的用处。(www.xing528.com)

那么,度量角的大小是屠龙之技,还是学习生活中必不可少的技能?能不能创设一个好的问题情境?

刚开始,我搜寻生活中的角,发觉生活中的角都不需要量,因为大多是直角。

在一筹莫展了一周后,我躺在床上发现衣柜里衣领的角是千差万别的,我很兴奋。进而,我发现牙刷上也有非常讲究的角,椅子靠背向后倾斜一定的角……真是定能生慧,随着定力的滋长,我眼中看到的都是各种各样的、大小不同的角。

那为什么要量角呢?怎么让学生感受到量角的必要?

又经过三天的搜寻、比较、思考,我设计了大头儿子和小头爸爸配玻璃的情境:小头爸爸在商场里要为家中配两块扇形玻璃(课件出示两块扇形玻璃,半径相同,一个圆心角是35 度,另一个圆心角是105 度),但忘记量大小。因此,他打电话给家中的大头儿子。大头儿子先找直尺量出半径,再量圆心角多大时犯难了。怎么办呢?

这样的情境暗含着量长度和量角度的联系和区别。量长度是学生已知的,而量角度是学生未知的。长度是一维的,角度是二维的。但量角度也要像量长度那样从0 刻度线开始。这样的问题解决可以唤起学生量长度的经验,为探索量角度的方法提供支撑,还能为很好地解决学生分不清看内圈刻度还是看外圈刻度的问题,为课尾总结度量的相同点做了铺垫。

35 度和105 度的两个角,为学生尝试用三角尺上30 度的角来比着量提供了空间,但又不正好是30 的倍数,就为统一度量单位做了铺垫。

这样的教学情境,不可以用比画来解决问题,没法用普通语言表达清楚,凸显了数学表达的价值。

可是,和大家讨论的时候,刘坚老师不认可,理由有二:第一,这样的情境是很有价值,可是一般的老师想不到。第二,这样的情境不常见,有些假。

我忍痛割爱,决定另觅新境:真实、简单而又有问题的情境。

我以学生的视角来看世界,从儿童的生活中来寻找。终于,滑梯进入了我的视域。这是地球人借助自身质量来玩的游戏,不管是城市还是乡村的小孩一定都玩过。要比较,得有两个滑梯,于是我拿起笔在纸上画了两个滑梯,画完第二个滑梯,我不由自主地画出了第三个滑梯。看着自己画的三个滑梯,想象着课堂上学生看到第三个滑梯时的情景,我幸福地笑了。

我终于找到了既真实又有趣,还能引发学生学习需求的滑滑梯情境。

想到前两个滑梯很正常,想到第三个滑梯是得益于我懂得“极限思维”。

大家都知道一个苹果掉到牛顿头上的故事,可是可能好多人不知道牛顿当时怎么想的。我从牛顿传记中知道牛顿是这样想的:苹果为什么会掉到地球上来而不是飞上天呢?如果苹果树有100 英尺高,苹果还掉到地球上来吗?200 英尺高呢?1000 英尺高、10000 英尺高呢?“假如苹果树有一天长到月亮那么高,苹果还会落到地上吗?”……

十多年前,我曾在报纸上写文章介绍一道题的解法:“两人在圆桌上轮流平放一枚同样大小的硬币。谁放下最后一枚而使对方没有位置再放时,谁就获胜。假设两人都是高手,试问是先放的胜还是后放的胜?”有人认为是先放的胜,有人认为是后放的胜,还有人认为谁先谁后无所谓,更多人莫衷一是。其实,您只要假想——如果圆桌面很小,小得和硬币一样小,那么是先放的胜还是后放的胜就不言自明了。当然,您也可以把硬币想得很大,大得和圆桌一样大,答案是一样的。

极限思维就是把所思考的问题及其条件进行理想化假设,当假设被一步步地推到极端时,问题的实质就会水落石出。所以,我想我能够想到第三个滑梯,就得益于这样的思维方式。爱因斯坦说:“你能不能观察到眼前的现象,不仅仅取决于你的肉眼,还要取决于你用什么样的思维,思维决定你到底能观察到什么。”

当然,有了这样的思维,还需要一颗永不放弃的坚持的心,才能有所得。古人说:“愚者千虑,必有一得!”

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