数学游戏助力学生思维培养

2020-08-31 15:00沈一鸣
数学大世界·上旬刊 2020年8期
关键词:数学游戏数学思维建模

沈一鸣

【摘 要】 《数学课程标准》中明确提出:有效的数学学习活动不能单纯地依赖模仿与记忆,动手实践、自主探索与合作交流是学生学习数学的重要方式。本节课学生在“玩”中感悟策略,“让”中发现策略,“说”中明确策略,“辩”中初具模型,“圈”中建立模型,“变”中创新思维。课堂上借助“倒推法”帮助学生发现秘诀,顺利建模。

【关键词】 数学游戏;数学思维;策略;建模

【课前思考】课堂教学中主要是让学生明白对手能取的圆片数是一个变化的量,自己能取的圆片数也是一个变化的量,怎样取小圆片才能控制住局面,确保获胜,就是这个游戏的奥秘。

一、“玩”中感悟策略

师:同学们,今天我们一起来玩个数学游戏。

活动规则齐读:两人轮流取小圆片,每次只能取1个或2个,不能不取,谁取到最后一个,谁就获胜。(6个小圆片按照顺序摆成一排)

师:对这个规则,你清楚了吗?我们要注意什么?

生1:轮流。

生2:每次只能取1个或2个。

生3:谁取到最后一个,谁就获胜。

师:最后一个就是?

生4:取到第6个胜利。

师和生演示一遍。

同桌合作,可以多玩几次,音乐3分钟。

师:刚才游戏中赢过的举手。有这么多高手!

【思考】本节课开始就给学生充足的时间玩游戏,学生在玩游戏的过程中初步感悟游戏中的取胜策略。学生玩了很多次,从一开始没有目的地玩,到后来发现“谁取到3,谁就获胜”。因为取到3,可以给对手剩下3个小圆片,一次取不完。学生玩着玩着就感悟到了一些方法,他们也会不断完善自己的游戏过程。

二、“说”中明确策略

对比两图,分析获胜秘诀。

师:同学们,我们来观察刚才的两次游戏过程,它们有什么相同点?再分析一下郭同学和郁同学的取胜策略。

生1:后拿赢(一起看图,发现真的是)。

生2:他们都拿到了很关键的一个小圆片“3”,剩下三个给对方,让对方一次拿不完,就会获胜。

生3:先拿的同学无论是拿1个还是2个,后拿的同学都能保证拿到第3个,对方一次拿不完,我就胜利了。

生4:他们都取了第3个小圆片,因为要想获胜,就必须取第3个小圆片,所以要让对手先取,自己后拿,才能赢。

师:要想取到第三个小圆片,怎么办?

生1:后拿,对手取1,我取2、3,对手取1、2,我取3,保证取到第3个小圆片。就胜利了。(师黑板上圈一圈)

小结:同学们太会思考了,要拿到6,就要拿到3,给对手剩下3个,要拿到3,就要后拿(板书)。我们刚才讨论的方法,在数学上叫作“倒推法”。6个小圆片时,后取会赢。现在让你玩,你会赢了吗?

生:会,肯定赢。

【思考】这个环节的设计,学生在游戏后能理性思考,对比分析,明确取胜策略,是真正意义上的“玩中学”。

三、“辩”中初具模型

师:6个小圆片,后拿获胜,没有疑问了。想一想,還有哪些个数的小圆片,后拿也能保证获胜?

生1:9个,刚才说后拿保证拿到第6个,剩下3个,对手无论拿1或2,我都赢了。

生2:12个,15个。

生3:8个。

生4:只要是3的倍数都要后拿。

师:这么多小圆片的数量,9个,12个,15个,8个,你们认为呢?都是后拿的吗?

生5:8个不是,如果我们后拿,保证拿到6,对方只要拿7、8就胜利了。所以8个小圆片不是后拿的获胜。

生6:我觉得是3的倍数后拿,要对着干,每次都是对方1个,我2个,对方2个,我1个,加起来就是3个。

得出:只要3的倍数,都要后拿,才能确保获胜。

【思考】这里用到了数学方法中的推理,学生对“6个小圆片,后拿获胜”已经毫无疑问了。学生会依此类推,架构知识间的联系。

四、“圈”中建立模型

师:不是3的倍数的情况下,先拿的获胜还是后拿的获胜?比如7个小圆片呢?怎么取保证获胜?

同桌交流。全班反馈。

生1:3个一组,分一分,就发现多了1个,先把1个拿走,剩下的就跟6个时候一样。

师:怎么分?

生1:

生2:7个小圆片的时候,先取1,把多出来的1个先拿走,接下来就是对手1,我2,对手2,我1,对着干,我就会赢。

师:10个小圆片呢?

生3:

生4:10÷(1+2)=3(组)……1,这个1先拿走,就会获胜。

【思考】学生在圈一圈的过程中,建立模型。3个分成一组,只要取到每组的最后一个,就能掌控局面,先把多余的那个余数1取完,先取的同学就能获胜。到现在我们就不需要再玩了,只要把这些小圆片分一分,3个一组,多余的小片先取完,就能确保获胜。课堂接近尾声,学生玩中思考,数形结合,建立了数学模型。

五、“变”中创新思维

师:这个游戏你们还想怎么玩?你也可以设计一个类似的游戏。

生1:我想知道每次取2~3个小圆片的话,会是怎样的呢?

生2:这样不好,万一剩下1个呢?没法取了,所以能不能更正一下,每次取1~3个小圆片呢?

师:你考虑得真周到,那我们改成每次取1~3个小圆片吧,可以吗?

生1:可以。

全班一起解决:两人轮流取小圆片,每次只能取1~3个,不能不取,谁取到最后一个,谁就获胜。(6个小圆片)

生3:先拿2个,剩下4个给对方,让他一次取不完,我就会获胜。

【思考】课堂的最后,给了学生很大的自主探究空间,让他们大胆创新,自主设计游戏。每个孩子都是很有潜力的,这个环节关注到学生的发展,看看他们能否灵活运用所学的知识去解决问题。我们的数学教育就应该这样帮助学生启迪思维,发展学生的潜能。

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