蘭子君執(zhí)教 張麗穎設(shè)計整理
議課人員:張麗穎名師工作室 蘭子君 郭海燕 道盛琴 馮玉嬌 秦桂霞 王麗霞 田 璐 王麗媛 劉 麗 高 燕
指導(dǎo)專家:秦皇島市海港區(qū)教師發(fā)展中心 張麗穎
師:同學(xué)們喜歡玩游戲嗎?今天我們玩?zhèn)€“說反話”的游戲。
(師生輕松愉快地玩起游戲,忽然教師故意大聲地說:“我是男的?!保?/p>
生:(憋了半天)我是女的。(笑聲四起。)
師:誰愿意再來和老師比試比試?(氣氛開始活躍,教師有意找了個女生。)
師:我越長越漂亮。
生:(很無奈地)我越長越丑陋。
師:剛才同學(xué)們都笑了,但笑過以后要有思考。你們有沒有發(fā)現(xiàn),剛才的游戲在玩的過程中有一個人始終占著便宜。是誰呀?(生齊喊:老師?。?/p>
師:剛才都是老師先說,這樣很容易把你們逼到不好回答的境地,想不想反一下?
(學(xué)生紛紛站起來比拼,屢屢讓老師陷入尷尬境地,學(xué)生已相當(dāng)興奮,完全沒有了課前的緊張。)
師:看來呀,在玩游戲的時候,有時先說和后說結(jié)果會截然不同。我們再來玩?zhèn)€游戲,好嗎?
1.明確規(guī)則。
兩組牌,一組是紅桃9、7、4,一組是黑桃8、5、3,紅桃比黑桃相應(yīng)的牌稍大些(把牌貼到黑板上)。游戲規(guī)則:兩人各選一組牌;每人每次出一張牌,各出三次,每張牌只能出一次,誰出的牌點數(shù)大誰贏;第一場誰先出,后面兩場還是誰先出;三局兩勝。
2.獲勝——靠實力。
師:兩組牌,讓你們先選擇,你們選哪組?
(學(xué)生異口同聲:“9、7、4?!苯處熥穯枺骸盀槭裁??”學(xué)生回答:“第一組點數(shù)大,獲勝機會大?!保?/p>
師:果真這樣嗎?我們試一試。
(教師出8、5、3,學(xué)生出9、7、4,學(xué)生3∶0獲勝。)
師:看來選擇大牌確實占優(yōu)勢。
3.獲勝——靠對策。
(1)組內(nèi)比試討論。
師:這次我先選牌,我選紅色的三張大牌,你們拿黑色的三張小牌,還有辦法獲勝嗎?怎樣出牌,才能獲勝?(學(xué)生獨立思考。)
師:已經(jīng)想到小牌獲勝的同學(xué)拿小牌,還沒想到的同學(xué)拿大牌,同桌之間過過招,在過招的同時互相討論、研究。(同桌比試,思考討論。)
(2)現(xiàn)場比試啟思。
師:現(xiàn)在,哪個同學(xué)能夠自信地說“我拿小牌也能打敗對手”,請舉手!請同學(xué)們邊見證邊思考:他用什么辦法以弱勝強?
(教師故意設(shè)陷阱:“你拿小牌,請你先出,好吧?”學(xué)生不中計:“不,請老師先出?!苯處煶?,學(xué)生出3。)
師:第一局你就輸給我了,請問你現(xiàn)在要不要投降?下面的同學(xué)有誰知道,他為什么不投降?(學(xué)生紛紛舉手發(fā)言,表示后面8 比7 大,5 比4 大,三局兩勝。)
師:我明白了,他第一局輸給老師是有目的的,目的是什么?
生:用他最小的牌輸給你最大的牌。之后,他剩下的兩張牌都比你大,就能贏兩局。
師:我拿大牌怎么就輸啦,我不服,我還要跟你再比一場。(教師出4,學(xué)生出5;教師出9,學(xué)生出3;教師出7,學(xué)生出8。學(xué)生2∶1獲勝。)
師:明白了,他這叫用最小的代價換取最大的利益??雌饋?,選擇小牌也能戰(zhàn)勝對手。在對抗競爭中開動腦筋尋求最優(yōu)方法以戰(zhàn)勝對手,這就是對策!剛才你們用實力弱的小牌戰(zhàn)勝老師,靠的就是對策!
(3)探究以弱制強。
師:剛才以弱勝強的對策中哪一局最為關(guān)鍵?為什么這一局最關(guān)鍵?最關(guān)鍵的這一局厲害在哪兒?(學(xué)生一致認為3 對9 最關(guān)鍵,只要把大牌的9對掉了,就能2∶1獲勝。)
師:我明白了。當(dāng)我出9 的時候,你們無論出幾都是輸,所以干脆犧牲最小的3,浪費掉我最厲害的9,用最小的代價損失掉我最強的力量,用暫時的失利換取后兩局的勝利!這就是古人常說的“以弱制強”!
(4)探究后發(fā)制人。
師:你們會全盤考慮、以弱制強,就一定能取得整體勝利嗎?
生:我知道,我知道,必須老師先出牌!
師:如果大牌不先出牌,小牌還能以弱勝強嗎?(學(xué)生紛紛搖頭,表示小牌先出的話,大牌每一局都可以出一張大過小牌的,大牌肯定完勝。)
師:必須想法讓對手先出牌,然后在知己知彼的情況下,后發(fā)制人,取得整體勝利!
(5)探究實力相近。
師:有了知己知彼、后發(fā)制人、以弱制強,弱者就一定能取得勝利嗎?如果老師把小的這組牌繼續(xù)調(diào)小,比如把8、5、3 換成6、5、3,還是大牌先出,小牌還能勝嗎?為什么?(學(xué)生悟到只有一張6 大過對方4,無法取勝。)
師:如果非要把小牌調(diào)小,你們覺得可以調(diào)小幾張?調(diào)哪幾張?(學(xué)生積極思考,交流并達成共識。明確只能把3 調(diào)小,另兩張必須保證大于對方的4和7。)
師:通過剛才的思考,你們覺得要想以弱勝強,除了后發(fā)制人、以弱制強這兩招外,弱者還必須滿足什么條件?(學(xué)生悟到小牌不能太弱,至少有兩張大于大牌。這就是“實力相近”。)
1.引導(dǎo)審題,理解問題解決的條件。
師:老師特別佩服你們,在玩牌游戲中不知不覺就研究了一門重要的學(xué)問——對策問題。剛才用小牌戰(zhàn)勝大牌就是對策問題的一種——以弱勝強。對策思想在我國源遠流長,著名的歷史故事《田忌賽馬》就運用了這一思想。下面就讓我們穿越時空,回到二千多年前的戰(zhàn)國時期,去看一看古人是如何運用這一對策的,好嗎?(課件出示《田忌賽馬》課文,學(xué)生獨立閱讀。)
師:根據(jù)課文提供的信息,你們能用數(shù)學(xué)符號把雙方的賽馬按照戰(zhàn)力從強到弱進行排序嗎?試一試。(學(xué)生獨立嘗試,然后交流。)
生1:齊上>田上>齊中>田中>齊下>田下。
生2:A>a>B>b>C>c。
師:大小寫的字母分別表示什么?A>a,B>b,C>c,是根據(jù)什么知道的?a>B,b>C,又是根據(jù)什么知道的?(學(xué)生結(jié)合課文內(nèi)容分析。)
師:分析問題首先必須明確并理解條件。齊王和田忌六匹馬的戰(zhàn)力排列與我們六張撲克牌的實力排列是一樣的。實力相差不太懸殊,這是孫臏后面決策的前提條件。
2.類比溝通,理解賽馬策略。
師:第二次比賽孫臏戰(zhàn)勝齊王的對策和你們用小牌戰(zhàn)勝大牌的對策有什么相通之處?(因為有前面的閱讀討論,學(xué)生很順利做出分析:都是在實力相近的情況下,采用了后發(fā)制人、以弱制強的策略,從而取勝。)
3.猜想驗證說理,探究對策是否唯一。
師:假設(shè)驕傲的齊王一直按上、中、下的順序出馬,孫臏想到的這種策略是不是唯一能贏齊王的對策呢?(出示對陣表格)
第一場第二場第三場齊王田忌A C B A C B勝負——田忌2勝1負
(學(xué)生意見不一。)
師:看來取勝對策是否唯一,大家有不同看法。那么田忌總共有多少種可采用的對策呢?你是怎么想的?(學(xué)生出現(xiàn)兩種意見,9種和6種。)
師:到底是9 種還是6 種,只要把各種對策一一寫出來就知道了。聯(lián)想搭配知識中的有序思考策略,認真填一填。(學(xué)生獨立完成課本中表格,然后交流。課件完成填表。)
4.深度思考,體悟博弈。
師:如果齊王按上、中、下的順序出馬,田忌共有6種應(yīng)對策略,這6種應(yīng)對策略中只有一種能贏齊王。也就是說田忌獲勝的可能性只有六分之一。為什么獲勝的可能性很小,孫臏卻胸有成竹呢?
生:因為齊王正在得意忘形之際,以為自己實力強必勝,還是按上中下的順序出馬。
師:這就叫知己知彼。就好比玩“石頭、剪刀、布”,田忌看到了對方出什么才出手。(學(xué)生笑了起來。)
師:問題又來了——如果第二次比賽齊王改變出馬順序,田忌還能贏嗎?贏的可能性有多大呢?我們來試一試。(將上面表格的第一行改成C、B、A,根據(jù)學(xué)生回答完成填表。)
師:齊王按下、中、上的順序出馬,田忌按方案3出馬可以獲勝,獲勝的可能性還是——
生(齊):六分之一。
師:像這樣在了解對方出馬順序的前提下,按順序列出自己可以采用的所有方案再一一進行分析,從中找到能夠戰(zhàn)勝對手的最合理行為方案也就是最優(yōu)方案的過程,就是優(yōu)化!沏茶問題我們研究的是程序的優(yōu)化,烙餅問題我們研究的是空間的優(yōu)化,而今天的田忌賽馬我們研究的是出馬順序的優(yōu)化。數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)就是不斷尋找解決問題方法,并努力尋求最優(yōu)解決方法的過程。
1.拍球比賽。
(教材107頁第3題)學(xué)生獨立思考后交流。
2.游戲——取撲克。
游戲說明:10 張撲克牌,兩人輪流取,每次只能取2 張,誰最先取到第10 張撲克牌,誰就獲勝。請仔細思考必贏策略,并用你喜歡的方式表示出來。
改變游戲規(guī)則:10 張撲克牌,兩人輪流取,每次只能取1 張或2 張,誰最先取到第10 張撲克牌,誰就獲勝。(先獨立思考,再同桌過招,最后學(xué)生打擂,啟發(fā)思考,發(fā)現(xiàn)規(guī)律。)
張麗穎:要上好課,首先必須把握教學(xué)內(nèi)容的數(shù)學(xué)本質(zhì)。今天我們就子君老師《田忌賽馬》一課,談?wù)勥@節(jié)課的教學(xué)內(nèi)涵是什么?
蘭子君:《田忌賽馬—對策問題》是人教版小學(xué)數(shù)學(xué)四年級上冊第八單元數(shù)學(xué)廣角的第三課時。本單元共編排了3個例題。例1沏茶問題,思考怎樣合理安排沏茶的各個環(huán)節(jié)才能讓客人盡快喝上茶,其中“合理”“省時”是優(yōu)化沏茶各程序的思考角度;例2 烙餅問題,在探究烙3 張餅怎樣省時的基礎(chǔ)上,探索烙更多張餅的最優(yōu)方法和策略,探究其中的規(guī)律且明確道理;本課時“田忌賽馬”是歷史上“以弱勝強”的經(jīng)典案例,它是在學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)廣角“搭配”的基礎(chǔ)上進行教學(xué)的,意在引導(dǎo)學(xué)生通過簡單的事例,借助有序思考尋找多種解決問題的方案,之后探尋最佳策略,體會運籌優(yōu)化思想在解決實際問題中的作用。
王麗霞:本單元的副標題“優(yōu)化”,本是各行各業(yè)的共同追求,在數(shù)學(xué)中“優(yōu)化”也具有非常豐富的含義,本單元集中體現(xiàn)運籌學(xué)的“最優(yōu)化”思想。3 個例題各有側(cè)重,其中例1 沏茶問題、例2 烙餅問題運籌內(nèi)涵屬于規(guī)劃論。例3“田忌賽馬”以弱勝強通常被認為是博弈論問題。3 個例題的核心目標都是讓學(xué)生感受并初步理解運籌優(yōu)化思想。運籌是優(yōu)化的前提,運籌的本質(zhì)是各種數(shù)量關(guān)系和空間形式的分析、梳理、統(tǒng)籌與推理建模的過程。因此,本單元的教學(xué)對于培養(yǎng)學(xué)生的推理能力與模型思想也是極為有益的。
王麗媛:“數(shù)學(xué)教育既要使學(xué)生掌握現(xiàn)代生活和學(xué)習(xí)所需的數(shù)學(xué)知識與技能,更要發(fā)揮數(shù)學(xué)在培養(yǎng)人的思維能力和創(chuàng)新能力方面的作用?!边@樣的描述明確了我們作為數(shù)學(xué)教師的任務(wù),也指出了數(shù)學(xué)教學(xué)的本質(zhì)?!短锛少愸R》學(xué)習(xí)后要給學(xué)生留下些什么呢?是從不同角度分析問題、周密思考的思維品質(zhì),是在所有可能采取的策略中甄選最優(yōu)策略的能力,是對運籌優(yōu)化思想的感悟和理解。
張麗穎:關(guān)于《田忌賽馬》,歷來有兩種設(shè)計:一是遵循教材,由田忌賽馬的故事(大多是視頻)引入,然后圍繞“田忌采用的策略是否是唯一能贏齊王的策略”這一核心問題展開探究,分析策略,體會優(yōu)化思想,有味道但容易陷入單薄枯燥;二是創(chuàng)設(shè)撲克牌比大小的游戲情境,然后圍繞“小牌如何戰(zhàn)勝大牌”,讓學(xué)生在玩中尋找對策,體會優(yōu)化,有意思但容易陷入膚淺熱鬧。那么,如何讓這節(jié)課既有意義又有意思呢?
秦桂霞:讓數(shù)學(xué)課既有意思又有意義,是我們一直的追求。結(jié)合這節(jié)課,我想從“游戲與經(jīng)典完美結(jié)合,讓有意義與有意思和諧統(tǒng)一”這個角度談?wù)勎业南敕āL锛少愸R是學(xué)生耳熟能詳?shù)慕?jīng)典故事,可是對四年級的學(xué)生來說,他們的關(guān)注點是有趣的故事情節(jié),若揉碎情節(jié)談策略的選擇,探究必定索然無味。本節(jié)課從師生共玩說反話游戲開始,同學(xué)們在興趣盎然的游戲中體悟到了處于主動地位的優(yōu)勢;緊隨其后的撲克牌游戲,學(xué)生全程參與,經(jīng)由一系列有意思的比拼,大家經(jīng)歷了優(yōu)化策略及策略有效前提的探索過程;隨后田忌賽馬故事的重溫,讓同學(xué)們體會古人對策略的應(yīng)用,經(jīng)歷策略產(chǎn)生的過程。這樣讓游戲與經(jīng)典完美結(jié)合,在有意思中體會有意義的思想,可謂潤物無聲。
蘭子君:我同意秦老師的看法。這節(jié)課突破以往設(shè)計的窠臼,將經(jīng)典與游戲完美結(jié)合,起到了“攝人魂魄”的效果?!疤锛少愸R”的故事學(xué)生并不陌生,在平時的課堂中,學(xué)生經(jīng)常會出現(xiàn)“策略皆知”和“知其然而不知其所以然”的現(xiàn)象。為了激發(fā)探究興趣,教師創(chuàng)造性地使用教材,以“撲克牌比大小”的游戲貫穿前半節(jié)課,從靠實力到靠對策,從組內(nèi)比試到現(xiàn)場比拼,給抽象的思想賦予形象化的情境,使其在動腦、動手、動口中主動參與,自主建構(gòu),體驗、領(lǐng)悟數(shù)學(xué)思想方法。最后教師又回歸經(jīng)典,將“田忌賽馬”與撲克牌游戲進行類比,引導(dǎo)學(xué)生抓住它們之間的本質(zhì)聯(lián)系。在驗證唯一性之后,教師再次引導(dǎo)學(xué)生思考“如果第二次比賽齊王改變出馬順序,田忌還能贏嗎”,將學(xué)生的思維觸角向深處延伸,深刻感悟優(yōu)化思想,帶來認識上的再突破。整堂課將游戲與經(jīng)典完美結(jié)合,好玩有趣又充滿濃濃的數(shù)學(xué)味。
田璐:數(shù)學(xué)是思維的體操,思維是智力的核心。我覺得本節(jié)課在“關(guān)注數(shù)學(xué)思考,讓思維在生動中走向深刻”這點上做得也非常有特色。前半節(jié)課,教師引領(lǐng)學(xué)生在撲克牌游戲中層層深入地挖掘獲勝策略——在實力相近的情況下,以弱制強、后發(fā)制人,實現(xiàn)整體勝利。后半節(jié)課在解讀經(jīng)典中引導(dǎo)學(xué)生將撲克牌游戲中獲得的體驗有效遷移,認知前后貫通,理性提升,由對陣策略提升為一種對策思想。整節(jié)課學(xué)生自始至終一直在思考。
郭海燕:我同意田璐的看法。沒有數(shù)學(xué)思考,就沒有真正的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。撲克牌游戲探究策略環(huán)節(jié),從“獲勝靠實力”到“獲勝靠對策”,再到探究“以弱制強”“后發(fā)制人”“實力相近”,不停地將學(xué)生帶到疑惑的邊緣,幫助學(xué)生逐步學(xué)會更清晰、更深入、更全面、更合理地進行思考。而游戲過后,回歸經(jīng)典,從“引導(dǎo)審題、理解問題解決的條件”,到“類比溝通、理解賽馬策略”,再到“猜想驗證說理、探究對策是否唯一”,學(xué)生對運籌優(yōu)化的理解從淺顯逐步走向深刻。這無疑也是思考的力量。
道盛琴:“田忌賽馬”是我國民間流傳的經(jīng)典故事。本身極具趣味性又具有訓(xùn)練智能的現(xiàn)實價值。在本案例中,教師以“說反話”游戲為學(xué)生的“說”搭好臺子,用“撲克牌游戲”為學(xué)生的數(shù)學(xué)思考提供熟悉生動的素材。學(xué)生經(jīng)歷獨立的思考,體驗“以弱勝強”的快樂,思考制勝的秘訣。思維在不斷變化的情景中,圍繞如何求勝而步步深入,智慧在互動中自然生長。
劉麗:數(shù)學(xué)是思維的體操,數(shù)學(xué)教學(xué)最基本的目標就是發(fā)展數(shù)學(xué)思維。如何才能讓學(xué)生真實地思考?我覺得“設(shè)計有價值的問題,讓問題引領(lǐng)探究”十分重要。本節(jié)課以“核心問題+不斷追問”的形式,通過問題鏈不斷把學(xué)生的思考引向深入,讓學(xué)生經(jīng)歷了找尋獲勝方法、感悟獲勝策略、升華對策思想的全過程,特別難能可貴。
馮玉嬌:我繼續(xù)劉麗老師的話題。課堂中,教師用兩個核心問題(小牌如何戰(zhàn)勝大牌、田忌的策略是否是唯一的)引領(lǐng)教學(xué),牢牢把準學(xué)生的思考方向。而游戲與閱讀經(jīng)典中通過問題鏈引導(dǎo)策略形成,又引發(fā)了學(xué)生對策略產(chǎn)生過程的探索及策略有效條件的感悟,拓展了學(xué)生的思維廣度,提高了學(xué)生的思維深度。
高燕:本節(jié)課練習(xí)環(huán)節(jié)“游戲——取撲克”中,問題也是以問題鏈的形式出現(xiàn)的:“每次只能取2張,誰最先取到第10 張撲克牌,誰就獲勝,怎么取?”“10 張撲克牌,兩人輪流取,每次只能取1 張或2 張,誰最先取到第10 張撲克牌,誰就獲勝,怎么取?”圍繞訓(xùn)練目標精心設(shè)計的問題,不斷將探究引向深入,最終實現(xiàn)自我建構(gòu)。
張麗穎
數(shù)學(xué)教育的基本目標是“努力提升學(xué)生核心素養(yǎng)”。要提升素養(yǎng),首先要做的是讓學(xué)生學(xué)得進去,其次是讓學(xué)生學(xué)得深入、深刻。因此小學(xué)數(shù)學(xué)教育應(yīng)該努力讓“有意義”變得“有意思”,用“有意思”來表達“有意義”。
本次觀課議課活動,工作室選取《田忌賽馬》作為研究內(nèi)容,我們想與更多的教師探討:如何抓住數(shù)學(xué)本質(zhì),讓學(xué)生在深入的思考中體會理解運籌優(yōu)化思想?如何讓這節(jié)傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課有味道而且有意思?
一、凸顯數(shù)學(xué)味道
語文有同題課文《田忌賽馬》,教學(xué)中分析得非常透徹,故事蘊含的各種道理幾乎都講到了。數(shù)學(xué)課若講哲理,發(fā)揮空間不大。鑒于數(shù)學(xué)的學(xué)科性質(zhì),我們應(yīng)當(dāng)著重引導(dǎo)學(xué)生以數(shù)學(xué)的眼光透視故事,并將其數(shù)學(xué)化。
1.引領(lǐng)學(xué)生從數(shù)學(xué)角度去分析歷史事件。
“根據(jù)課文提供的信息,你們能用數(shù)學(xué)符號把雙方的賽馬按照戰(zhàn)力從強到弱進行排序嗎”,引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)的眼光尋找故事背后的數(shù)學(xué)信息,將語文課形象化的“馬速排行榜”用數(shù)學(xué)符號表示:設(shè)齊王上、中、下等馬的速度為A,B,C,田忌上、中、下等馬的速度為a,b,c,則A>a>B>b>C>c。明確馬的實力相差不太懸殊,是孫臏后面決策的前提條件。
2.引導(dǎo)學(xué)生運用數(shù)學(xué)方法尋找、分析最優(yōu)策略。
教學(xué)中,教師以“孫臏戰(zhàn)勝齊王的對策和你們用小牌戰(zhàn)勝大牌的對策有什么相通之處”為引領(lǐng),讓學(xué)生通過類比分析,真正理解田忌“以弱勝強”所采用的策略;再通過“假設(shè)齊王一直按上、中、下的順序出馬,孫臏想到的這種策略是不是唯一能贏齊王的對策”引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想搭配知識中的有序思考,通過一一排列,找全田忌的6 種不同對策,發(fā)現(xiàn)只有一種對策能夠三局兩勝,既經(jīng)歷了田忌對策產(chǎn)生的過程,積累了相應(yīng)的基本活動經(jīng)驗,同時更深刻地體會了“謀略在先、以弱勝強”的不易,感悟到“優(yōu)化”的魅力。
3.指導(dǎo)學(xué)生分析實施“最優(yōu)策略”的基本條件。
理解田忌實施最優(yōu)策略的基本條件,才能體會對策論的重要性,感悟?qū)Σ哒摰乃枷?。本?jié)課無論是導(dǎo)入環(huán)節(jié)通過說反話游戲讓學(xué)生體會“先說和后說結(jié)果會截然不同”,還是撲克牌比大小游戲中,讓學(xué)生抽絲剝繭領(lǐng)會只有在大小牌實力相近的前提下,讓大牌先出牌,小牌才能后發(fā)制人,以弱勝強,乃至閱讀經(jīng)典之后的戰(zhàn)力分析、出牌與出馬策略的類比、孫臏胸有成竹原因的思考,其目的都是為了讓學(xué)生知道:“最優(yōu)策略”能順利實施并取得“以弱勝強”的結(jié)果需要滿足以下前提條件:一是實力相近,二是齊王先出,三是全盤考慮,以弱制強。
4.合理延伸,體會博弈。
通常在小學(xué)教學(xué)“田忌賽馬”,只講齊王固定出馬順序,田忌共有6 種對策,只有一種能使田忌三局兩勝,到此為止。如此教學(xué)充其量只是講解了一個決策論故事,構(gòu)不成真正的博弈論問題。因為博弈問題最基本的特征是“策略互相牽制對抗”,通俗的說就是雙方同時決策。這節(jié)數(shù)學(xué)課,教師在解讀經(jīng)典之后,以“如果第二次比賽齊王改變出馬順序,田忌還能贏嗎?贏的可能性有多大”這一問題為載體,把田忌賽馬擴展為一個博弈論問題,即假設(shè)比賽之前,齊王和田忌互相不知道對方賽馬的出場順序,兩人都可以自由選擇己方賽馬的出場順序。通過再次列表分析,得出只要保證讓齊王先出馬,不管齊王怎樣出馬,田忌的出馬方案總是6 種,其中只有用“下對上、中對下、上對中”,才能夠三局兩勝。這樣,使數(shù)學(xué)模型更加精準,讓運籌思想以更加立體的形態(tài)植入學(xué)生心中。
二、選擇合適的教學(xué)策略
1.游戲中感悟,閱讀中理解,在探究類比中循序漸進地理解運籌優(yōu)化。
教師通過有趣的游戲,把學(xué)生不知不覺地帶入研究對策論的數(shù)學(xué)世界,讓學(xué)生在游戲中思考,在思考中感悟,在感悟中學(xué)習(xí)。首先,簡單有趣的說反話游戲不僅符合學(xué)生的天性,更重要的是瞬間就吸引住了學(xué)生。學(xué)生被教師逼得“狼狽不堪”,而在“反攻戰(zhàn)役”中,學(xué)生迸發(fā)的聰明智慧又令教師“招架不及”,師生在歡聲笑語中很快達到了情感的交融,奠定了整節(jié)課良好互動的基礎(chǔ)。但游戲如果僅僅是游戲,就失去了意義。教師一句“笑過后要有思考”的提醒,其實已把本節(jié)課的核心策略之一——“先說或后說”的種子悄無聲息地種在了每名學(xué)生的心田,為后面的探究做好了堅實的鋪墊。
接下來的撲克牌比大小游戲,核心在于必勝策略的探究,這也是本節(jié)課的核心所在。如何讓每名學(xué)生都能主動參與探究建構(gòu)?如何讓每名學(xué)生都能尋找到思路的突破口?如何讓每名學(xué)生都能體驗到成功的喜悅……顯然,教師站在學(xué)生的角度,經(jīng)過了精心地思考。第一輪比試證明選擇大牌占優(yōu)勢之后,出示問題“你們拿黑色的3張小牌,還有辦法獲勝嗎?怎樣出牌才能獲勝”,先獨立思考,再同桌比試研究,有了初步的輸贏體驗后,組織全班交流。而師生打擂的交流方式,不僅有看點,且非常符合學(xué)生爭強好勝的天性。師生高昂的斗智過程,吸引了所有人的眼球,在此過程中教師一個個看似輕描淡寫、其實是非常適時和重要的“明知故問”,一層層撥開迷霧,學(xué)生順藤摸瓜,輕松自如地發(fā)現(xiàn)了必勝的策略——以弱制強。
兩次打敗教師的經(jīng)歷,學(xué)生不僅充分享受到了勝利的愉悅,更重要的是在不斷的思考中,切身體會到運籌策略在解決實際問題中的重要作用。游戲之后關(guān)于后發(fā)制人的探究因為有了說反話游戲做鋪墊,自然水到渠成;而最后借助“把8、5、3 換成6、5、3,小牌還能勝嗎?為什么?”“如果非要把小牌調(diào)小,你們覺得可以調(diào)小幾張?調(diào)哪幾張”兩個問題,讓學(xué)生在余興未消之時進行深入思考,不僅訓(xùn)練了思維,更讓學(xué)生對“實力相近”這一實施“最優(yōu)策略”的基本條件有了實實在在的體會。
激烈的游戲環(huán)節(jié)結(jié)束后,課堂回歸《田忌賽馬》經(jīng)典本身。在這一環(huán)節(jié),教師要求學(xué)生靜靜閱讀,靜靜思考,在類比中不僅打通了游戲和經(jīng)典的聯(lián)系,進一步體會了實力相近、以弱制強,而且經(jīng)歷了探究策略產(chǎn)生的過程,做到了知其然并知其所以然,豐富了數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗。
本課中的撲克游戲與解讀經(jīng)典本質(zhì)都是對策的探究,課堂表現(xiàn)上是一動一靜,而教學(xué)目標上各有側(cè)重。前者重在探究必勝方法,達成知識技能目標;后者重在感悟必勝策略,體會運籌優(yōu)化思想,體現(xiàn)深度學(xué)習(xí)之魂。兩者相輔相成,珠聯(lián)璧合,實現(xiàn)了有意思與有意義的和諧統(tǒng)一。
2.問題驅(qū)動教學(xué),思考引領(lǐng)建構(gòu),在深入的思考中體會運籌優(yōu)化的味道。
用“生動”來詮釋“深刻”,用“有意思”來表達“有意義”,追求“生動且深刻”的小學(xué)數(shù)學(xué)活力課堂,是小學(xué)數(shù)學(xué)教育觀的具體表現(xiàn),而“問題驅(qū)動”則是為實現(xiàn)這一教育觀而提出的方法論。通過一系列的“問題鏈”,引發(fā)學(xué)生主動積極的數(shù)學(xué)探究活動,使學(xué)生在研究與解決問題的過程中持續(xù)獲得數(shù)學(xué)素養(yǎng)的提升與發(fā)展。
田忌賽馬的故事膾炙人口,加以多地語文課教學(xué)在先,學(xué)生對孫臏的取勝策略可謂一清二楚,沒有新奇感,教師也賣不了關(guān)子。于是,本節(jié)課采用游戲在先、解讀經(jīng)典在后的方式,利用游戲激趣,在有意思的游戲中通過一個個問題不斷引發(fā)學(xué)生的思考。讓學(xué)生在討論“專家贏大牌的策略厲害在哪”“有了以弱制強就一定能贏嗎”“有了以弱制強、后發(fā)制人就一定能以弱勝強嗎”一系列問題的過程中,從“實力相近、以弱制強、后發(fā)制人”三個維度真正地理解“以弱勝強”的對策。
在此基礎(chǔ)上出示原文,并再次通過一連串的問題,啟發(fā)聯(lián)想、引發(fā)深度思考:“故事和游戲有什么相通之處”“田忌共有多少種可采用的對策,孫臏想到的是不是唯一能贏齊王的對策”“孫臏為什么胸有成竹”“如果齊王改變出馬順序,田忌還能贏嗎”……如此一套組合拳,既巧妙地將游戲與經(jīng)典完美結(jié)合,又彌補了游戲只尋找對策沒有驗證說理的缺憾,實現(xiàn)了既知其然又知其所以然的文化點撥,完成了對有序思考的回顧重溫,體驗了解決問題策略的多樣化,凸顯了“對策論”的應(yīng)用價值。問題引領(lǐng),不斷引發(fā)學(xué)生思想的碰撞,學(xué)生在不斷地質(zhì)疑解疑中思考越來越清晰、越來越深入,切實體會到了“運籌優(yōu)化”的味道。