在現實教學中,數學教師雖然都致力于兒童思維能力的培養,可有時收效甚微。究其原因,兒童常常因為面對的問題是“偽問題”而興致不高,內驅力大打折扣,致使其缺乏主動思考的意識與能力。那么,怎樣尋找“真問題”?怎樣讓兒童的內心長出“真問題”呢?只有讓兒童有真實的在場感,他們才能真正把面臨的問題視作自己的問題,才能有積極的心向,主動尋找解決問題的策略。康德說:“教育即自由。”自由既是兒童的天性,也是需要我們為他們創造的條件。“愛玩”是兒童的天性。那么,怎樣讓兒童以“玩”的精神參與數學學習,讓兒童自由地“玩”,創造性地“玩”,玩出智慧呢?在教學中,為兒童創造值得“玩”的場域很重要,因為兒童在能玩而又不能駕馭的矛盾中,各種問題就自然產生了,智慧就有了“抓地力”。
問題越明晰,解決時的方向就越明確。面對各種問題,怎樣通過比對、抽象讓兒童直面本質問題,并梳理出主線問題呢?于是,“接下來怎么思考呢?”就成了直接驅動兒童思考的主線索。教學中,教師往往更在意怎么幫學生解決眼下的問題,而深陷于尋找具體的步驟、方法或策略。事實上,“你是怎么想到的?”才是最重要、最值得思考的問題。所以,教學中更需要讓學生始終抱有客觀審慎的態度,學會反向思考——“我之所以不能前進,困難在哪里?”,退到自己能確定、能解決的問題處,然后不斷擴大思考范圍,挖掘思考深度,從而解決問題。
獲得問題解決的喜悅是教學追求的目標之一,但不是終極目標,沉淀下經驗、方法才可能生成智慧。所以,在教學中,要讓學生有靜下來再思考和慢下來再玩味的機會。如此,才能促進他們完善認知結構,提升應對未來的能力。
1.通過玩數學棋積累數學活動經驗,體驗研究問題的策略,并在此過程中著力培養推理能力。
2.在交流分享中學會辯證地傾聽,并有理有據地表達自己的推理過程。
3.在活動中進一步感受數學的親切感與趣味性。
師:同學們,今天我們一起來玩(板書:玩)。說一說,你會玩些什么?
生:會玩游戲、圍棋、撲克、籃球、圍棋……
師:同學們會玩的東西真多!如果你就只是玩玩,很容易就沒興趣了;如果邊玩邊思考,你就會玩出水平,甚至還能玩出智慧。今天,我們就一起來玩數學棋(板書:數學棋),看看能否玩出新的體會。
1.比賽,好奇中引發問題。

(圖1)
(1)教師講解游戲規則:瞧!這就是棋盤(如圖1),左下角有一個紅旗(放上紅旗磁塊),表示終點。在棋盤右上角有一枚棋子(放好黑色磁塊),兩人輪流移動這枚棋子,每人每次只能向左、下或左下移動一格(板書:),誰先移入紅旗格誰就獲勝。
(2)指名一男一女兩個學生玩
師:你倆誰先走?
男生:女生優先。
師:真有風度!其余同學注意觀察,看他們是否符合規則。好,開始!
很快,比賽結束,男生輸了。
師:我宣布,這一輪,女生獲勝。(舉起女生的手,然后采訪男生)剛才你輸了,想不想再玩一次?(男生歡喜地點頭)
師:大家猜猜他這時在思考什么問題?
生1:先走,還是后走?
生2:朝哪個方向走呢?
師:同學們說的其實是同一個問題——怎樣才能贏呢?那么,有沒有必勝的策略呢?
2.嘗試,初步探明研究方向。
(1)同桌嘗試玩2次,思考初步的方案
師:同桌的桌上有這樣的材料袋,先將笑臉磁塊放到終點格,再找到起點格。同桌共玩2次。邊玩邊思考:怎樣才能必勝呢?
同桌玩,教師巡視,收集學生的想法。
(2)談話,讓學生明確研究方向
師:剛才,同學們玩得很高興,你們找到必勝的對策了嗎?(少數人舉手)
生1:我覺得后走的肯定贏,我兩次都后走的,兩次都贏了。
生2:反對,我也后走的,沒有贏。
生3:我先走的時候也贏過。
師:呀,看來這個問題挺復雜。想一想,它究竟復雜在哪里?
生1:方向很多,情況很多,很復雜。
生2:而且你不能控制對方,指定他怎么走,所以有很多不確定因素,太復雜了。
生3:棋盤這么大,步數又多,很復雜。
師:面對這么復雜的問題,應該從哪里開始研究呢?(學生思考,但無所得)
師:你們真是下到最后一步才知道輸贏的嗎?
生1:我們到“田字格”里就知道了。
生2:我們到“九宮格”就知道了。
師:那我們就從最簡單的、能確定的那一步開始研究,好嗎?
師(出示2×2情況):剛剛有人說到這種情況就可以確定了,誰能解釋解釋?
生:誰先到這三個虛線圈格中的任意一格(如圖2),對方都可以直接進入紅旗格,所以這三格是必輸格。

(圖2)
師:我們給這三個必輸格做個記號“×”(如圖 3)。哎,我們要找必勝的方法,卻找到了必輸點,這對我們找必勝的方法有用嗎?

(圖3)
生:有用。可以借助它往外推。
師:那么,接下來,我們該怎么研究?
生:我們可以把棋盤擴大,研究3×3情況。
同桌研究,相互交流;教師巡視,然后請一對同桌發言。
生1:誰先到圖中2個圓圈格(如圖4),誰必勝。因為到了圓圈格對方只能向下(向左)走,這樣對方只能進必輸格,對方必輸,我必贏。

(圖4)
生 2(補充):B、C 有兩種可能,不能保證自己必勝。但A不管怎么走都可以搶到必勝格。所以A點也是必勝格。總之,誰先搶到這三個格,誰必勝。
師:我有個疑問,我先到A,萬一對方向左下方走呢?這種情況你們沒說哦。
生:哈哈,那對方就自投羅網了。進了必輸格,必輸了呀。

(圖5)
師:好的,我們用記號“√”表示必勝格(如圖5)。誰先到必勝格,誰就有了必勝的方法。看來,只要我搶到必勝格,我肯定就贏了。
師:這么大的棋盤,我們目前只研究出這一小塊,接下來怎樣研究?有沒有更好的方法找到必勝的策略呢?
3.深究,推理標記中明確對策。
(1)自主研究:先同桌研究,接著4人小組討論,推選代表準備發言。
(2)匯報,交流
第一組匯報(邊說邊借助教師的棋盤演示):我們接著研究了4×4情況,發現誰先到4×4外圍中任意一格,對方都能搶先到3×3外圍中的必勝格,所以4×4這一圈都是必輸格。那么5×5一圈中必有必勝格,因為每人只能走一步,所以必勝格是間隔開的,再根據方向就能確定必勝格了。以此類推,就能找到所有的必勝格了。
第二組匯報(邊說邊借助教師的棋盤演示):我們發現1個必勝格周圍總有3個必輸格,再根據如果只從一個方向考慮必輸格后就是必勝格,能推得整個棋盤上所有的必勝格。
第三組匯報:我們是用九宮格來思考的,紅旗格其實就是一個必勝格,我們假定這個必勝格在這里,就相當于把整個九宮格一起復制,移動到這里(如圖6),這樣就能用之前的方法確定這個九宮格里的必勝格,再用這樣的方法就能找到所有的必勝格。

(圖6)
師:誰聽懂了他們的研究成果,他們的研究方法與第一、二組有什么不同?
生:第一、二組都是借助必輸格來推想必勝格的,第三組是借助必勝格直接推的,也就是在3×3情況的基礎上直接用模塊覆蓋的方式推理出來的。
師:變換研究基點,可以直接推理得到結果,真的非常巧妙!數學研究就是這樣,要善于借用已經研究出的成果來研究新的問題。
(3)觀察,發現
師:現在誰愿意和我玩數學棋?
生:我來下,但必須得讓我先走。
師:好的,看你小,就讓你先走。
師:為什么還沒下完棋,你們就判定他贏了?誰來解釋?
生:先走的人每一步都能搶到必勝格,所以他必勝。
師:請同桌再玩,體會體會贏的對策。
師:此刻,讓我們靜下心來,回顧剛才尋找必勝對策的整個過程,你有什么特別想和別人分享的?誰能簡單地說一說?
生1:面對復雜的問題,一時不知道從哪里入手,可以從簡單的、能確定的地方開始研究。
生2:也可以在初步研究的基礎上,把這一步研究的成果打包、復制、粘貼來進行研究,這樣更快捷。
師:是的,面對復雜的問題,最好的對策就是“退”,退到最簡單又能保持原問題本質的地方開始研究,再以“退”為“進”,不斷推測、推想、推理,把簡單問題的研究成果“推”廣到更復雜的情況,從而解決問題。
從教22年,筆者由最初關注教學技藝的增長慢慢轉變為關注兒童的成長,關注教兒童帶得走的數學,努力構建邏輯與直覺、理性與感性、文化傳遞與創造兼備的課堂生態,以期促進兒童成為敏于反思質疑、自省自糾、善于“悟”的人。上述教學中,筆者努力構建一個充滿自省意味的課堂,讓兒童在“退”“推”之間玩出智慧。
課始,男女生代表在擂臺賽中比拼,“純玩”中似乎全憑運氣,學霸在這里也不管用了。輸了的學生自然想再玩一次,教師并沒有立刻讓他們玩,而是利用一句“猜猜他在思考什么”引發學生思考。在“先走”還是“后走”的辯論中,在不同方案的預設中,引導學生第一次反省:有沒有必勝的策略呢?并帶領學生抓住這個主線問題開啟了探究之旅。
真正的探究充滿未知——方向未知、路線未知、成功與否未知。怎樣讓兒童有興趣并有信心探索,即使束手無策也要努力思考,堅信也許答案就在下一個轉角呢?(1)“想一想,它究竟復雜在哪里?”學生有時會囿于困難中受傷的情緒,而并未理性思考究竟難在哪里。教師此時的點撥就顯得尤為重要。在明確困難的過程中,學生悟的方向太多,就可以分類思考;棋盤太大,就可以縮小思考范圍;步數太多,不能控制對方怎樣走棋,就從能確定的地方入手。這樣的自省活動有助于學生理清思考的方向與路徑。(2)“你們真是下到最后一步才知道輸贏的嗎?”解決問題難,并不是難在怎樣解決這個問題,而是難在“你是怎么想到的”。教師一語驚醒夢中人,讓學生明白:復雜的問題可以從簡單的、能確定的部分做起。
在思考問題的過程中,學生有時會陷入細小環節而忽略主線問題。當學生為研究清楚了2×2情況而歡呼時,教師引導他們內省:我們要找必勝的方法,卻找到了必輸點,這對我們找必勝的方法有用嗎?事實上,在曲折的研究過程中,學生需要時時問自己“這對我的研究有價值嗎?”“接下去怎樣研究?”“怎樣逼近我要尋找的答案?”在學生研究完2×2、3×3情況后,教師沒有讓學生按慣性走下去,而是以“這么大的棋盤,我們目前只研究出這一小塊,接下來怎樣研究呢?有沒有更好的方法找到必勝的策略呢?”這個問題來引導學生不斷突破思考閾限。學生或借助必輸格來推必勝格,或借助必勝格環繞3個必輸格來平鋪推理,或通過簡化方向一類一類地思考來推理,或直接將九宮格復制粘貼研究。在“復制粘貼法”出現時,學生連連發出贊嘆聲、鼓掌聲,甚至有學生由衷地說:善于利用已有的成果真重要!
就在學生終于探得解決問題的策略,沉浸在成功的喜悅中,感受到原來秘訣如此簡單時,教師引導學生從高漲的、熱鬧的氣息中抽離出來,靜思探索過程,用簡單的語言分享收獲。讓學生悟得:面對復雜的問題,可以退到最簡單而又不失其本質的地方,從能確定的簡單之處入手尋找方法,再以探得的成果為基礎,不斷推想、推測、推理,從而化復雜為簡單,最終成功地解決問題。
總之,在“玩”的過程中,學生一次次跌倒思考,又一次次起身前行,在“退”“推”之間,玩出了智慧。