妙用猜扑克推理题有效提升科学素养的研究

来源 :广东教学报·教育综合 | 被引量 : 0次 | 上传用户:smarttiger1986
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  【摘要】科技進步是推动国家富强、经济发展、人民幸福、增强民族自信的重要因素和根本动力。只有广泛提升全民族科学素养,夯实基础,才可能支撑起尖端科技这个塔尖。而科学素养要从小抓起,在学生的各项科学素养中,分析推理能力和创新思维能力是其中必不可少的重要组成部分,猜扑克推理题正是一类以训练学生分析推理能力和创新思维能力为主要目的的问题,学生通过对猜扑克推理题的分析和拓展性思考,通过对表面的分析发现其背后隐藏的实质,通过发现和总结规律以至于拓展改编,学生的分析推理能力和创新思维能力可以获得充分的锻炼,这对于提升学生的综合科学素养是非常有利的。
  【关键词】猜扑克;分析推理;创新思维;科学素养
  在一次小学数学教师解题比赛中,出现了一道类似这样题目。
  有人从一手纸牌中选定一张牌,他把这张牌的花色告诉X先生,而把点数告诉了Y先生,两位先生都知道这手纸牌是:
  黑桃 J、8、4、2;
  红心 A、Q、4;
  方块 A、5;
  草花 K、Q、5、4。
  X先生和Y先生都很精通逻辑,很善于推理。他们之间有对话如下:
  Y先生:我不知道这张牌。
  X先生:我知道你不知道这张牌。
  Y先生:现在我知道这张牌了。
  X先生:现在我也知道了。
  请问选定的是哪张牌?
  这是一道经典的分析推理题,对解答者的严谨分析推理、发散性思维的要求较高,是一个很好的思维锻炼过程。《义务教育数学课程标准》指出:“要发挥数学在培养人的思维能力和创新能力方面的不可替代的作用。”在数学课程中,应当注重发展学生的分析与推理能力、创新意识和实践能力。在科学探究中,分析推理能力也有着重要的作用,《小学科学课程标准》也对学生提出了“初步学习观察、调查、比较、分类、分析资料、得出结论等方法,能够利用科学方法和科学知识初步理解身边自然现象和解决某些简单的实际问题”的要求。可见,分析推理能力在数学与科学素养中的重要性。猜扑克推理题作为分析推理类型的问题,学生通过对猜扑克推理题的分析和拓展性思考,其分析与推理的能力、创新意识都可以获得有效的锻炼。
  下面开始经历学生在分析解答这道题目时的研究历程。
  对于学生来讲,这是一道神奇又有趣的题目:两人的叙述从一开始的都是“不知道”,到后来的居然“都知道了”,脑洞非常大!这样的题目往往能够马上激发起学生深入钻研的兴趣,而这对于培养学生的分析推理能力、严谨治学、大胆猜测、小心求证、发散性思维的态度和习惯是非常有利的。
  大多数第一次接触这种题目的学生,对于这道题目是无从下手的,相当多的学生以为这是脑筋急转弯,只有少数学生读懂了X、Y两人对话的第一句,并且与同学展开讨论,碰撞出思维的火花。
  在Y先生已被告知这张牌的点数的情况下,Y先生的第一句话,却不能确定是哪张牌。学生能够比较容易理解这句话背后的含义:说明Y先生所知道的点数不是唯一的。这点可以通过反证法来证明:先假设Y先生知道这张牌的点数是J,他就能直接猜出是黑桃J了。同理,可以排除黑桃J、黑桃8、草花K这些唯一的点数(见表1)。
  接着分析两人对话的第二句,X先生说:“我知道你不知道这张牌。”这句话听起来非常别扭,理解起来也特别困难。学生通过激烈的讨论,才分析出“我知道你不知道”的意思是“根据我了解到的信息进行分析推理,作出的对你的判断是,你无法确定这是哪张牌”。
  在作出判断前,还应该先找到两个潜在的前提条件:一是X先生知道Y先生“很精通逻辑,很善于推理”,Y先生作出的判断必定是正确的;二是X先生是知道Y先生被告知了这张牌的点数的,否则他无法作出这样的判断。这两个潜在的条件同样是解决问题的前提,如果缺乏了这两个前提条件,解决问题的过程是有漏洞的。
  在学生想明白X先生在说出“我知道你不知道这张牌”前的潜在条件后,就能分析得到这潜台词的含义:“X先生所知道的花色中,每一个点数都不是唯一的,因此Y先生即使知道这个花色中任意一张牌的点数也无法作出判断,所以我知道你一定无法确定是哪张牌。”这同样可以通过反证法来证明:假设X先生被告知的花色是黑桃,则Y先生被告知的点数就有可能是“J”或“8”,那么Y先生是有可能猜出是哪张牌的,X先生就不能作出“我知道你一定猜不出来”的判断了,因此推理出X先生被告知的花色一定不是黑桃;同理,由于草花K的点数是唯一的,X先生被告知的花色也不可能是草花。所以可以排除“黑桃”和“草花”两种花色(见表2)。
  两人对话的第三句,Y先生这时候说“现在我知道这张牌了”。Y先生为什么可以作出这个判断?跟前面X先生的分析推理过程类似,首先得分析出两个潜在的前提条件:一是Y先生知道X先生“很精通逻辑,很善于推理”,X先生作出的判断必定是正确的;二是Y先生是知道X先生被告知了这张牌的花色的,通过对第二句对话的分析,获得“排除了黑桃和草花两种花色的结论”,否则Y先生无法作出正确的判断。
  在剩下的“红心”和“方块”两种花色中,由于Y先生被告知的是点数,而他能确定是哪张牌,所以Y先生这句话的潜台词是“被告知的点数在剩下的红心和方块两种花色中是唯一的”。假如Y先生被告知的点数是“A”,则Y先生无法确定这张牌是“红心A”还是“方块A”,所以可以排除这两张牌(见表3)。
  最后来分析两人对话的第四句,X先生此时也说“现在我也知道了”,同样是基于他听明白了Y先生的潜台词,要在剩下的“红心Q”“红心4”“方块5”中判断是哪张牌。由于X先生被告知的是花色,很明显,如果他被告知的花色是红心,则他无法确定是“红心Q”还是“红心4”;但如果他被告知的花色是方块,他就可以作出准确判断了。因此他被告知的花色是“方块”。最终确定,从开始的13张牌中选定的一张牌是“方块5”。
  回顾整个分析推理过程,层层推进,环环相扣,只有通过严谨的分析推理和发散性的思维,才可以得到正确的答案。
  如果教师再追问一句:“你能改编题目吗?”把原有的扑克牌换掉一部分、或者增减一些扑克牌,能否改编出另一道推理过程严谨而又合理的题目?改编题目实际上就是一个创新的过程。
  学生还可能会问:可否让被选中的牌所在花色不是最少扑克牌、甚至是最多扑克牌的?发现问题比解决问题更重要,如果学生能够提出这个问题,那就说明学生在探索解决猜扑克问题时碰撞出来的思维火花是激烈的,创新的意愿是强烈的。
  事实证明,符合要求的改编方法有很多,既可以使四种花色的扑克牌同样多,也可以使被选中的牌所在花色的扑克牌最多,在这里就不作探讨了。
  通过对猜扑克推理问题的分析推理、对题目进行改编、以及提出值得深入研究的问题的过程,学生的分析推理能力、发散性思维和创新意识都可以得到充分的锻炼,更培养了学生面对困难迎难而上的意志和品格,对于学生科学素养的发展是非常有利的。
其他文献
【摘要】佛山市南海区石门实验中学附属小学经过不断地开发与实施,成功建构了“美为”课程体系,以学校“有为教育”为指导,拓展“美为”艺术领域的课程建设,重新归纳融合美术、音乐学科的各类各级别课程,打造“崇艺”“尚美”“创为”三类艺术课程结构。梳理学科脉络,优化课程结构,注重教学内容,通过课堂教育、课程整合、实践活动等方式,切实提高学生审美与人文素养。  【关键词】有为教育;“美为”艺术课程;学校课程开
汉语与英语是完全不同的两种语言,要打通二者之间毫无关联的“血脉”,就需要凭借翻译手段。兴趣是最好的老师,此言非虚。根据语言学习的规律,要把英语这门外语功课掌握好,就必须培养学习者的兴趣,就必须让学习者每天接触英语,即应该增加学生接触英语的频率,而非注重单次接触时间的长度。我在惠州某小学教英语,对此可谓感触尤深。所以,英语教师要善于利用课外时间,让学生在日常生活中使用课堂上学到的英语知识,让生活环境
2020年的新冠肺炎疫情下,在漫长而特殊的假期里,大家都成为了这场没有硝烟战场上的战士。作为一名小学生,如何守家尽责,“宅”出有意义的假期?特殊原因让我们有了一个如此特别的假期以及网络学习经历,笔者想跟大家交流英语学习前,先谈谈另外一个重要的话题:如何让我们用好这个假期,培养我们优秀的品质与好习惯?  这听起来仿佛与学习无关,其实关系大着呢。无论哪个年级的同学,好习惯是影响我们一生的事情,我们时刻
有人说:“每个人都是一棵树”。的确,我们生活的世界像一片森林,其中有的人是乔木,有的人是灌木;有的人是参天的白杨,有的人是婆娑的杨柳。一个人,究竟是成为一棵乔木还是灌木,白杨还是杨柳,都与他的志向与选择密切相关。我从小立志成为一名人民教师,这是我多年以来学习的动力,也是我前进的方向。如今,通过不懈的努力与坚持,我已如愿成为了一名小学英语教师。从教几年,虽然谈不上具有丰富的教学经验,但也有我自己对教
东莞市常平镇第一小学以“双美教育”品牌为统领,以“求真·向善·致美”为理念,2000年荣膺“全国学校艺术教育工作先进单位”,2011年荣膺“全国中华优秀文化艺术传承学校”,奠定了学校走大艺术教育特色之路的发展基础。  学校现有教职工63人,其中硕士研究生3人,本科学历53人。高级教师6人,中级教师47人。目前学校有南粤优秀教师2名,市名师工作室主持人1名,市学科带头人6名,市優秀教师9名,市教学能
作家龙应台曾说:“人本是散落的珠子,随地乱滚,文化就是那根柔弱又强韧的细丝,将珠子串起来成为社会。”校园文化是一间学校的灵魂,它就如一根若隐若现的细丝,串连起全校师生的精神追求、价值取向、情感态度和行为准则,沉淀出独有的气质与内涵,构建成独特的文化品牌。年级是学校管理中重要的组成部分,是校园文化建设的主阵地,是校园文化落地生根的沃土。广州市南沙横沥中学为广州市南沙区首批品牌示范校之一。依托学校的“
【摘要】随着职业教育改革的不断深化,各技术院校在专业技术人才培养上取得了不小的成就。但是也暴露出种种问题。作为职业院校美容保健专业的教师,笔者针对所在地区(广州中山市)的人才需求,科学确定美容保健专业人才培养目标,并结合长期以来的教学教育实践,对美容保健专业技术人才培养进行了较为深入的课题研究与大量的实践探索。在此基础上,提出美容保健人才培养模式创新性发展策略。  【关键词】美容保健专业;人才培养
【摘要】在九年义务教育不断深化改革过程中,在初中阶段将核心素养教学理念应用到相关教学工作已成为目前的趋势。初中核心素养教学体系得到不断完善,传统教学理念和方法不断更新。尤其是在初中阶段,对学生进行道德与法治课程教学时,通过全面引入核心素养理念,能够进一步推进道德与法治课程改革,综合提升学生各项学习能力,激发学生对道德法治课程重视程度和学习激情,使学生的道德与法治核心素养得到培养。因此,本文主要基于
【摘要】现阶段,小学数学教学改革的深入推进要求教师重视对丰富互动课堂的构建。当前,小学数学课堂教学中,“老师讲,学生听”的被动式学习现象仍旧较为常见,导致课堂互动效果难以达到预期。基于此,在实际教学过程中,小学数学教师通过互动式课堂教学实践,以学生课堂互动實际需求为主,不断丰富互动形式,拓展教学内容,从而为课堂有效互动提供更广阔的空间,确保教学实效性有效提升。  【关键词】小学数学;课堂;有效互动
【摘要】数学是小学阶段最基础的学科之一,它是学习其它学科的基础。有了良好的数学基础,学生学习起来才会得心应手。同时,小学数学是一门偏理性和抽象性的学科,对学生的逻辑思维和想象力都有较高的要求。而画图策略能够有效帮助学生结合相应的图像,化抽象为具体,让抽象的数学知识和文字转换为较为直观的数学图形,对帮助学生进一步明确相应的数学模型,激发学生的学习兴趣,提升逻辑思维能力至关重要。  【关键词】画图策略