植树问题与平均分

      教学植树问题时,总是很纠结为什么会把栽树的不同情况放在不同例题中?只因为两端栽或不栽,就分情况讲解记忆,这真的是最好的教学方式吗?不论是哪种情况,都是植树的范畴,不应该区分开来。但是在具体的教学实践中,我并没发现以一概之的好方法,于是这种疑惑便一直放在角落。

        直到看到《种子课2.0》,俞正强老师解答了我的疑惑,原来植树问题真的可以一次讲完。同时他还摒弃了传统的间隔数、总长、间距和棵数直接的公式。取而代之的是按一定长度平均分一条路,能得到多少段,同时能产生多少个点的问题。

      日常教学中,学生对不同的栽法公式常常混淆,机械背诵“加1、减1、不加不减”,遇到变式题目极易出错。根源就在于教学从一开始就割裂了知识本源:先抛出三类情境,再分别总结规律,学生记住的是零散结论,看不到背后统一的数学逻辑。

      俞正强老师的思路恰好打通了这层壁垒:植树问题本质不是三类独立题型,而是平均分衍生出的点与段的关系。用总长除以间距,完成的是平均分操作,求出的永远是段数;树木栽种在分割产生的“点”上,最终棵数,取决于题目要求保留哪些点。直线上完整平均分之后,原生点数天然比段数多1;两端都栽,保留全部点位,点数=段数+1,棵数=点数;只栽一端,舍弃其中一个端点,棵数=点数-1;两端都不栽,两个端点都舍弃,棵数=点数-2。至于封闭图形,线条首尾相连,起点与终点的点重合,天然等价于只保留一端的点位,自然同样满足棵数等于点数。

        如此一来,所有情况不必拆分例题逐一讲授。课堂先回归除法平均分的本义,先求能够分出多少段,再聚焦核心问题:我们可以选用哪些点种树?不同栽种要求,不过是对点的取舍规则不同。不再让学生被动记忆三套公式,而是让学生自主推导点、段数量变化。

        传统教法把现象当作模型,而平均分视角抓住了知识的根。学生理解“段来自平均分,树落在点上”,遇到路灯、锯木头、爬楼梯等衍生问题时,也能主动区分谁是“段”、谁是“点”,实现举一反三。这也回应了我长久以来的困惑:不必依据栽种形式人为分割知识点,统一根植于平均分的点段模型,才是可以一以贯之的教学路径。

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