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用编程解决李白买酒的数学谜题

来源:海光小学 作者:夏秀芬 发布时间:2025-12-08 浏览次数: 【字体:

李白街上走,提壶去买酒;遇店加一倍,见花喝一斗;三遇店和花,喝光壶中酒。问:壶中原有多少酒?

这是一道经典数学题,我准备带领编程社团的孩子用编程的方式来解决。数学过程我们采用的是逆向推导法从结果倒推:第3次见花后酒=0 → 第3次见花前酒=1 → 第3次遇店前酒=0.5, 逐步推导原有酒量:((0+1)÷2 +1)÷2 +1)÷2 = 0.875斗;编程过程则使用正向模拟法(编程思路): 定义变量:设"酒量"为变量x(初始值未知,正向模拟时可假设初始值,通过循环验证结果), 循环逻辑:重复3次"遇店+见花"(或随机顺序,此处以固定顺序为例), 验证条件:循环结束后x=0,反向求出初始x。

教学以“李白买酒”经典文化谜题为载体,将数学逻辑与编程思维深度融合,旨在让学生通过具象情境理解变量赋值与循环逻辑,初步感受编程解决实际问题的价值。结合课堂实施效果,从亮点、不足及改进方向三方面反思如下:

一、教学亮点

1. 跨学科融合自然,激发学习兴趣:借助传统文化谜题搭建数学与信息科技的桥梁,既降低了编程抽象概念的理解难度,又让学生感受到传统文化与现代技术的碰撞,课堂参与度较高。通过“数学推导→编程实现→结果验证”的闭环设计,帮助学生建立“问题拆解→逻辑转化→代码执行”的思维路径,符合小学阶段学生“具象到抽象”的认知规律。

2. 分层设计适配差异,兼顾基础与拓展:核心环节聚焦“逆向推导”编程实现,步骤清晰、可操作性强,确保基础薄弱的学生能跟上节奏;拓展环节设置“店花随机顺序”“增加遇店见花次数”等挑战,满足学有余力学生的探索需求,实现“下保底、上不封顶”的教学目标。

3. 可视化编程助力理解:利用Scratch积木式编程的直观性,让学生通过拖拽积木、修改参数就能快速看到结果变化,将抽象的“变量变化”“循环执行”转化为可观察的动态过程,有效突破“逻辑推导与代码对应”的教学难点,增强学生的成就感。

二、教学不足

1. 逆向思维铺垫不足,部分学生理解受阻:四年级学生对“从结果倒推初始值”的数学思维不够熟悉,课前未进行充分铺垫,导致部分学生在逻辑拆解环节难以跟上推导节奏,影响了后续编程实现的效率。

2. 个体差异关注不够,帮扶机制待完善:课堂实践中,少数学生对“变量定义”“循环次数设置”的理解仍存在模糊地带,但因课堂时间有限,未能进行一对一精准指导,导致这部分学生在独立完成编程任务时存在困难。

3. 算法思维渗透较浅,拓展深度不足:教学中重点聚焦“循环与变量”的基础应用,对“穷举法”“逻辑判断”等算法思维的渗透较为简略,未能充分引导学生思考“不同问题场景下如何选择最优编程思路”,不利于学生高阶思维的培养。

三、改进方向

1. 强化前置铺垫,降低思维门槛:下次教学前,增加5分钟数学预热环节,通过“猴子吃桃,第一天吃了一半多1个,第二天吃了剩下的一半多一个,第三天还剩一个桃,原有几个桃?”“一杯水喝掉一半再加100毫升,此时杯里有300毫升水,倒推初始水量。”等简单案例,帮助学生建立逆向思维基础,为后续“李白买酒”的逻辑推导做好铺垫。

2. 优化课堂组织,完善帮扶体系:采用“小组合作”模式,将编程能力强弱不同的学生合理分组,设置“小导师”角色,让能力强的学生协助同伴解决基础问题;同时,准备预制积木模板和步骤提示卡,为有需要的学生提供支架式帮助,确保每位学生都能完成基础任务。

3. 深化算法渗透,提升思维层次:在拓展环节增加“算法对比”活动,引导学生讨论“逆向推导法”与“穷举法”的适用场景;设计“李白买酒的不同顺序是否影响结果”的探究任务,让学生通过修改程序中的执行顺序,观察结果变化,进而理解“逻辑顺序对编程结果的影响”,培养严谨的算法思维。

4. 延伸课后实践,巩固学习效果:布置分层课后作业,基础层为“用编程求解李白四遇店和花的原有酒量”,提高层为“设计程序模拟李白遇店和花的随机顺序,计算最终酒量”,并鼓励学生记录自己的编程思路,下次课堂进行分享交流,实现“学—练—思—用”的闭环。


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