北京市海淀區(qū)第二實驗小學(xué) 劉璟 王軍云
理解算理,便于靈活、簡便地進行計算。
《小學(xué)數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011版)》指出:“對運算的基礎(chǔ)知識不僅應(yīng)‘知其然’,更應(yīng)‘知其所以然’,學(xué)生只有理解了計算中的道理,才能夠理解和掌握計算方法,才能正確地、迅速地運算?!彼憷硇枰喾N方式幫助學(xué)生理解,而模型就是孩子能夠隨身帶著走的支撐他數(shù)學(xué)思考的一個腳手架。因此,計算教學(xué)時應(yīng)讓學(xué)生能夠充分理解運算本身的算理,然后在此基礎(chǔ)上再進行算法的提煉和內(nèi)化。
1.從知識結(jié)構(gòu)看
通過梳理小學(xué)階段學(xué)生學(xué)習(xí)乘法的歷程可以看出:
一是學(xué)生是在理解乘法意義、掌握乘法口訣的基礎(chǔ)上進行兩位數(shù)乘一位數(shù)的口算方法的學(xué)習(xí)的,而口算的方法又是學(xué)習(xí)筆算乘法的重要基礎(chǔ)。因此,直觀理解乘法的算法和算理是本內(nèi)容的重點,也是難點。
二是本節(jié)課是嫁接乘法口訣與筆算乘法的橋梁,解決了口訣以外可以繼續(xù)口算乘法的重要內(nèi)容,更是今后學(xué)習(xí)筆算乘法的運算技能的基礎(chǔ)。因此,讓學(xué)生掌握口算的方法尤為重要。而這個過程,需要建立在充分理解算理的基礎(chǔ)上。
2.從模型使用上看
數(shù)學(xué)家華羅庚曾經(jīng)說過:“數(shù)無形時少直覺。”通過梳理小學(xué)階段學(xué)習(xí)乘法過程中所使用的模型不難發(fā)現(xiàn),在第一學(xué)段進行整數(shù)乘法學(xué)習(xí)的過程中,使用的都是實物模型和直觀模型,例如糖塊、人民幣、點子圖等,它們能夠直觀、清晰的幫助低年級學(xué)生理解算理,且便于操作。
本課教學(xué)內(nèi)容是在乘法學(xué)習(xí)過程中第一次使用人民幣作為實物模型,我想這是由于人民幣比其他實物模型更具有現(xiàn)實意義,與學(xué)生的生活實際聯(lián)系的最為緊密。在學(xué)生理解12×3這樣極為抽象的運算表達時,可以通過人民幣這種直觀且熟悉的實物模型來理解算理。此外,在學(xué)習(xí)口算乘法之前,學(xué)生也可以利用拆分的方法進行計算,但各種算法的背后都是依托于十進位值制的。人民幣這一實物模型正好可以將各種算法緊密聯(lián)系起來,幫助學(xué)生進一步理解乘法算理??梢哉f實物模型在直觀與抽象,個性化表達與正規(guī)口算之間架起了橋梁。
北師版三上人教版三上
我橫向?qū)Ρ攘藝鴥?nèi)三個版本的教材,發(fā)現(xiàn)有以下相同之處:一是都以解決生活中的實際問題為載體,在解決問題的過程中理解兩位數(shù)乘一位數(shù)的算理。二是都從乘法的意義入手,抓住求相同加數(shù)和這一乘法的本質(zhì),溝通乘法與加法的聯(lián)系,從而理解算理。但這三個版本的教材又存在著明顯的差異。
相同之處:一是都以解決生活中的實際問題為載體,在解決問題的過程中理解兩位數(shù)乘一位數(shù)的算理。二是都從乘法的意義入手,抓住求相同加數(shù)和這一乘法的本質(zhì),溝通乘法與加法的聯(lián)系,從而理解算理。
不同之處:北師版和人教版都采用實物模型給孩子以“形”的支撐,使得原本枯燥、抽象的數(shù)變得形象而具體。北師版教材除了提供人民幣這一實物模型,還提供了點子圖和“表格”來幫助學(xué)生進一步理解算理。
調(diào)研對象:北京市海淀區(qū)第二實驗小學(xué)三(2)班、三(9)班共84人
調(diào)研題目:一輛小汽車12元,買3輛小汽車多少元?
調(diào)研目的:一是了解學(xué)生口算方法的掌握情況及思考路徑。
二是是否能使用模型支撐算理及選用何種模型。
調(diào)研結(jié)果:正確率97.8%。學(xué)生采用方法(如下)。
結(jié)果呈現(xiàn):A、 乘法意義
B、 拆數(shù)
C、 數(shù)
調(diào)研分析1:(關(guān)于方法及思考路徑的分析)
(1)得到正確的計算結(jié)果不困難。
(2)算法豐富、多樣。
算法多樣,結(jié)果正確,那么他們是怎么想到這個方法的?他的思考路徑是什么呢?我又對學(xué)生進行了訪談,通過對訪談結(jié)果的進一步分析,發(fā)現(xiàn)學(xué)生的思考路徑可以分為兩類。
一是從運算的意義角度。這種路徑是通過建立乘法與加法的關(guān)系來解決問題。二是數(shù)的認(rèn)識角度。這種路徑是學(xué)生對12這個數(shù)的認(rèn)識很靈活,可以把12看成10和2,3x4等,將新問題轉(zhuǎn)化為舊知識來解決。
乘法是這樣,那么除法呢?整數(shù)運算是這樣,那小數(shù)、分?jǐn)?shù)運算呢?于是我又對三年級、四年級和五年級的部分學(xué)生進行了調(diào)研。
結(jié)果發(fā)現(xiàn):仍然是這兩個角度進行思考的。
由此看出,即使運算方法和數(shù)域都發(fā)生變化時,學(xué)生仍然可以從運算意義和數(shù)的認(rèn)識這兩個角度出發(fā)得到結(jié)果,因此這兩條思考路徑也可以成為學(xué)生解決運算困難的突破口。
調(diào)研分析2:(關(guān)于模型支撐的分析)
三是選用的模型有4種,人民幣、圖形、計數(shù)器和數(shù)線。
四是在對只通過計算得到結(jié)果的21個學(xué)生進行訪談后得知,有47.6%學(xué)生不能建立模型與算式的聯(lián)系??梢?,在他們的頭腦中,直觀的模型與抽象的算式是孤立存在的。
五是使用點子圖的學(xué)生數(shù)是0,這令我很困惑?!包c子圖”從學(xué)生學(xué)習(xí)乘法就開始就使用了,而且教材還在二年級安排了“點子圖”這一教學(xué)內(nèi)容,但為什么學(xué)生不愿意使用呢?而且既然學(xué)生不愿意用,教材又為什么非要安排呢?
在與學(xué)生的訪談中我找到了答案。首先,學(xué)生不用“點子圖”是因為沒有想到,因為“點子圖”是從他們開始學(xué)習(xí)乘法時才逐步滲透使用的,而像計數(shù)器、和數(shù)線則是在學(xué)習(xí)運算時一直使用的。那么“點子圖”到底有什么用呢?在與四年級學(xué)生的訪談中,孩子們告訴我:點子圖能清楚、方便地看出14x12是怎么拆分的,哪幾部分積的和??磥?,“點子圖”在支撐復(fù)雜乘法運算的算理時具有簡潔,清楚的優(yōu)勢。
不進位乘法的理解是這樣,那么進位乘法又是怎樣的呢?我進行了第二次調(diào)研。
調(diào)研結(jié)果與12x3的相似度極高,正確率仍然是97.8%,思考路徑依然是2個。
通過18x4等于72中得70是怎么來的訪談,學(xué)生能夠清楚地描述出結(jié)果中的7個十是由4個十與8x4中的三個十合起來得到的。可見,進位與不進位的乘法口算對學(xué)生來說沒有什么區(qū)別。
調(diào)研后的思考:
1、第一次調(diào)研后就有97.8%的正確率,并能使用多種算法,其實每種算法的背后都是學(xué)生對舊知的理解,但這節(jié)課的學(xué)習(xí),僅僅停留在“會”這一層面上嗎?我們的目的不僅僅是算法多樣化,而是找到各種算法之間的相同的本質(zhì)屬性,挖掘思考的路徑,打通各種模型間的聯(lián)系進而理解運算的本質(zhì)。
2、算理與算法之間是緊密聯(lián)系著的,在教學(xué)過程中做到理中有法,法中講理,達到二者的有機融合。
1、通過解決“3個游泳圈共多少元”的問題,在算法多樣化的基礎(chǔ)上,借助模型支撐,幫助學(xué)生理解兩位數(shù)乘一位數(shù)口算的算理,并能正確進行計算。
2、在建立多種算法聯(lián)系的過程中,體會運算的兩個思維路徑即運算意義角度和數(shù)的認(rèn)識角度,使學(xué)生學(xué)會思考。
3、在解決簡單問題的過程中,感受數(shù)學(xué)與生活的密切聯(lián)系,激發(fā)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。
借助模型,理解算理,體會運算過程中的兩個思考路徑。
在找聯(lián)系和轉(zhuǎn)化的過程中,數(shù)形結(jié)合,理解算理。
1.出示圖:假期3位好朋友來到了美麗的海邊,可是卻忘記帶游泳用品,他們來到了賣物品的地方,從圖中你知道了什么數(shù)學(xué)信息?你能提出什么數(shù)學(xué)問題?
這么多問題中我們先一起來來解決買3個游泳圈要多少元?
2.列式:為什么要這樣列式?這個算式表示什么意思?
預(yù)設(shè):學(xué)生很快說出36元。
過渡:你們很快就知道了買3個游泳圈用36元那你是怎么想的呢?
設(shè)計意圖:結(jié)合學(xué)生熟悉的生活情境,激發(fā)學(xué)生的問題意識。
活動二:自主探究初步感受乘法算理
活動一:自主探究初步感受乘法算理
1.學(xué)生嘗試解決,記下思考的過程
(老師提前為有困難的同學(xué)準(zhǔn)備實物模型:人民幣)
2.全班同學(xué)反饋
預(yù)設(shè):①12+12+12=36
②2×3= 6 1 0×3=3 0 30+6=36
④3×6= 1 8 3×6=1 8 18+18=36
⑤
⑥⑦
⑧ 12×3=3×3×4
⑨
提出問題:同學(xué)們用了這么多的方法記錄了12×3的計算過程,你能看懂嗎?有什么疑問?
預(yù)設(shè):(1)學(xué)生提出為什么3×6= 18 3×6=18 18+18=36這是怎么回事?(先放在問題銀行)
(2)⑨方法是怎么算的?學(xué)生進行方法的解讀,生生之間進行交流:3個10是從哪來的?為什么會有3個10?在交流的過程中理解12×3就可以分為3個10和3個2的積的和。
3.將用圓圈圖記錄12×3的計算過程的圓圈圖抽象成點子圖,回顧用點子圖記錄幾個幾的過程
活動二:運用點子圖進一步理解乘法算理
1.2人討論如何在12×3的點子圖上表示6×3=18 6×3=18 18+18=36嗎?
2.反饋
預(yù)設(shè):
追問:你為什么這么畫呢?
3.小結(jié):把12×3分成了兩部分,每部分都是3個6的和,再把這兩部分合在一起就是12×3的積。
4.你還有其它的想法嗎?
5.全班匯報:
預(yù)設(shè)①
3×3=9 9×4=36
3×8= 2 4 3×4=1 2 24+12=36
③
3×7= 2 1 3×5=1 5 21+15=36
④
3×4=12 12+12+12=36
6.溝通點子圖之間的關(guān)系
同樣是用點子圖記錄了12×3的計算過程有什么相同點?
預(yù)設(shè):先分塊再求積,最后把積相加。
設(shè)計意圖:通過將“點子圖”拆分的過程,幫助學(xué)生理解乘法算理的本質(zhì):把整體“分塊”求積,再求這些積的和。
活動三:建立點子圖與表格之間的聯(lián)系
1.你能看懂下面的方法嗎?
×10 2 3 30 6
30+6=36
2.這種方法與前面我們所用的表達方法那個相同?你從哪看出來的?
預(yù)設(shè):
設(shè)計意圖:借助實物模型和直觀模型關(guān)聯(lián)多種算法之間的內(nèi)在聯(lián)系,體現(xiàn)位值的思想,為乘法豎式奠定基礎(chǔ)。
1. 那你還能將剛才在點子圖上記錄12×3的計算過程用表格表示嗎?
2. 表格法與點子圖法有什么相同?運用表格法和點子圖法時你有什么要和同學(xué)們說的嗎?
3. 小結(jié):兩位數(shù)乘一位數(shù)時可以先將整體分成幾塊求積,再求和。
設(shè)計意圖:溝通表格法與點子圖方法之間的關(guān)系,使學(xué)生更進一步理解乘法的意義和算理。
小皮劃艇的價錢是皮球的4倍,一個小皮劃艇多少錢?
學(xué)生自主選擇方法
設(shè)計意圖:通過方法的自主選擇,尊重學(xué)生的思維,使學(xué)生在解決問題的過程中進一步理解算理,掌握算法,理解方法的擇優(yōu)。
1.以學(xué)生為中心,關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)路徑
新課程的核心理念是為了每一位學(xué)生的發(fā)展。關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)路徑,學(xué)習(xí)狀態(tài),是促進學(xué)生發(fā)展的有效途徑。
本節(jié)課,學(xué)生在解決12x3的過程中,會計算出正確的結(jié)果,并能采用多種算法來解決問題。不同算法的背后代表著學(xué)生不同的理解,多樣化不是目的,多樣是為了找到算法之間的聯(lián)系,于是我設(shè)計了“哪幾種方法之間有聯(lián)系呢?有什么樣的聯(lián)系呢?”這樣的問題。學(xué)生在不斷分類和尋找多種算法聯(lián)系的過程中,逐步辨析出兩種思維路徑,一種是這幾個方法所體現(xiàn)出的將乘法轉(zhuǎn)化為加法的這種從運算角度思考的路徑。另一種是將“12”進行拆分的從數(shù)的認(rèn)識的角度思考的路徑。本課教學(xué)充分的關(guān)注了學(xué)生的思維路徑,提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)品質(zhì)。
同時,本節(jié)課借助幾何直觀,從實物模型到直觀模型,幫助學(xué)生理解算理,即關(guān)于什么是運算以及使運算可執(zhí)行的道理,在此基礎(chǔ)上尋求算法的多樣化,這是運算能力的內(nèi)涵。通過豐富模型的支撐,揭示知識的本質(zhì)和關(guān)系,使學(xué)生直觀的理解算理,特別是點子圖與各種模型之間的勾連,加深了學(xué)生對于算理本質(zhì)的認(rèn)識,同時也為學(xué)生今后研究更復(fù)雜的乘法運算問題時滲透了更為有效的模型幫助支撐算理。所以在運算能力的實現(xiàn)過程中,本課教學(xué)是基于算理,基于學(xué)生對算理的理解去進行。
2.以課堂交流為中心,關(guān)注學(xué)生的思維能力
因為生活背景、思維方式和個性的差異等方面的原因,致使學(xué)生在面對相同的問題時會產(chǎn)生不同的解題策略,這種差異就是算法多樣化的理論基礎(chǔ)。學(xué)生在獨立思考階段,思維已經(jīng)啟動,他們用自己的方式進行著理解。課堂教學(xué)要尊重這種差異,并能在生生之間,師生之間的不斷交流的過程中理解并溝通不同的思維方式,體會算法的多樣化。
現(xiàn)在的數(shù)學(xué)課堂,教師不再是知識的傳授者,而應(yīng)成為學(xué)生學(xué)習(xí)活動的促進者,也就是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的組織者、引導(dǎo)者和合作者,作為教師我們要改變自己的角色意識,將學(xué)習(xí)的主動權(quán)、時間、盡可能交給孩子們,讓學(xué)生走上講臺,組織學(xué)生們進行互動交流,教師適時地指導(dǎo)。
本節(jié)課我進行了充分的前測,找到了學(xué)生認(rèn)知的起點和已有的知識經(jīng)驗基礎(chǔ),在課堂上我力爭創(chuàng)設(shè)適合學(xué)生思維發(fā)展的情境,讓學(xué)生走上講臺,進行互動交流,老師只是交流中的一個參與者。但是老師并不是不管,而是把控全局適時地進行引導(dǎo)。像兩條思維路徑的感悟,點子圖的異同,多種模型的勾連,點子圖與表格的轉(zhuǎn)化等都是讓學(xué)生自主辨析,自主反思,進而達到知識的內(nèi)化。