江蘇省太倉(cāng)市雙鳳中心小學(xué) 岳 靜
“算理”是指四則計(jì)算的理論依據(jù),它是由數(shù)學(xué)概念、性質(zhì)、定律等內(nèi)容構(gòu)成的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)。如果說(shuō)算法是解決“怎樣計(jì)算”的問(wèn)題,那么算理則是說(shuō)明“為什么這樣算”的數(shù)學(xué)原理。從數(shù)學(xué)建模的角度來(lái)講,“算理”認(rèn)知的過(guò)程是“材料感知、提出問(wèn)題——探究感悟,理解算理——聚類抽象,形成算法——相互轉(zhuǎn)化,意義內(nèi)化”過(guò)程的重要一環(huán)。所以對(duì)“算理”的理解與表述,除了作用于具體計(jì)算“算法”的形成與提升,更是學(xué)生數(shù)學(xué)思維活動(dòng)的外顯形式,是學(xué)生提升數(shù)學(xué)思維方式的有效平臺(tái)。
從“算理”的引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)方式上看,低年段整數(shù)加、減法計(jì)算,主要借助于學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)的再現(xiàn)與應(yīng)用,借助操作活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生將生活化經(jīng)驗(yàn)提煉成數(shù)學(xué)化的表達(dá)與應(yīng)用,幫助學(xué)生在建立“位值制”原則的基礎(chǔ)上進(jìn)行引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)。中年段整數(shù)乘除法的學(xué)習(xí)主要以具體的簡(jiǎn)單實(shí)際問(wèn)題為載體,引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合豎式的抽象產(chǎn)生過(guò)程,形成基于“算理”認(rèn)識(shí)上的“算法”構(gòu)造與應(yīng)用。高年段“小數(shù)、分?jǐn)?shù)(百分?jǐn)?shù))”計(jì)算中則圍繞數(shù)學(xué)思想及基本原理的應(yīng)用,側(cè)重于借助知識(shí)的有效遷移與類比,注重“算理”的“形”與“質(zhì)”的溝聯(lián)式理解,即從計(jì)算過(guò)程的具體形象思維逐步過(guò)渡到抽象思維。
本節(jié)課教學(xué)前,在第一學(xué)段,學(xué)生已經(jīng)掌握了整數(shù)的計(jì)算方法,學(xué)習(xí)了一位小數(shù)的加減法及小數(shù)的意義和性質(zhì)。在上本節(jié)課前,筆者做了兩次前測(cè),都是調(diào)查整班46名學(xué)生,第一次是在學(xué)習(xí)小數(shù)的意義之前,一半學(xué)生計(jì)算正確;第二次是在學(xué)習(xí)了小數(shù)的意義和性質(zhì)之后,有9位學(xué)生做錯(cuò)。學(xué)生在計(jì)算時(shí)出現(xiàn)三種問(wèn)題,第一種是模仿整數(shù)加減法的算法,將末位對(duì)齊,有6位同學(xué);第二種是小數(shù)點(diǎn)對(duì)齊,整數(shù)部分相同數(shù)位對(duì)齊,而小數(shù)部分相同數(shù)位沒(méi)有對(duì)齊,有2位同學(xué);第三種是小數(shù)點(diǎn)和相同數(shù)位都對(duì)齊了,但是計(jì)算時(shí)有問(wèn)題,有1位同學(xué)沒(méi)有將相同計(jì)數(shù)單位的數(shù)相加,而是個(gè)位和個(gè)位上的數(shù)相加,小數(shù)部分末位和末位相加,也就是1.45百分位上的5和5.9十分位上的9相加。由于小數(shù)的意義比較抽象,學(xué)生對(duì)于小數(shù)部分?jǐn)?shù)位不同的小數(shù)加減法計(jì)算,在推導(dǎo)計(jì)算方法時(shí)還是有一定的困難?;谶@三種情況,筆者將算理探究部分分為三個(gè)層次:第一層次引導(dǎo)學(xué)生舉例驗(yàn)證說(shuō)明為什么小數(shù)點(diǎn)要對(duì)齊;第二層次引導(dǎo)學(xué)生舉例驗(yàn)證說(shuō)明不僅小數(shù)點(diǎn)要對(duì)齊,整數(shù)部分和小數(shù)部分的相同數(shù)位都要對(duì)齊;第三層次引導(dǎo)學(xué)生說(shuō)明相同數(shù)位對(duì)齊后怎樣算的問(wèn)題。通過(guò)這三個(gè)層次引導(dǎo)學(xué)生理解小數(shù)加法的算理。
【教學(xué)片段一】
1.嘗試計(jì)算小數(shù)加法
(1)出示問(wèn)題:小明和小麗一共要用多少元?(黑板上出示問(wèn)題)
提問(wèn):這個(gè)問(wèn)題其實(shí)就是解決什么問(wèn)題呢?(買一個(gè)講義夾和一本筆記本一共要用多少元?)
【反思:學(xué)生提問(wèn)有必要嗎】
學(xué)生在低年級(jí)的時(shí)候就開(kāi)始學(xué)習(xí)整數(shù)加減法,學(xué)生能夠根據(jù)情境圖中的信息熟練地提出用加法或減法計(jì)算的問(wèn)題。今天這節(jié)課只是將情境圖中的整數(shù)改成了小數(shù),所以學(xué)生提出一步計(jì)算的加法或減法問(wèn)題是完全沒(méi)問(wèn)題的。因此,筆者直接出示問(wèn)題:小明和小麗一共要用多少元?但是根據(jù)學(xué)生的經(jīng)驗(yàn),他們提出的問(wèn)題通常會(huì)是這樣的:買一個(gè)講義夾和一本筆記本要用多少元?而不太會(huì)用人名去替代物品。因此,為了和學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系起來(lái),這里我追問(wèn)學(xué)生:“小明和小麗一共要用多少元?”這個(gè)問(wèn)題其實(shí)就是解決什么問(wèn)題呢?計(jì)算教學(xué)需要問(wèn)題的引領(lǐng),但問(wèn)題不在于多而在于精。
【教學(xué)片段二】
(2)第一層次:小數(shù)點(diǎn)對(duì)齊
出示學(xué)生錯(cuò)例1:模仿整數(shù)加法,將末位對(duì)齊。
提問(wèn):這樣的算法你同意嗎?
思考:為什么小數(shù)點(diǎn)要對(duì)齊?你能結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)說(shuō)說(shuō)你的理由嗎?
生1:估算的角度,4元多加3元多至少得7元多,得數(shù)是5.09的算式肯定是錯(cuò)的。
生2:4.75元是4元7角5分,3.4元是3元4角,4.75+3.4的豎式應(yīng)該把“元、角、分”的數(shù)分別對(duì)齊著寫,才便于相加。
【教學(xué)片段三】
(3)第二層次:相同數(shù)位對(duì)齊(計(jì)數(shù)單位相同的兩個(gè)數(shù)才能直接相加)。
出示學(xué)生錯(cuò)例2:小數(shù)點(diǎn)對(duì)齊,整數(shù)部分相同數(shù)位對(duì)齊,小數(shù)部分相同數(shù)位沒(méi)對(duì)齊。
提問(wèn):這位同學(xué)做得很認(rèn)真,小數(shù)點(diǎn)對(duì)齊了,這回該可以了吧?
生1:相同數(shù)位沒(méi)有對(duì)齊,4.75中的5在百分位上,3.4中的4在十分位上,5和4的數(shù)位不同,不能直接相加,3.4中的4應(yīng)該和4.75中的7相加才對(duì)。
【反思:直觀操作有必要嗎】
基于小數(shù)概念的抽象性和學(xué)生偏重于形象思維這一特點(diǎn),充分利用直觀模型,從算法運(yùn)算過(guò)渡到直觀模型的驗(yàn)證,再由直觀模型回到算法運(yùn)算,逐步豐富學(xué)生的數(shù)學(xué)體驗(yàn)與思維經(jīng)驗(yàn),學(xué)生的思維經(jīng)驗(yàn)必須依賴于豐富而有效的數(shù)學(xué)活動(dòng)。表面上學(xué)生只是在借助直觀模型進(jìn)行擺一擺、畫一畫的活動(dòng),但實(shí)際上在擺與畫的過(guò)程中,學(xué)生卻體驗(yàn)到了小數(shù)加減法計(jì)算所蘊(yùn)含的道理,也能讓學(xué)生在操作中積累描述和表達(dá)分析問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)。為了幫助學(xué)生加深對(duì)小數(shù)加減法的理解,本節(jié)課可以為學(xué)生提供實(shí)物人民幣、面積模型格子圖、計(jì)數(shù)器三種數(shù)學(xué)模型。通過(guò)擺人民幣,讓學(xué)生利用真實(shí)情境理解算理,并以“分”為單位溝通小數(shù)加減法與整數(shù)加減法計(jì)算的聯(lián)系;通過(guò)畫格子圖,利用格子不同的大小,讓學(xué)生清楚地看到只有相同計(jì)數(shù)單位的個(gè)數(shù)才能直接相加減的道理;再利用計(jì)數(shù)器上形狀、大小相同的珠子,由于畫在了不同的數(shù)位上,因此所表示的計(jì)數(shù)單位也不同,讓學(xué)生直觀看到相同數(shù)位上的數(shù)字相加減的過(guò)程,從而建立與豎式的溝通,幫助學(xué)生理解小數(shù)加減法的算理。
【教學(xué)片段四】
2.鞏固練習(xí)(豎式計(jì)算)
8+4.75= 4.75+2.65=
做好后同桌相互檢查,有問(wèn)題的提出來(lái)。
集體交流:第1題有沒(méi)有問(wèn)題,第2題有沒(méi)有問(wèn)題?
討論:得數(shù)末位是0是否需要化簡(jiǎn)?
【教學(xué)片段五】
3.探究小數(shù)減法
談話:學(xué)會(huì)了小數(shù)加法,想不想挑戰(zhàn)下小數(shù)的減法呢?
出示問(wèn)題:小芳比小明少用多少元?
提問(wèn):誰(shuí)來(lái)說(shuō)說(shuō)這個(gè)問(wèn)題其實(shí)就是解決什么問(wèn)題呢?
學(xué)生嘗試計(jì)算,同桌說(shuō)說(shuō)你是怎么算的、怎么想的?
【反思:同桌交流有必要嗎】
片段四通過(guò)同桌之間的檢查,學(xué)生發(fā)現(xiàn)兩種答案的不同點(diǎn),引發(fā)矛盾沖突,使學(xué)生主動(dòng)質(zhì)疑,在交流的過(guò)程中自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,尋找解決的辦法。抓住課堂生成的問(wèn)題,點(diǎn)撥學(xué)生存在的主要問(wèn)題,讓課堂更高效。片段五學(xué)生已有將整數(shù)加法的算法遷移到整數(shù)減法的算法中去的經(jīng)驗(yàn),將整數(shù)加法的算法遷移到小數(shù)加法的算法中去的經(jīng)驗(yàn),因此,學(xué)生將小數(shù)加法的算法遷移到小數(shù)減法的算法中去是沒(méi)問(wèn)題的。一方面,沒(méi)有像探究小數(shù)加法的算法一樣再重復(fù)一遍類似的活動(dòng),可以減少學(xué)生的無(wú)趣感;另一方面,學(xué)生通過(guò)同桌合作交流自主探究出小數(shù)減法的計(jì)算方法,可以讓學(xué)生體驗(yàn)到成功的樂(lè)趣,激發(fā)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,增強(qiáng)學(xué)好數(shù)學(xué)的信心。
【教學(xué)片段六】
(4)第三層次:相同數(shù)位對(duì)齊(計(jì)數(shù)單位相同的兩個(gè)數(shù)才能直接相加)。
出示學(xué)生錯(cuò)例2:小數(shù)點(diǎn)對(duì)齊,整數(shù)部分相同數(shù)位對(duì)齊,小數(shù)部分相同數(shù)位沒(méi)對(duì)齊。
提問(wèn):這位同學(xué)做得很認(rèn)真,小數(shù)點(diǎn)對(duì)齊了,這回該可以了吧?
生1:相同數(shù)位沒(méi)有對(duì)齊,4.75中的5在百分位上,3.4中的4在十分位上,5和4的數(shù)位不同,不能直接相加,3.4中的4應(yīng)該和4.75中的7相加才對(duì)。
生2:假設(shè)把小數(shù)點(diǎn)隱藏起來(lái),可以把4.75 想成475,3.4想成340,475的5應(yīng)該和340的0對(duì)齊。
【教學(xué)片段七】
提問(wèn):同學(xué)們通過(guò)自己的探索學(xué)會(huì)了小數(shù)加、減法的計(jì)算方法。你能說(shuō)一說(shuō)小數(shù)加減法和整數(shù)加減法在計(jì)算時(shí)有什么相同的地方嗎?計(jì)算小數(shù)加減法時(shí)要注意什么?
引導(dǎo)歸納:都要把相同數(shù)位對(duì)齊、從低位算起,其實(shí)小數(shù)加減法小數(shù)點(diǎn)對(duì)齊、整數(shù)加減法末位對(duì)齊,都是為了確保相同數(shù)位對(duì)齊。
【反思:溝通聯(lián)系有必要嗎】
在掌握小數(shù)加減法算法的基礎(chǔ)上,組織學(xué)生交流、總結(jié),有利于將經(jīng)驗(yàn)提煉、歸納到比較容易操作的層次上,有利于培養(yǎng)學(xué)生初步的抽象、概括能力,提升對(duì)小數(shù)加、減法計(jì)算方法的認(rèn)識(shí)水平。同時(shí),通過(guò)讓學(xué)生思考整數(shù)加減法和小數(shù)加減法之間的聯(lián)系,為什么整數(shù)加減法要末位對(duì)齊,小數(shù)加減法要小數(shù)點(diǎn)對(duì)齊?引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合之前探究小數(shù)加減法算法時(shí)的經(jīng)驗(yàn),自主探究出來(lái)因?yàn)橹挥杏?jì)數(shù)單位相同的兩個(gè)數(shù)才能直接相加減,所以計(jì)算時(shí)要相同數(shù)位對(duì)齊,而整數(shù)加減法末位對(duì)齊、小數(shù)加減法小數(shù)點(diǎn)對(duì)齊后,就能保證相同數(shù)位對(duì)齊,將兩者的算法勾連起來(lái),更利于學(xué)生理解小數(shù)加減法的算理。
學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)是不斷探究、不斷提高思維能力的過(guò)程,對(duì)“算理”的理解與表述,除了作用于具體計(jì)算“算法”的形成與提升,更是學(xué)生提升數(shù)學(xué)思維方式的有效平臺(tái)。在教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)重視學(xué)生在多種方式的發(fā)現(xiàn)、探究與歸納,使學(xué)生知其然,更知其所以然。