錢利平

小學數(shù)學學科關鍵能力的培養(yǎng)

學生核心素養(yǎng)的培育應緊緊把握核心素養(yǎng)的內涵，著眼于學生適應終身發(fā)展和社會發(fā)展的必備品格和關鍵能力的提升。近一年來，嘉興市小學數(shù)學研究團隊以分工合作的方式深入開展了小學數(shù)學學科關鍵能力的研究。在初步厘清學科關鍵能力內涵的基礎上，八個縣（市、區(qū)）組建了三個研究小組，分別聚焦運算能力、空間想象能力和推理能力的實踐研究。2019年12月，本刊聯(lián)合嘉興教育學院，組織舉辦了“小學數(shù)學學科關鍵能力培養(yǎng)”專題研討活動，圍繞小學數(shù)學教學中如何培養(yǎng)“運算能力”“空間想象能力”“推理能力”三個方面的主題展開研討。通過課堂觀摩、觀點報告、交互研討等形式，展示嘉興小學數(shù)學研究團隊一年多來的初步研究成果，也為廣大一線教師搭建了一個交流與對話的平臺。本專輯呈現(xiàn)了部分研究課例和研究論文，以期引發(fā)廣大數(shù)學教師的關注和深入研討。

【摘 ? 要】小學數(shù)學課程標準將“運算能力”作為十大核心概念提出，充分體現(xiàn)了培養(yǎng)學生運算能力的重要性。培養(yǎng)學生的運算能力，不僅要培養(yǎng)學生“算”的能力，更要培養(yǎng)學生“運”的能力。具體可圍繞“運意識之道、運規(guī)則之道、運策略之道”三個步驟展開，力圖在教學中體現(xiàn)先“運”后“算”，邊“運”邊“算”，“算”后再“運”這樣的計算教學特色，讓“運”貫穿于“算”的全過程，從而提升學生的運算能力。

【關鍵詞】運算能力;意識之道;規(guī)則之道;策略之道

《義務教育數(shù)學課程標準（2011年版）》中指出，“運算能力主要是指能夠根據(jù)法則和運算律正確地進行運算的能力。培養(yǎng)運算能力有助于學生理解運算的算理，尋求合理簡潔的運算途徑解決問題”。這兩句話實際上刻畫了運算能力的三個主要表現(xiàn)特征：正確運算、理解算理、方法合理。那么，新課標提出8年了，對運算能力而言，現(xiàn)狀又是怎樣的呢？

為了對學生情況有比較準確的了解，我們對某校83名學生進行了一個小樣本調查。

調查材料：請你用自己喜歡的方法算：36×0.25（其中一道前測題）。結果如圖1所示。

從前測情況看出：學生的筆算意識相當強，但對運算意義的理解不深刻。正是基于這樣的教學現(xiàn)狀，我們思考：運算能力作為數(shù)學學科獨有的關鍵能力，能否將它拆分為“運”的能力與“算”的能力？“運”是意識、思想、策略，是一種思維活動;“算”是技能、實踐、演練，是一種操作活動。要培養(yǎng)學生的運算能力，不僅要培養(yǎng)學生“算”的能力，更要培養(yǎng)學生“運”的能力。因此，教學中要體現(xiàn)先“運”后“算”，邊“運”邊“算”，“算”后再“運”這樣的計算教學特色，讓“運”貫穿于“算”的全過程。一個學生如果頭腦里“運”清楚，“運”明白了，“算”就是水到渠成的一件事。

一、運意識之道，求算法之簡

“意識”是指人的頭腦對客觀物質世界的反映，也是感覺、思維等各種心理過程的總和。遇到36×0.25，為什么會有36%的學生選擇列豎式筆算？說明學生沒有求簡意識。那么教師該如何運意識之道呢？第一，學生在運算前要有簡算的意識，想一想“能簡算嗎”;第二，學生在運算時要有質疑辨析的意識，思考“我這樣算有根據(jù)嗎”;第三，學生在運算后要有反思檢查的意識，自查“算得對嗎？算得巧嗎”。

（一）能簡算嗎？——喚醒“簡算意識”

在計算教學中，教師往往重視讓學生低頭算，卻忽視了讓學生抬頭想。因此，在36×0.25的教學中，筆者提問：“不列豎式計算，你還有別的方法嗎？”通過呈現(xiàn)學生的四種不同算法，引發(fā)學生的思維碰撞（如圖2）。

這四種算法的呈現(xiàn)是有視覺沖擊的，它明確地告訴學生，一道計算題，可以有不同的簡便算法，每種算法只要有根據(jù)，就是合理的。因此學生在計算時，潛意識里要有高效運算的“簡算意識”。

（二）有根據(jù)嗎？——發(fā)展“依據(jù)意識”

合理的算法，需要知道合的是什么理，根據(jù)什么樣的運算律，運算律又是根據(jù)什么樣的運算義。對于圖2中的四種算法，筆者引發(fā)學生思考：“這些算法都有根據(jù)嗎？”通過對比辨析，學生既感受到算法的多樣化，又對算法合理性的本質再次內化，“依據(jù)意識”深入人心。

我們來看，生1和生2運用了乘法分配律，生3運用了積的變化規(guī)律，生4運用了乘法結合律。學生從“不同的運算定律”中感悟到“運算意義的相同”，即都是36個0.25相加，這是算法背后的“依據(jù)”，也是算法的“根”。一旦算理扎根，學生在運算時，只需要對與之相關的運算順序、運算法則和運算定律進行靈活運用，就能做到有律可依，達到計算過程的“簡化”。

（三）算得對嗎？算得巧嗎？——深化“反思意識”

學生在交流、辨析和比較中，會找到適合自己的最優(yōu)算法。如在對36×0.25的幾種算法的反饋過程中，通過對比筆算方法和學生常見的錯誤：（4×9）×0.25=9×0.25+4×0.25，引發(fā)學生自查：“表示的是36個0.25嗎？你喜歡哪種算法？”同時，在對“算得對嗎”“算得巧嗎”這兩個問題的反思覺察中，通過對最優(yōu)算法的欣賞評價，進一步深化學生“反思檢查”的意識。

因此，教師要讓學生在計算時，運意識之道。學生在“能簡算嗎”“有根據(jù)嗎”“算得對嗎？算得巧嗎”這樣一連串問題的自我設問中，不斷地進行自我覺察，自我調整，從而求得算法之簡。

二、運規(guī)則之道，正算法之理

計算規(guī)則一般有兩類：一類是法則，根據(jù)法則確定運算順序;一類是定律，根據(jù)定律可以打破既定的運算順序。在計算中，學生往往會出現(xiàn)兩類情況：第一類是該依法則計算時卻按定律算，表現(xiàn)為“不能簡算的亂簡算”;第二類是該依定律計算時卻按法則算，表現(xiàn)為“能簡算的不簡算”，這反映出學生對“法則”和“定律”的本質理解不清晰、不到位的問題。那么，如何在教學中運規(guī)則之道，正算法之理呢？

（一）認清法則，讓算法有根可尋

法則是人們在計算中自然形成的一種計算規(guī)則，是小學數(shù)學規(guī)則的主要表現(xiàn)形式之一，它廣泛地存在于數(shù)與代數(shù)、圖形與幾何、統(tǒng)計與概率等內容之中。

在教學中，教師應嚴格要求學生按照相應的定理、定義和法則理解題目，讓學生逐漸養(yǎng)成遵守法則的習慣。與此同時，還需要讓學生認識到不遵守法則的后果。例如，在加減混合的綜合算式計算教學過程中，為了讓學生認識到“從左往右”的計算順序，教師可出示這樣的題目：10-7.5+2.5=？，學生可能會給出5和0兩種答案，此時教師便可以告訴學生正確答案，讓學生清楚地認識到加減混合算式的運算法則，從而逐漸培養(yǎng)學生的規(guī)則意識。

（二）厘清定律，讓算法有律可依

運算定律是一種模型化知識，是對數(shù)的運算過程中基本規(guī)律的歸納與總結。然而，在教學實踐中我們發(fā)現(xiàn)，學生混淆運算定律的情況特別多。例如1.25×2.5×12一題，混淆運算律的情況主要有以下兩種（如圖3）。

學生只關注到1.25×8以及2.5×4可以湊整，而對算式的結構特征認識模糊。對數(shù)據(jù)的片面關注導致學生對乘法結合律與乘法分配律混淆不清。那么如何幫助學生厘清定律，對運算律有清晰的認識呢？教師可以結合具體情境展開教學（如圖4）。

把2.5變成長方形木板的長，1.25變成長方形木板的寬。一方面，學生更加傾向把1.25×2.5這一塊木板的面積當成一個“整體”，有效規(guī)避了錯誤;另一方面，從乘法分配律的結構特征入手，強化學生的結構意識，使學生對運算定律的結構印象深刻。

由此可見，運規(guī)則之道，幫助學生厘清法則和定律，有助于培養(yǎng)學生合理選擇算法的能力，發(fā)展學生思維的靈活性。

三、運策略之道，釋算法之義

運算策略水平是鑒別學生運算能力高低的一個敏感因素。運策略之道，一方面可以與現(xiàn)實背景相結合，賦予計算在實際生活中的價值;另一方面可以借助“數(shù)形結合”，通過幾何直觀，使抽象的計算教學變得具體形象。

策略1：與現(xiàn)實背景相結合，以現(xiàn)實模型釋算法之義

小學數(shù)學中的計算題往往取自生活原型。給運算賦予現(xiàn)實背景，可以讓純粹的計算變得鮮活。比如，在探究《乘法分配律》一課中，筆者在課堂上出示如下情境。

（1）學校購買春裝校服，每件上衣50元，每條褲子45元，買這樣的30套衣服一共要多少元？（只列式不計算）

（2）在一個長方形花圃里栽郁金香和菊花（如下圖），這個花圃占地多少平方米？（只列式不計算）

通過列式，學生出現(xiàn)了兩種思路的算式表達——“先求和，再相乘，即（a+b）×c”或“先分別乘，再相加，即a×c+b×c”。從現(xiàn)實背景入手，通過對數(shù)學模型的解構，讓運算意義或算理的解釋與現(xiàn)實問題的解決融合起來，讓學生理解算法的“要義”。

策略2：與平面圖形相結合，以數(shù)形結合釋算法之義

華羅庚老師說過，“數(shù)形結合百般好，隔離分家萬事休”。幾何直觀是數(shù)學課程標準提出的十個核心概念之一，主要是指利用圖形描述和分析問題，幫助學生直觀地理解數(shù)學，研究問題。

例如在教學1.25×2.5×12時，教師可以借助長方形，幫助學生建立正確的表象。如何引導學生正確計算呢？學生想到“1塊木板的面積×12”：1.25×2.5×12，一個一個看，顯然算起來比較麻煩。這時教師提出可以結合圖，使計算更簡便。引導學生算大長方形的長×寬：（2.5×4）×（1.25×3）（如圖5）;也可以算一行的面積×3：（2.5×4×1.25）×3（如圖6）。兩種方法都利用了2.5×4可以湊整的數(shù)據(jù)特征，達到簡算的目的。而且這兩種算法溝通了“運算意義”和“運算定律”之間的關系，幫助學生理解算理。

那么可不可以算一列的面積×4呢？（1.25×3×2.5）×4，顯然這樣計算是比較麻煩的。這道題目很有意思，在圖形意義的指導下，利用數(shù)據(jù)的特征，引導學生先思維后計算，從而培養(yǎng)學生良好的計算習慣。由此可見，運策略之道，就是讓每一種算法，既能找到生活原型，又能找到圖形對應，使每種算法都有理有據(jù)。

運中有智慧，算中有妙法。如果把運算中的“運”和“算”放在二維體系中，它們應該是有一定正比關系的，“運”的能力越弱，“算”的方法可能只局限在“對”上;“運”的能力一般，“算”的方法只能求好;“運”的能力越強，則“算”的方法就越巧。在當下計算教學格局重“算”的背景下，我們力圖重“運”，培養(yǎng)學生運中求道，以道馭法，這樣“道法自然”的計算課，正是我們所追求的！

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.義務教育數(shù)學課程標準（2011年版）[M].北京：北京師范大學出版社，2012.

[2]王強國.數(shù)學“運算能力”的內涵、要求及提升路徑[J].中小學教師培訓，2018（11）：48-53.

[3]劉燕.基于核心素養(yǎng)的小學生數(shù)學運算能力培養(yǎng)的策略[J].現(xiàn)代教育，2019（6）：55-56.

[4]陳泰昌.探尋運算定律背后的意蘊——以“乘法分配律”一課教學為例[J].小學教學參考，2016（4）：17-19.

（上海外國語大學秀洲外國語學校 ? 314000）