□ 黃利巢 王 芳
一般地,我們認(rèn)為抽象都是從具體的情境中得來的。實(shí)際上,在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中還有許多從數(shù)學(xué)抽象的結(jié)論中進(jìn)行再抽象的情況,四則運(yùn)算的意義的學(xué)習(xí)就是這樣一個(gè)過程。在概括出四則運(yùn)算的意義并運(yùn)用其列舉實(shí)際問題時(shí),筆者發(fā)現(xiàn),有一些實(shí)際問題的數(shù)量關(guān)系可以用運(yùn)算定義直接解釋,有一些則是運(yùn)算定義的間接延伸?;谶@樣的認(rèn)識,筆者對“加、減法的意義和各部分間的關(guān)系”的教學(xué)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)。
通過對加法定義的理解,筆者認(rèn)為,用具體的加法進(jìn)行概括比用應(yīng)用問題引出加法后概括出加法的定義更加合理,通過依據(jù)相同的算式編寫出不同類型的應(yīng)用問題后進(jìn)行比較,能加深學(xué)生對加法意義的理解。
教師出示三道加法算式(如圖1),請學(xué)生依次口算出結(jié)果,然后提問:“這三個(gè)算式有什么相同的地方?”當(dāng)學(xué)生回答“它們都是加法”后,教師順勢提出:“那它們又是怎樣加的呢?”教師用線段圖演示“20+30=50”相加的過程(如圖2 中去掉三個(gè)虛線圈)。接著請學(xué)生用手勢演示“加”的過程(如圖2中分別圈出兩個(gè)加數(shù)圈,再圈出和的圈),并用這樣的手勢演示余下兩個(gè)計(jì)算題“加”的過程。
圖1
圖2
通過以上操作體驗(yàn)后,教師繼續(xù)追問:“通過剛才的手勢,你們能夠說一說‘加’是什么意思嗎?”由此學(xué)生自然地發(fā)現(xiàn)“加”實(shí)際上就是“合并”。
教師進(jìn)一步提問:“那么,加法是怎樣的一種‘運(yùn)算’呢?請繼續(xù)觀察加法算式與圖示說一說。”讓學(xué)生由加法運(yùn)算過程的直觀演示感知“加”的含義。
當(dāng)學(xué)生概括出加法的定義后,教師進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生抽象得到加法的關(guān)系式“加數(shù)+加數(shù)=和”。
在對數(shù)學(xué)概念下定義時(shí),找準(zhǔn)概念形成過程中最切合的原型十分重要。把加法的計(jì)算過程作為概括加法定義的原型,能讓學(xué)生在具體計(jì)算的過程中概括出“加”的含義。
加法的定義由加法計(jì)算概括而來。但是,回顧基于加法數(shù)量關(guān)系的應(yīng)用問題,發(fā)現(xiàn)有一些與加法意義一致,有一些則是加法意義的延伸。筆者選擇其中的“20+30=50”提出新的任務(wù):“想一想,根據(jù)這個(gè)算式,你能解決什么數(shù)學(xué)問題?”
學(xué)生編題后,教師選擇其中三種不同類型的例子板書展示。
第1 題:四(1)班參加數(shù)學(xué)興趣小組的同學(xué)有20 人,四(2)班參加數(shù)學(xué)興趣小組的同學(xué)有30 人,兩個(gè)班參加數(shù)學(xué)興趣小組的一共有多少人?
第2 題:修一段路,已經(jīng)修了20 米,還剩下30米沒有修,一共要修多少米?
第 3 題:今年小明 20 歲,爸爸比他大 30 歲,爸爸今年多少歲?
請學(xué)生觀察比較:“這三個(gè)問題雖然都是用‘20+30=50’進(jìn)行計(jì)算,但有什么不同的地方呢?”逐步引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn),第1題中的兩個(gè)信息是并列關(guān)系,第2 題中的兩個(gè)信息是有時(shí)間順序的,是遞進(jìn)關(guān)系。依據(jù)學(xué)生的發(fā)現(xiàn),教師讓學(xué)生進(jìn)一步概括出數(shù)量關(guān)系,并在第2題中圈出表示時(shí)間序列的關(guān)鍵詞。接著請學(xué)生用加法定義中的關(guān)系式進(jìn)行比較,說一說在這兩個(gè)問題中兩個(gè)“加數(shù)”分別指什么,“和”又指什么。再進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生評析第3 題。請學(xué)生試著畫出線段圖,教師展示一名學(xué)生的作品(如圖3),并請其他學(xué)生說一說與前兩題有什么不同。
圖3
生:這題是爸爸的歲數(shù)與小明的歲數(shù)在作比較,所以我畫了兩條線段。
師(追問):20歲是小明的歲數(shù),在表示爸爸的線段中,它又表示什么意思呢?
生:是與小明“同樣多”的歲數(shù)。
生:我知道了,這里爸爸的歲數(shù)也分成了兩個(gè)部分,一部分是與小明同樣多的,另一部分是比小明多出來的。
依據(jù)學(xué)生的認(rèn)識,教師進(jìn)一步總結(jié):第3 題是關(guān)于相差關(guān)系的應(yīng)用問題,雖然兩個(gè)信息在不同的線段上,但是用“同樣多”可以把它們聯(lián)系到一起。
許多數(shù)學(xué)概念包含著基本意義與延伸意義兩個(gè)層次,如“分?jǐn)?shù)”的基本意義是“份”的意義,后來隨著計(jì)算與表達(dá)的需要,又發(fā)展出了“商”的意義與“比”的意義。因此,在進(jìn)行歸納與總結(jié)階段,需要通過實(shí)例,溝通它們之間的聯(lián)系,構(gòu)建起有層次的概念理解。
從一年級開始,學(xué)生已經(jīng)有了加減法“一圖三式”的經(jīng)驗(yàn)(如圖4)。當(dāng)概括了加法的意義后,學(xué)生自然地會聯(lián)想到減法的意義是怎樣的,它與加法有怎樣的關(guān)系。教師可通過提問,把這樣的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)轉(zhuǎn)化成學(xué)習(xí)減法意義的活動經(jīng)驗(yàn)。
圖4
教師指著加法的板書提問:“剛才我們概括出了加法的意義,接下來要學(xué)習(xí)什么呢?”當(dāng)學(xué)生說要學(xué)習(xí)“減法”后,教師一邊板書一邊提問:“那么我們又要怎樣學(xué)習(xí)呢?”
生:可以先寫幾個(gè)減法算式,接著概括什么叫減法,再提出應(yīng)用問題。
生:也就是可以按照加法的學(xué)習(xí)思路來學(xué)習(xí)減法。
教師請學(xué)生把“20+30=50”改寫成兩道減法算式,然后說一說改寫依據(jù)以及什么叫減法。學(xué)生依據(jù)改寫的過程概括出關(guān)系式:和-一個(gè)加數(shù)=另一個(gè)加數(shù)。教師請學(xué)生用“已知……求……”的形式概括出減法的定義。
由上述學(xué)習(xí)過程可以發(fā)現(xiàn),加法的學(xué)習(xí)過程作為減法學(xué)習(xí)的活動經(jīng)驗(yàn),學(xué)生先訂出學(xué)習(xí)方案,然后依據(jù)方案再學(xué)習(xí),很好地體現(xiàn)了數(shù)學(xué)知識間的邏輯聯(lián)系。
有聯(lián)系的數(shù)學(xué)知識之間往往是一種相互依存的關(guān)系。這種關(guān)系可以由學(xué)生結(jié)合具體的實(shí)例,通過比較分析進(jìn)行發(fā)現(xiàn)與提煉。教師在讓學(xué)生觀察加法算式與減法算式、加法的關(guān)系式與減法的關(guān)系式、加法定義與減法定義的關(guān)系后提出新問題:“減法與加法有怎樣的關(guān)系?”
生:減法算式是從加法中來的。
生:加法關(guān)系式中要求的和,在減法算式中是已知的數(shù)。
師(邊評析邊板書):剛才同學(xué)們觀察得特別仔細(xì),發(fā)現(xiàn)了“減法是從加法中來的”,在數(shù)學(xué)上我們稱減法是加法的“逆運(yùn)算”。
與日常語言相比,數(shù)學(xué)術(shù)語更加精練、抽象,而日常語言則相對形象、淺顯。讓學(xué)生先用日常語言進(jìn)行描述,教師再引出數(shù)學(xué)術(shù)語,這樣可以幫助學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)概念。
學(xué)生在由加法意義推導(dǎo)出減法意義,由減法意義概括出減法與加法的關(guān)系之后,自然地可以通過推導(dǎo)得到用減法解決問題的方法以及與加法一起構(gòu)成的數(shù)量關(guān)系體系。
教師指著黑板上的加法算式提問:“既然我們可以從加法算式中推導(dǎo)出減法算式,又可以從加法的意義推導(dǎo)出減法的意義,那么我們能不能從加法應(yīng)用問題中推導(dǎo)出減法應(yīng)用問題呢?能說一說它們之間的關(guān)系嗎?”
學(xué)生依次編題,教師板書后請學(xué)生觀察由加法編寫而來的減法應(yīng)用問題,說說它們之間有什么關(guān)系。通過觀察比較,學(xué)生發(fā)現(xiàn)減法中的被減數(shù)是“總數(shù)”或“較大的數(shù)”,也是加法中要求的數(shù)。
加、減法中的應(yīng)用問題可以分為兩種類型:一類是“部分?jǐn)?shù)與總數(shù)”的應(yīng)用問題,另一類是“相差關(guān)系”的應(yīng)用問題。通過相應(yīng)的減法應(yīng)用問題的編寫與比較,學(xué)生從應(yīng)用的視角進(jìn)一步理解了加法與減法的關(guān)系。
在原來的教材體系中,加、減法的意義與各部分間的關(guān)系是解方程的依據(jù),解方程采用等式性質(zhì)作為依據(jù)之后,這部分內(nèi)容的教學(xué)價(jià)值有一段時(shí)間被淡化,甚至沒有編入教材。重新編入教材后,怎樣體現(xiàn)它的價(jià)值呢?通過有層次的練習(xí),學(xué)生從數(shù)學(xué)推理、規(guī)律探究等角度認(rèn)識其價(jià)值。
依據(jù)加、減法的關(guān)系,可以進(jìn)行算式或計(jì)算結(jié)果的推理。教師可以變換題型,讓學(xué)生在練習(xí)的過程中,靈活運(yùn)用兩種運(yùn)算之間的關(guān)系解決具體的問題,如圖5所示是一種基本類型。教師可以讓學(xué)生依次口答,說出結(jié)論后再問學(xué)生依據(jù)。
圖5
通過有一定聯(lián)系的題組練習(xí),學(xué)生能發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識之間的聯(lián)系和內(nèi)在的變化規(guī)律。在四年級上學(xué)期,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了積的變化規(guī)律與商的變化規(guī)律,在加、減法教學(xué)中,教師可通過一些題組練習(xí),讓學(xué)生概括出和與差的變化規(guī)律。
教師出示如圖6所示的兩組問題,讓學(xué)生邊計(jì)算邊觀察,說說有什么發(fā)現(xiàn)。
圖6
從計(jì)算過程中學(xué)生歸納出當(dāng)其中一個(gè)加數(shù)不變時(shí),加數(shù)加上(或者減去)幾,和也要加上(或減去)幾。從右邊的題目中同樣可以概括出當(dāng)被減數(shù)不變時(shí),減數(shù)加上(或減去)幾,差反而減去(或加上)幾。讓學(xué)生進(jìn)一步思考,如果減數(shù)不變,被減數(shù)與差又會怎樣變化,并在學(xué)生推測后進(jìn)行舉例驗(yàn)證。
在加法與減法意義的建構(gòu)與列舉相應(yīng)的解決問題的數(shù)量關(guān)系時(shí),學(xué)生已經(jīng)對加、減一步計(jì)算應(yīng)用問題有了更加系統(tǒng)的了解。教師讓學(xué)生通過改編、增加信息或者問題,把簡單的一步計(jì)算應(yīng)用問題變成兩步計(jì)算的復(fù)合應(yīng)用問題,極大地提升了學(xué)生對數(shù)量關(guān)系解決問題結(jié)構(gòu)的認(rèn)識。
如有學(xué)生把加法計(jì)算的第一個(gè)應(yīng)用問題改為:四(1)班參加數(shù)學(xué)興趣小組的同學(xué)有20 人,比四(2)班少10人,兩個(gè)班一共有多少人參加數(shù)學(xué)興趣小組?教師展示學(xué)生作品,并請學(xué)生說一說改編的思路。
由基礎(chǔ)到綜合,從應(yīng)用到思考,讓數(shù)學(xué)概念在解決問題的過程中得到鞏固,讓解決問題有數(shù)學(xué)概念的支撐。
總之,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程是一個(gè)不斷抽象與發(fā)現(xiàn)規(guī)律的過程,在教學(xué)中,教師要提供與數(shù)學(xué)新知學(xué)習(xí)有著密切聯(lián)系的舊知或現(xiàn)實(shí)情境,讓學(xué)生在“溫故”的同時(shí)提出新問題,進(jìn)行新思考,獲得新知識,形成新經(jīng)驗(yàn),滲透新思路。