江蘇省南京市秦淮實(shí)驗(yàn)小學(xué) 潘 智
近來(lái)一則《神奇的印度式乘法口訣:太好用了》的文章在網(wǎng)絡(luò)上迅速流傳開(kāi)來(lái)。
讓家長(zhǎng)們嘖嘖稱(chēng)贊的算法是這樣的:
例如要算出13×12 =?
第一步:把13 跟另一個(gè)乘數(shù)的個(gè)位數(shù)2 加起來(lái),13 +2 =15。
第二步:把第一步的答案乘10(也就是說(shuō)后面加個(gè)0)。
第三步:用第一個(gè)乘數(shù)的個(gè)位數(shù)3 乘另一個(gè)乘數(shù)的個(gè)位數(shù)2,3×2 =6。
第四步:(13+2)×10+6=156。
就這樣,用心算就可以很快地算出11×11 到19×19 了。
事實(shí)真的如此神奇嗎?
對(duì)于這樣的算法,家長(zhǎng)網(wǎng)友們感到無(wú)比神奇。但仔細(xì)分析可以發(fā)現(xiàn),印度算法只是在計(jì)算過(guò)程上與豎式計(jì)算有所不同,第一、二步得出150 的心算算理也可以用代數(shù)的方法解釋?zhuān)海?0+A)×(10+B)= 100+10×(A+B)+A×B= 10×(10+A+B)+A×B。所以,這種心算方法是正確和可行的,同時(shí)也并不是那么神秘而不可即的。
其實(shí),和這種印度乘法相似的算法我們也遇到過(guò),如:1494 年,意大利數(shù)學(xué)家巴切利介紹了八種乘法。第一種乘法與現(xiàn)在通用的筆算乘法完全一致,第六種乘法在我國(guó)明朝的《算法統(tǒng)宗》中被稱(chēng)為“鋪地錦”,這種方法當(dāng)時(shí)也同時(shí)傳到了印度,在那兒被稱(chēng)為方格乘法。
另外,還有網(wǎng)絡(luò)上流傳的會(huì)畫(huà)線、會(huì)數(shù)點(diǎn)就會(huì)算的平行線計(jì)算法,教材中出現(xiàn)的各種計(jì)算規(guī)律等,這些看似很神秘的算法,究其算理都有相通之處,只不過(guò)是把握了“乘法的本質(zhì)是加法”。同時(shí),這些算法也只是數(shù)學(xué)精髓的“滄海一粟”, 是數(shù)學(xué)計(jì)算體系的一部分。
“解密”印度算法后,我們不得不進(jìn)一步思考:課改實(shí)施以來(lái),對(duì)于學(xué)生計(jì)算能力下降的抱怨之聲從未停止過(guò),許多問(wèn)題也長(zhǎng)期困擾著廣大教師。針對(duì)印度算法的反思恰恰是一個(gè)契機(jī),可以讓教師更好地處理計(jì)算教學(xué)中的各種關(guān)系,不斷改進(jìn)、提高教學(xué)質(zhì)量。
所謂算理,就是“為什么這樣算”,而算法只是解決“怎樣算”的問(wèn)題。算理是計(jì)算的原理和依據(jù),為計(jì)算提供正確的思維方式,是合理進(jìn)行計(jì)算的前提保證;算法是計(jì)算的基本程序和方法,是顯性的操作方法?!坝《人惴ā敝皇恰霸鯓铀恪敝械囊环N,如果能弄清算理,就會(huì)舉一反三,找到更多的“神奇”方法。
在培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)算能力的過(guò)程中,如果弱化“理解”的作用,過(guò)分重視運(yùn)算能力的“操作性”,計(jì)算技能的訓(xùn)練就會(huì)停留在機(jī)械模仿的層面。不過(guò),在計(jì)算教學(xué)中需要注意:一是重視算理的教學(xué)并不意味著面面俱到,不是每種算法都要學(xué)生把算理說(shuō)出來(lái),對(duì)于小學(xué)生來(lái)說(shuō),有些算理是難以表達(dá)的,只要有這樣的意識(shí)就可以了。二是在教學(xué)中不用對(duì)算理專(zhuān)門(mén)進(jìn)行教學(xué),而是應(yīng)該在計(jì)算過(guò)程中讓學(xué)生明確其中蘊(yùn)含的算的道理。
“運(yùn)算能力”是課程標(biāo)準(zhǔn)修訂時(shí)新增加的核心概念,明確提出“提倡算法多樣化”,“多樣”這個(gè)理念正是學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)走向自主和開(kāi)放的必然要求。不同的需求造就了多樣的算法,算法多樣化應(yīng)該是一種差異、一種認(rèn)識(shí)、一種經(jīng)歷。
當(dāng)然,多種算法是讓學(xué)生豐富所學(xué)知識(shí),僅僅停留于感知階段,而方法優(yōu)化才是我們運(yùn)算能力的永恒追求。這就需要平衡多種算法,優(yōu)化出最基本、最一般的,或是公認(rèn)的,或是得心應(yīng)手的,或是可遷移性強(qiáng),有利于今后學(xué)習(xí)的算法。
在“多樣”與“優(yōu)化”的過(guò)程中,也需要注意一些細(xì)節(jié)方面。首先,“多樣”追求的是尊重學(xué)生的原生態(tài)思考,卻不是簡(jiǎn)單的一一列舉,不必要求“多”“全”“廣”。其次,“優(yōu)化”并不是固定不變的,數(shù)學(xué)的最大魅力在于變化,方法優(yōu)化有時(shí)不是唯一的,不同形態(tài)的數(shù)字計(jì)算,要采用不同的靈活計(jì)算方式。
小學(xué)數(shù)學(xué)計(jì)算教學(xué)的重點(diǎn)應(yīng)是加強(qiáng)思維能力的培養(yǎng),突出“巧”算,形成自己獨(dú)特的計(jì)算策略。這里的“策略”不僅限于解決問(wèn)題的方法,在計(jì)算中也包括加倍、補(bǔ)償、分割、重新組合等方法。
“熟能生巧”這句最具中國(guó)特色的古訓(xùn),很好地詮釋了新課標(biāo)中運(yùn)算能力這個(gè)核心概念。所謂“熟”,是指對(duì)算法的熟練掌握和對(duì)計(jì)算技能的熟練運(yùn)用,依賴(lài)于在算理中理解算法,在算理、算法與計(jì)算技能的來(lái)回穿梭中,學(xué)生的計(jì)算能力由不熟練走向熟練。所謂“巧”,指技能好、靈巧,它來(lái)自嫻熟的技能、突發(fā)的靈感和積淀的智慧。由此可見(jiàn),“熟”離不開(kāi)練,一定要建立練習(xí)計(jì)算的常規(guī);而“巧”則需要悟,即在教師的方法指導(dǎo)下,通過(guò)學(xué)生自己的“反省抽象”,不斷體驗(yàn)以獲得領(lǐng)悟,逐漸生出“巧”來(lái),這時(shí)學(xué)生的運(yùn)算能力就得到了進(jìn)一步的發(fā)展。
計(jì)算教學(xué)是一個(gè)老課題,也是一個(gè)新問(wèn)題。我們積累了很多成功的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),也認(rèn)識(shí)到理念上的偏差和實(shí)踐上的失誤。在今后的教學(xué)中,我們唯有秉持“從學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展的需要出發(fā)”這一教育思想,努力追求繼承與創(chuàng)新的和諧,不斷改進(jìn)教師教的策略、優(yōu)化學(xué)生學(xué)的過(guò)程,才能有效發(fā)展和提高學(xué)生運(yùn)算能力,使計(jì)算教學(xué)真正成為學(xué)生不斷探究、不斷建構(gòu)、不斷思考、不斷成長(zhǎng)的過(guò)程。