林玉芬
(福建省泉州市豐澤區(qū)豐盛實(shí)驗(yàn)小學(xué))
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022 年版)》(以下通稱“新課標(biāo)”)指出,教學(xué)活動(dòng)應(yīng)注重啟發(fā)式,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,引發(fā)學(xué)生積極思考,鼓勵(lì)學(xué)生質(zhì)疑問難,引導(dǎo)學(xué)生在真實(shí)情境中發(fā)現(xiàn)題和提出問題,利用觀察、猜測、實(shí)驗(yàn)、計(jì)算、推理、驗(yàn)證、數(shù)據(jù)分析、直觀想象等方法分析問題和解決問題。立足新課標(biāo)要求,教師要關(guān)注學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的發(fā)展,打造讓學(xué)生會(huì)說理的數(shù)學(xué)課堂。
在教學(xué)中,教師要引導(dǎo)學(xué)生把自己能看到的、能想到的問題、思路和方法,借助文字或語言,有理有據(jù)地表達(dá)出來。教師應(yīng)要求學(xué)生“對自己表達(dá)的話負(fù)責(zé)任”,每位學(xué)生在表達(dá)之前要有問題,并把問題思考清楚,不要把自己不清楚或一知半解的問題、知識和想法講給其他同學(xué)聽;應(yīng)要求學(xué)生表達(dá)時(shí)“要說大家聽得懂的話”,不僅要準(zhǔn)確說出自己的結(jié)論、觀點(diǎn),而且要圍繞所探究的核心問題,把握要點(diǎn)和本質(zhì),說出自己對問題和相關(guān)觀點(diǎn)的思考,并且讓別人也能聽懂,同時(shí)關(guān)注別人的問題、想法。如教師提出問題:0為什么不能做除數(shù)?有的學(xué)生從除法的意義來說理。第一種是平均除:把一個(gè)數(shù)平均分成幾份,每份是幾。假設(shè)把10 個(gè)蘋果平均分給5 個(gè)人,每個(gè)人可以分2 個(gè),而把10 個(gè)蘋果分給0 個(gè)人是沒辦法分的,所以10÷0 算式不存在。第二種是包含除:一個(gè)數(shù)里面有幾個(gè)幾。指被除數(shù)里面有幾個(gè)除數(shù),就是問這個(gè)數(shù)里面有幾個(gè)0,如5÷0 就是問5 里面有幾個(gè)0。但是,不管5里面有幾個(gè)0,其相加還是等于0,而不可能等于5,所以不存在5÷0這個(gè)算式。第三種是倍數(shù)除:一個(gè)數(shù)是另一個(gè)數(shù)的幾倍。倍數(shù)除是指被除數(shù)里面有幾個(gè)除數(shù),如20 除以4等于5,表示20是4 的5 倍,但是20 除以0,0 是表示什么都沒有,無法比較出20 是0 的幾倍,所以20÷0 算式不存在。也有的學(xué)生用反證法來分析第一種情況:假設(shè)除數(shù)可以為0,如被除數(shù)÷0=?6÷0=?→6=0×?根據(jù)被除數(shù)等于除數(shù)乘商得到6=0×?因?yàn)?乘任何數(shù)都等于0,不可能等于6,所以此時(shí)的商不存在。第二種情況:0÷0=?→0=0×?根據(jù)被除數(shù)等于除數(shù)乘商得到的是0=0×?因?yàn)? 乘任何數(shù)都得0,如0×1=0,0×15=0,0×180=0,0×3500=0……此時(shí)的商有無數(shù)個(gè),也就是說,0÷0的商不是唯一的。
學(xué)生利用除法的三種意義來講理,還運(yùn)用反證法,推算假設(shè)除數(shù)為零的兩種情況,要么商不存在,要么商有無數(shù)個(gè),都視為無意義。通過說理,學(xué)生得出:這些就是0 不能做除數(shù)的道理。學(xué)生通過這樣有條理、有理有據(jù)地講理,可以明理,并養(yǎng)成究理的習(xí)慣。
學(xué)習(xí)是為理解而學(xué),為思維而學(xué),為發(fā)展而學(xué)。說理課堂中,學(xué)生的學(xué)習(xí)是理解性的學(xué)習(xí),意在通過對問題、知識、思想方法的深度理解來建構(gòu)良好的認(rèn)知方式,注重批判理解,強(qiáng)調(diào)信息整合,面向遷移應(yīng)用和問題解決。這就要求學(xué)生能將眾多學(xué)習(xí)內(nèi)容聯(lián)系起來,對新學(xué)的問題、知識和思想方法進(jìn)行批判性思考,多維度地理解知識內(nèi)涵,形成富有思辨性的個(gè)人理解。
例如,北師大版數(shù)學(xué)教材四年級上冊乘法分配律的等式是(a+b)×c=a×c+b×c,那么,乘法分配律等式為什么成立?用什么方法來說明呢?有的學(xué)生用學(xué)過的列豎式計(jì)算來說明。
豎式計(jì)算時(shí),先用第二個(gè)乘數(shù)82 的個(gè)位2 去乘87 得到174,再用80 去乘87 得到6960,最后用174+6960=7134。通過觀察,學(xué)生發(fā)現(xiàn)這個(gè)豎式計(jì)算其實(shí)就是先將82 分為80 加2,分別與87 相乘,然后再把它們的積相加,這就可以證明(a+b)×c=a×c+b×c乘法分配律等式是成立的。有的學(xué)生用畫圖法來證明,如求長方形的面積,已經(jīng)知道長方形面積等于長×寬,當(dāng)長方形的長為a,寬為c,長方形的面積等于a×c。當(dāng)把這個(gè)長方形的長增加b,寬不變時(shí),怎樣求大長方形的面積?學(xué)生有兩種方法來解決問題:第一種是先求出大長方形的長是a+b,再來計(jì)算大長方形的面積,也就是大長方形的面積=長×寬=(a+b)×c。第二種是用長方形1 的面積+長方形2 的面積來計(jì)算大長方形的面積,這樣可以得出大長方形的面積=a×c+b×c。由于這兩種計(jì)算方式都是求同一個(gè)大長方形的面積,因其結(jié)果是一樣的,這也就可以證明(a+b)×c=a×c+b×c,說明乘法分配律等式是成立的。有的學(xué)生用推理法來驗(yàn)證,在等式(a+b)×c中,當(dāng)c等于具體數(shù)值為0,1,2,3……時(shí),可以得到下列等式:
以此類推,學(xué)生發(fā)現(xiàn):當(dāng)(a+b)×c=(a+b)+(a+b)+(a+b)+……=a×c+b×c,再次可以證明(a+b)×c=a×c+b×c,說明乘法分配律等式是成立的。
通過這樣富有思辨的論證方式,能夠促進(jìn)學(xué)生深度思維,提升數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力。
東北師范大學(xué)史寧中教授認(rèn)為,課不要反復(fù)講,而要把握數(shù)學(xué)的本質(zhì),應(yīng)該把理給講出來。這里的數(shù)學(xué)本質(zhì)就是數(shù)學(xué)道理,也就是指數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不僅要讓學(xué)生知道是什么,而且還要知道為什么。為此,說理課堂不僅要使學(xué)生明曉道理,還應(yīng)通過講理,激發(fā)學(xué)生自覺學(xué)習(xí)的愿望,促進(jìn)其更具深度、廣度地進(jìn)行思考與學(xué)習(xí)體驗(yàn)。
例如,針對“三角形任意兩邊之和為什么總會(huì)大于第三邊”這個(gè)問題,有的學(xué)生用畫圖法進(jìn)行說明,先根據(jù)三角形的定義,隨意在紙上畫幾個(gè)三角形,并測量出各個(gè)三角形每條邊的長度。接著,用表格來比較三邊關(guān)系,如一號三角形三邊分別長3,4,5厘米,3+4大于5,3+5大于4,4+5大于3。學(xué)生通過比較說明了一號三角形任意兩邊之和大于第三邊,其他三角形也是如此。所以,三角形任意兩邊之和總會(huì)大于第三邊。有的學(xué)生運(yùn)用推理法來說明:在圖上隨意點(diǎn)上三個(gè)點(diǎn),并設(shè)為點(diǎn)A、點(diǎn)B、點(diǎn)C,再連接這三個(gè)點(diǎn)。由“兩點(diǎn)之間線段最短”的數(shù)學(xué)理論可以得到,點(diǎn)A和點(diǎn)C之間線段AC最短,所以AB+CB>AC。換成點(diǎn)A和點(diǎn)B 來看,點(diǎn)A 和點(diǎn)B 之間線段AB 最短,所以AC+BC>AB。從點(diǎn)B 和點(diǎn)C 來看,點(diǎn)B 和點(diǎn)C 之間線段BC 最短,所以AC+AB>BC。經(jīng)過剛才的推理,學(xué)生可以顯而易見地知道“三角形任意兩邊之和一定大于第三邊”的說法是正確的。有的學(xué)生用反證法進(jìn)行論證,將這個(gè)三角形的邊長分別設(shè)為a,b,c。假設(shè)三角形的兩邊之和小于或等于第三邊,可以得到:a+b≤c,a+c≤b,b+c≤a(由于a,b,c是三角形的邊長,所以a,b,c>0;將兩邊相加得到:2(a+b+c)的和≤a+b+c;將兩邊都除以a+b+c得到2≤1。這是不存在的,即假設(shè)不成立,所以三角形任意兩邊之和一定大于第三邊。
教師通過這樣促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí),使他們學(xué)會(huì)認(rèn)知、學(xué)會(huì)表達(dá)、學(xué)會(huì)與他人共處,以及學(xué)會(huì)思考、學(xué)會(huì)創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)教學(xué)從知識向經(jīng)驗(yàn)、思想、能力的深度轉(zhuǎn)化。學(xué)生層層深入地理解三角形任意兩邊大于第三邊的道理,做到知其然也知其所以然。
教師構(gòu)建說理課堂,既可以幫助學(xué)生打通知識的前后聯(lián)系,建立完善的知識體系,也能發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)表達(dá)能力。教師要引導(dǎo)學(xué)生在說理課堂上多說、多想、多實(shí)踐,讓其對數(shù)學(xué)知識形成深度認(rèn)知,形成一個(gè)動(dòng)態(tài)的、體現(xiàn)個(gè)性思維的課堂。
北師大版數(shù)學(xué)教材四年級下冊第一單元,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了小數(shù)加減法,知道列豎式計(jì)算小數(shù)加減法時(shí),小數(shù)點(diǎn)要對齊,相同數(shù)位要對齊,因?yàn)橛?jì)數(shù)單位相同才能直接相加減。那么,筆算小數(shù)乘法時(shí),為何小數(shù)點(diǎn)不對齊,而是像整數(shù)乘法一樣末位對齊呢?
教師先引導(dǎo)學(xué)生筆算小數(shù)乘法,看看能否把小數(shù)點(diǎn)對齊和相同數(shù)位對齊進(jìn)行計(jì)算,如2.4×0.85,學(xué)生先把小數(shù)點(diǎn)對齊和相同數(shù)位對齊后進(jìn)行計(jì)算。再把第二個(gè)乘數(shù)百分位上的5×2.4,用0.05乘十分位上的4,0.05×0.4=0.02。最后,用0.05 乘個(gè)位上的2,0.05×2=0.1,把它們加起來就是0.05×2.4=0.12。
教師引導(dǎo)學(xué)生用同樣的方法計(jì)算十分位的8×2.4,先用0.8 乘十分位上的4,0.8×0.4=0.32,再用0.8乘個(gè)位上的2,0.8×2=1.6,并把它們加起來,結(jié)果是1.92。0×2.4這步可以省略,因?yàn)?乘任何數(shù)都得0。
學(xué)生把各個(gè)數(shù)位的得數(shù)加起來,得到結(jié)果2.04,這是經(jīng)過四次乘、三次加得到的計(jì)算結(jié)果,說明小數(shù)點(diǎn)對齊的計(jì)算方法也是可以的。此時(shí),教師提出核心問題:為什么不選擇把小數(shù)點(diǎn)對齊進(jìn)行計(jì)算呢?
教師引導(dǎo)學(xué)生觀察小數(shù)點(diǎn)不對齊情況,如2.4×0.85 可以把2.4 擴(kuò)大10 倍變成24,把0.85 擴(kuò)大100 倍變成85,這樣兩個(gè)乘數(shù)一共擴(kuò)大了1000倍,把小數(shù)乘法轉(zhuǎn)化成整數(shù)乘法24×85,再按照整數(shù)乘法的計(jì)算方法來算,最后把乘積縮小到原來的一千分之一,也就是把小數(shù)點(diǎn)向左移動(dòng)三位,得到2.04。如此,經(jīng)過兩次乘、一次加、一次轉(zhuǎn)化,在計(jì)算時(shí)無需用到小數(shù)點(diǎn)。教師引導(dǎo)學(xué)生對比這兩種方法,學(xué)生總結(jié)出:小數(shù)點(diǎn)對齊方法用了四次乘法運(yùn)算、三次加法運(yùn)算;而小數(shù)點(diǎn)不對齊,末位對齊的方法,進(jìn)行了兩次乘法運(yùn)算、一次加法運(yùn)算。因此,乘法豎式計(jì)算不是不能小數(shù)點(diǎn)對齊,只是如此一來,簡單的問題過程復(fù)雜化了,而且對于多位小數(shù)相乘,相應(yīng)的過程會(huì)更加復(fù)雜。
通過上面的例子,學(xué)生可以觀察到,筆算小數(shù)乘法小數(shù)點(diǎn)對齊的方法過程比較復(fù)雜,而末位對齊的計(jì)算方法過程更簡單。所以在筆算小數(shù)乘法時(shí),小數(shù)點(diǎn)一般不對齊,而是像整數(shù)乘法一樣遵循末位對齊。
總之,隨著新課改的不斷深入,說理教學(xué)手段逐漸涌現(xiàn),由于數(shù)學(xué)具有特殊性,說理教學(xué)手段的科學(xué)運(yùn)用對學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展具有重要作用。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師可以借助說理教學(xué)手段,幫助學(xué)生加深數(shù)學(xué)內(nèi)容本質(zhì)以及內(nèi)涵的認(rèn)識和理解,并熟練掌握數(shù)學(xué)語言,進(jìn)而條理清晰地闡述數(shù)學(xué)道理,強(qiáng)化學(xué)生的綜合能力,從而促進(jìn)學(xué)生的持續(xù)發(fā)展,為學(xué)生未來奠定基礎(chǔ)。