周瑩
【摘? ?要】乘法分配律是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點。教師以對一名五年級學(xué)生乘法分配律學(xué)習(xí)的干預(yù)過程為例,通過診斷這名學(xué)生對乘法分配律的掌握情況,分析學(xué)生的概念理解水平,精準實施個別化教學(xué),從而提高學(xué)生的概念理解水平和運用能力。
【關(guān)鍵詞】乘法分配律;學(xué)習(xí)診斷;教學(xué)干預(yù)
運算律是小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重點內(nèi)容,其中,乘法分配律因其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和運用的靈活性成為學(xué)生學(xué)習(xí)的難點。受概念理解水平的限制,學(xué)生在運用乘法分配律解決問題時,常常會出現(xiàn)“盲目湊整”“變式誤識”等情況。通過診斷學(xué)生對乘法分配律的掌握情況,分析學(xué)生的概念理解水平,精準實施干預(yù),可以提高學(xué)生的概念理解水平和運用能力。下面,筆者以對一名五年級學(xué)生小A的干預(yù)過程為例,探討基于學(xué)習(xí)進階診斷的個別化教學(xué)。
一、學(xué)習(xí)診斷,確定學(xué)習(xí)起點
小A的數(shù)學(xué)成績處于班級中下水平,他不僅課堂交流不主動,還時不時拖欠作業(yè),因而備受教師關(guān)注。在四年級系統(tǒng)學(xué)習(xí)乘法分配律后,教師針對小A的錯題情況,采用“標記相同因數(shù)”“講數(shù)學(xué)故事”等多種方式進行了糾正。但直到五年級,小A仍頻繁出現(xiàn)類似“1.25×4.8×0.08=1.25×4+0.8×0.08”“99×124=(99+1)×124”的錯誤。為精準把握小A對乘法分配律的理解水平,筆者借用黃興豐研究團隊設(shè)計的乘法分配律的診斷問題,以訪談的形式對小A乘法分配律的掌握情況進行學(xué)習(xí)診斷(如表1)。
根據(jù)訪談可知,小A能在具有乘法分配律結(jié)構(gòu)的具體情境(任務(wù)1)中理解兩種不同形式算式的含義;能用三位數(shù)乘一位數(shù)的豎式驗證結(jié)果(任務(wù)2);能基于對乘法及加法含義的理解,比較具有相同因數(shù)的兩積之和的大小關(guān)系(任務(wù)4);但未能在分配律的兩種形式之間建立有效聯(lián)系,實現(xiàn)兩種形式的自由轉(zhuǎn)換(任務(wù)3);未能有效識別較復(fù)雜的分配律結(jié)構(gòu),忽視規(guī)則簡單湊整(任務(wù)5)。
二、個別干預(yù),提升理解水平
學(xué)習(xí)進階水平既是每個階段概念學(xué)習(xí)的終點,也是概念理解的發(fā)展進程,每個水平級均可作為學(xué)習(xí)干預(yù)的階段性目標。黃興豐研究團隊依據(jù)APOS理論構(gòu)建出乘法分配律學(xué)習(xí)進階模型,包含6個進階水平。水平1:能以某個數(shù)量作為單位進行計數(shù),初步理解加法和乘法的關(guān)聯(lián)。水平2:通過具體情境及運算求解等活動,初步感悟乘法分配律的基本形式,記憶乘法分配律的基本形式。水平3:在支持乘法分配律結(jié)構(gòu)的情境中,通過說理或程序性操作,在分配律的兩種形式間建立聯(lián)系,但尚未形成完整的定義。水平4:能從實例中抽象出乘法分配律的本質(zhì)特征,并理解其內(nèi)涵。水平5:能在非標準形式中識別乘法分配律的結(jié)構(gòu),進一步理解乘法分配律的本質(zhì)。水平6:具有完整的乘法分配律概念,建立起與其他數(shù)學(xué)概念之間的聯(lián)系,形成知識的綜合圖式。根據(jù)教師對小A的訪談結(jié)果,對照學(xué)習(xí)進階水平的具體表現(xiàn),他的乘法分配律概念理解水平處于水平2的發(fā)展階段,未達到水平3。針對小A對乘法分配律的現(xiàn)有理解水平,教師將五年級學(xué)生的常模水平作為最終的干預(yù)目標,制訂了乘法分配律的干預(yù)教學(xué)計劃(如表2)。
表2 乘法分配律的干預(yù)教學(xué)計劃
[階段 目標 具體措施 學(xué)生表現(xiàn) 一 水平3 結(jié)合具體情境,通過畫圖、說理等形式,實現(xiàn)從乘法對加法分配到乘法對減法分配的遷移。 在理解的基礎(chǔ)上,能用字母表達式表示乘法分配律。 二 水平4 喚醒相關(guān)學(xué)習(xí)經(jīng)驗,借助乘法的意義和乘法筆算的算理,理解乘法分配律的基本形式。 能運用乘法分配律進行整數(shù)和小數(shù)四則混合運算的簡便計算。 三 水平5 通過圖形的操作或乘法分配律基本模型的多次變形,實現(xiàn)由兩項式向多項式的拓展,建立整體思維。 能在非標準形式的四則運算中,運用乘法分配律巧算。 ]
(一)對比遷移,建立模型
人教版教材在四年級下冊創(chuàng)設(shè)了植樹情境,通過“一共有多少名同學(xué)參加了這次植樹活動”這一問題,引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)兩種思路列出兩個算式,得到等式:(4+2)×25=4×25+2×25。然后給出乘法分配律的文字表述“兩個數(shù)的和與一個數(shù)相乘,可以先把它們與這個數(shù)分別相乘,再相加”。教學(xué)中,教師會依據(jù)教材編排意圖重點引導(dǎo)學(xué)生理解乘法對加法的分配,而對乘法對減法的分配卻不會深入展開,導(dǎo)致小A經(jīng)過一年的學(xué)習(xí)仍未能建立乘法對減法分配的模型。
1.多角度預(yù)設(shè),促進遷移
為降低認知難度、聚焦教學(xué)重點,教師創(chuàng)設(shè)“學(xué)校打算為短跑隊運動員購買隊服,每件上衣需55元,每條褲子需45元,4套隊服共需多少元錢?4條褲子比4件上衣便宜多少元?”和“五年級有6個班,六年級有4個班,如果每個班級可以領(lǐng)10根跳繩,五、六年級共領(lǐng)了多少根?五年級比六年級多領(lǐng)多少根?”兩個現(xiàn)實問題。借助現(xiàn)實生活情境,從“份數(shù)相同”和“每份數(shù)相同”兩個角度進行比較遷移,幫助小A實現(xiàn)乘法分配律從加法向減法遷移。
2.結(jié)構(gòu)化表征,突破障礙
實際干預(yù)過程中,小A解決“4條褲子比4件上衣便宜多少元?”的問題時,他只有“上衣總價減褲子總價”一種解法,不能將褲子和衣服一一對應(yīng)來求解。為突破這一障礙,教師啟發(fā)小A通過對比梳理信息,形成結(jié)構(gòu)化表征(如圖1)。再指引他變換觀察角度,找到另一種解題思路,得到:55×4-45×4=(55-45)×4。最后引導(dǎo)小A結(jié)合具體情境,運用乘法的意義解釋算式兩邊相等的原因。小A通過對比、觀察解決兩個購物問題列出的4個算式,發(fā)現(xiàn)乘法分配律中的“+”變成“-”后仍然成立,順利提煉乘法對減法分配的字母表達式。
(二)調(diào)用經(jīng)驗,理解本質(zhì)
眾所周知,在學(xué)生學(xué)習(xí)乘法分配律之前,教材已多次滲透乘法分配律結(jié)構(gòu),如乘法口訣前后兩句的關(guān)系、多位數(shù)乘一位數(shù)、長方形周長計算等,為學(xué)生理解乘法分配律提供了大量的基本活動經(jīng)驗。然而,小A雖然掌握了上述知識,但是未能在學(xué)習(xí)經(jīng)驗與乘法分配律之間建立有效聯(lián)結(jié),形成完整的認知結(jié)構(gòu)。
1.喚醒經(jīng)驗,建立有效聯(lián)結(jié)
教師發(fā)現(xiàn)小A具有很好的計算能力。因此,教師從兩位乘法筆算開始,通過構(gòu)建“15×26=6×15+20×15”這樣的等式,幫助小A直觀地理解筆算“15×26”的過程就是“把其中一個因數(shù)拆分成整十數(shù)與一位數(shù)相加,再把拆分后的兩個加數(shù)分別與另一個因數(shù)相乘,再相加”,引導(dǎo)小A在乘法筆算和分配律之間建立聯(lián)系。當然,也可以從“式”與“形”兩個方面表征長方形周長的計算,將乘法的意義、乘法運算、幾何度量和乘法分配律建立聯(lián)系,實現(xiàn)多點聯(lián)結(jié)。
2.多元表征,促進意義理解
小A能夠運用語言、符號、現(xiàn)實情境等多種表征方式對乘法對加法的分配作出合理的解釋,但不能解釋乘法對減法的分配。因此,教師從圖式表征入手,引導(dǎo)小A先畫圖表示“(6-4)×3”和“3×6-3×4”這兩個算式,再通過觀察圖式發(fā)現(xiàn)兩個算式表達相同的意義,最后結(jié)合運算的意義用數(shù)學(xué)語言表征等式,促進多種表征形式的轉(zhuǎn)換。
(三)直觀推理,縱向拓展
乘法分配律可以從兩項式推廣到多項式,即若干個數(shù)的和(差)與一個數(shù)相乘的形式。小A對乘法分配律的應(yīng)用只局限在兩項式,不能識別類似“7×4-2×4-3×4”這樣非標準分配律的結(jié)構(gòu)。
1.借助圖形表征,向多項式拓展
在干預(yù)過程中,小A在教師“先看前面兩項,再補充第三項”的提示下,意識到可以使用乘法分配律的變式。小A將“7×4-2×4-3×4”兩次變形后得到“(7-2-3)×4”,從而建立兩者的等式關(guān)系,但仍不能自主用乘法的意義解釋等式相等的原因。面對這一情況,教師引導(dǎo)小A回到圖式表征中,讓他用圖式表示算式的含義(如圖2),再分別從橫向、縱向觀察圖式,用乘法的意義解釋兩個算式。由此,小A逐漸認識到“從橫向看,4個(7-3-2)就是4個7減4個3,再減4個2;從縱向看,7個4減去3個4,再減去2個4,還剩(7-3-2)個4”,從而實現(xiàn)了乘法分配律的多項式推廣。
2.借助意義解釋,提高整體思維
小A在計算“25×15×(2+4)”時,先按計算順序得出“25×15=375”,再將其變形為“375×2+375×4”進行計算;在計算“25×(2+4)×15”時,先按計算順序得出“25×6×15=150×15”,再將其轉(zhuǎn)化為“(50+100)×15=50×15+100×15”進行計算。而對于“25×(2+4)×15=25×15×(2+4)”是否相等的原因,小A則是將“(2+4)”看作“6”,運用多種運算律的應(yīng)用進行合理的解釋。由上述過程可知,小A通過教師的教學(xué)干預(yù),能夠從單一運算律的應(yīng)用進階到多種運算律的混合應(yīng)用,提升了整體思維。
(四)教后診斷,檢驗成效
經(jīng)過三個階段的教學(xué)干預(yù)后,教師再次對小A進行教學(xué)診斷。教師設(shè)計了兩項式和多項式兩類式題,共10道題,具體包括乘法對加法、減法分配的標準乘法分配律和非標準乘法分配律,其中運算數(shù)據(jù)包含整數(shù)和小數(shù)兩類。除“4.87×0.36+48.7×0.054”這類需要先等價變形,再運用乘法分配律進行簡便運算的問題外,其他問題小A均能正確運算。教學(xué)診斷表明,小A已經(jīng)能在非標準形式中識別乘法分配律的結(jié)構(gòu)并進行合理巧算,但對同時運用多種運算律、性質(zhì)進行運算存在困難。因此,通過教師的教學(xué)干預(yù),小A對乘法分配律的學(xué)習(xí)進階水平已經(jīng)達到了水平5,但未達到6水平的圖式階段。
綜上所述,教師通過對乘法分配律學(xué)習(xí)的個案診斷,分析學(xué)生概念理解的難點,擬訂教學(xué)干預(yù)路徑,精準實施個別化教學(xué),可以提高學(xué)生的概念理解水平和運用能力。
參考文獻:
[1]黃興豐. 早期代數(shù)的學(xué)習(xí)與診斷[M].上海:上海教育出版社,2021.
[2]朱文靜.小學(xué)數(shù)學(xué)乘法分配律學(xué)習(xí)進階的研究[D].上海:上海師范大學(xué),2020.
[3]王靜,胡典順.學(xué)習(xí)進階在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].教學(xué)與管理,2016(24):82-85.
[4]盧長征.“乘法分配律”人教版教材縱向比較研究[J]. 教學(xué)月刊·小學(xué)版(數(shù)學(xué)),2021(7/8):17-19,30.
[5]吳穎康,鄧少博,楊潔. 數(shù)學(xué)教育中學(xué)習(xí)進階的研究進展及啟示[J]. 數(shù)學(xué)教育學(xué)報,2017,26(6):40-46.
(浙江省舟山第一小學(xué))