【摘" 要】 《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》明確指出,學(xué)生的運(yùn)算能力不僅僅局限于可以執(zhí)行簡單的數(shù)學(xué)運(yùn)算,更強(qiáng)調(diào)學(xué)生需深入理解運(yùn)算的算理,并能根據(jù)問題的具體條件靈活選擇恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)算方法。這一觀念深刻體現(xiàn)了數(shù)學(xué)教育的深度與廣度,它要求學(xué)生在進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算時(shí),既要熟練掌握并應(yīng)用運(yùn)算規(guī)則,又要深刻領(lǐng)悟背后的數(shù)學(xué)原理。數(shù)學(xué)運(yùn)算,作為數(shù)學(xué)學(xué)科的核心與基石,不僅是解決現(xiàn)實(shí)問題的有效工具,還是培育學(xué)生邏輯思維能力與數(shù)學(xué)思想的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。文章旨在探討在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的實(shí)踐中,如何依據(jù)核心素養(yǎng)的導(dǎo)向,有效地實(shí)施算理與算法的教學(xué),以促進(jìn)學(xué)生運(yùn)算能力的全面發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】 算理算法;小學(xué)數(shù)學(xué)計(jì)算教學(xué);核心素養(yǎng);數(shù)學(xué)運(yùn)算能力
在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程中,學(xué)生應(yīng)追求的不僅是得出正確答案,還要深入理解運(yùn)算的內(nèi)在規(guī)律。這種數(shù)學(xué)思維方式不僅能加深學(xué)生對數(shù)學(xué)的深刻理解,還能使他們在解決實(shí)際問題時(shí)展現(xiàn)出更強(qiáng)的創(chuàng)造性和靈活性。運(yùn)算能力提升的意義遠(yuǎn)超過應(yīng)對考試,它為學(xué)生未來面對復(fù)雜問題時(shí)的從容應(yīng)對奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。通過深入挖掘運(yùn)算的算理,學(xué)生能夠形成卓越的問題分析和解決能力,而這正是數(shù)學(xué)教育所致力于培養(yǎng)的核心素養(yǎng)之一。
一、算理與算法有效結(jié)合的重要意義
(一)深化對數(shù)學(xué)計(jì)算本質(zhì)規(guī)律的理解
算理,作為數(shù)學(xué)計(jì)算的基石,揭示著客觀存在的規(guī)律。將算理與算法有效結(jié)合,能引領(lǐng)學(xué)生更深入地洞察數(shù)學(xué)計(jì)算的本質(zhì)規(guī)律。算理不僅提供了透視數(shù)學(xué)運(yùn)算背后邏輯的窗口,還使學(xué)生能夠從更廣闊的視角把握數(shù)學(xué)運(yùn)算的原理與規(guī)律,絕非局限于記憶具體的計(jì)算步驟。
(二)增強(qiáng)算法在實(shí)際應(yīng)用中的靈活性
算法,作為實(shí)際操作的手段,是對算理的具體實(shí)踐。通過將算理與算法的結(jié)合教學(xué),學(xué)生不僅能透徹理解算法的每一步驟,還能在解決實(shí)際問題時(shí)靈活運(yùn)用。這一過程有助于錘煉學(xué)生的問題解決能力,使他們能夠得心應(yīng)手地運(yùn)用所學(xué)算法攻克各類復(fù)雜難題,從而提升數(shù)學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用水平。
(三)助力學(xué)生全面掌握數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)
算理與算法共同構(gòu)成了數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的核心要素。通過二者的有效融合,學(xué)生得以更全面、更系統(tǒng)地掌握數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。深入剖析算理,有助于學(xué)生形成對數(shù)學(xué)概念和原理的清晰認(rèn)知;而靈活應(yīng)用算法,則能進(jìn)一步加深他們對數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和記憶。
(四)彰顯數(shù)學(xué)學(xué)科在核心素養(yǎng)培育中的重要地位
核心素養(yǎng)強(qiáng)調(diào)學(xué)生能力的全面發(fā)展,而數(shù)學(xué)作為基礎(chǔ)學(xué)科,在培育學(xué)生核心素養(yǎng)的過程中扮演著舉足輕重的角色。通過算理與算法的深度融合,數(shù)學(xué)學(xué)科實(shí)現(xiàn)了知識(shí)的傳遞,更成了鍛煉思維能力、培養(yǎng)問題解決能力的沃土。這一過程不僅提升了數(shù)學(xué)學(xué)科對核心素養(yǎng)培育的重要性,還助力學(xué)生在各個(gè)方面實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展。
二、小學(xué)生數(shù)學(xué)運(yùn)算能力不足的原因
(一)對算理的理解不夠深入
小學(xué)生在數(shù)學(xué)運(yùn)算上的一大瓶頸在于對算理的理解不夠深入,他們往往只觸及數(shù)學(xué)計(jì)算的表面邏輯與規(guī)律,而未能全面把握其內(nèi)在精髓。學(xué)生可能僅僅將計(jì)算步驟視為機(jī)械性操作,卻忽視了這些步驟背后的原理性知識(shí)。這種淺嘗輒止的學(xué)習(xí)方式,導(dǎo)致學(xué)生在面對稍顯復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題時(shí),難以深入剖析問題本質(zhì)。以分?jǐn)?shù)除法為例,學(xué)生或許能熟練背誦“除以一個(gè)數(shù)等于乘以這個(gè)數(shù)的倒數(shù)”的運(yùn)算規(guī)則,但對這一規(guī)則的由來及其適用范圍卻一知半解。因此,在解決實(shí)際問題時(shí),他們往往只能生硬地套用公式,而無法根據(jù)問題的具體特點(diǎn)進(jìn)行靈活推理與運(yùn)用。
(二)算法應(yīng)用缺乏靈活性
在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,學(xué)生對算法的理解若僅局限于固定的計(jì)算步驟,將嚴(yán)重制約他們在實(shí)際問題中的解題靈活性。學(xué)生可能將算法視為一種僵化的套路,僅在特定情境下才能發(fā)揮作用。一旦問題稍有變化或復(fù)雜度提升,學(xué)生便可能陷入困境,因?yàn)樗麄兾茨苄纬伸`活運(yùn)用算法的能力。以解方程為例,學(xué)生可能僅掌握了一種解法,而對同一類問題可能存在的多種解法卻知之甚少。這種局限性使得他們在面對新問題時(shí),難以靈活運(yùn)用已學(xué)知識(shí),缺乏解決問題的多樣性與創(chuàng)造性。
(三)課堂教學(xué)偏重機(jī)械記憶
在課堂教學(xué)中,若數(shù)學(xué)教學(xué)過于強(qiáng)調(diào)機(jī)械記憶與死記硬背,忽視對數(shù)學(xué)知識(shí)背后規(guī)律的深入剖析,將嚴(yán)重影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。在這種教學(xué)環(huán)境下,學(xué)生可能僅記住了某些具體的計(jì)算方法,卻對這些方法背后的原理一知半解。這種記憶式的教學(xué)導(dǎo)致學(xué)生在運(yùn)用所學(xué)知識(shí)時(shí)顯得呆板且缺乏創(chuàng)造力。學(xué)生能夠熟練背誦特定公式以解決某一類問題,但卻無法理解公式為何成立,或無法將這一公式與其他相關(guān)數(shù)學(xué)概念建立聯(lián)系。這種“死記硬背”的狀態(tài)使得學(xué)生在面對稍有變化的情境時(shí),難以調(diào)動(dòng)已有經(jīng)驗(yàn)解決問題。
(四)缺乏與實(shí)際問題相結(jié)合的練習(xí)
在教學(xué)過程中,若缺乏將數(shù)學(xué)知識(shí)與實(shí)際問題相結(jié)合的練習(xí),將嚴(yán)重阻礙學(xué)生將所學(xué)知識(shí)靈活應(yīng)用于解決實(shí)際問題的能力培養(yǎng)。數(shù)學(xué)作為一門實(shí)用性極強(qiáng)的學(xué)科,其核心價(jià)值在于為解決實(shí)際問題提供有效工具。然而,如果學(xué)生僅被教授書本上的算法,而缺乏將這些知識(shí)應(yīng)用于真實(shí)情境的機(jī)會(huì),那么他們解決實(shí)際問題的能力將難以得到鍛煉。通過與實(shí)際問題的結(jié)合練習(xí),學(xué)生不僅能建立起對數(shù)學(xué)知識(shí)的直觀認(rèn)識(shí),還能激發(fā)他們運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際挑戰(zhàn)的興趣。
三、核心素養(yǎng)下小學(xué)數(shù)學(xué)計(jì)算教學(xué)中算理算法結(jié)合的有效措施
(一)引入問題,激發(fā)探究
在小學(xué)數(shù)學(xué)計(jì)算教學(xué)中,核心素養(yǎng)的培養(yǎng)需借助科學(xué)合理的方法,引導(dǎo)學(xué)生深入理解算理與算法的關(guān)系,進(jìn)而提升其數(shù)學(xué)學(xué)科能力。其中,引入問題是激發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考和解決問題能力的有效途徑。以一年級(jí)下冊“100以內(nèi)的加法和減法(一)”為例,通過引入具體問題,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,促使其深入探究算理與算法的應(yīng)用。首先,教師可借助生動(dòng)有趣的故事情境,將學(xué)生帶入實(shí)際生活場景。如“小明買蘋果”的問題,能讓學(xué)生直觀感受到算法的實(shí)際應(yīng)用,從而產(chǎn)生對數(shù)學(xué)計(jì)算的興趣。其次,問題的引入可促使學(xué)生主動(dòng)思考解題策略。在解決上述問題時(shí),學(xué)生會(huì)嘗試使用逐步相加的算法,這一過程既鍛煉了他們的邏輯思維能力,也加深了他們對數(shù)學(xué)計(jì)算的理解。同時(shí),引入問題還有助于學(xué)生理解算理與算法的內(nèi)在聯(lián)系。在解題過程中,教師可適時(shí)介紹算理知識(shí),如在計(jì)算時(shí)為何要按照特定的順序進(jìn)行。這樣的引導(dǎo)能幫助學(xué)生構(gòu)建起算理知識(shí)框架,為后續(xù)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。最后,通過引入問題,學(xué)生的學(xué)習(xí)可從單純的算法記憶轉(zhuǎn)變?yōu)閷λ憷淼纳羁汤斫?。在解決問題的過程中,學(xué)生不僅追求正確答案,更致力于理解問題背后的數(shù)學(xué)規(guī)律。這種深度的理解有助于提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng),使他們能更靈活地運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決各類問題。
(二)創(chuàng)設(shè)情境,深化理解
在小學(xué)數(shù)學(xué)計(jì)算教學(xué)中,創(chuàng)設(shè)情境是一種高效的教學(xué)手段。通過為學(xué)生構(gòu)建真實(shí)、生動(dòng)的場景,可激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。以一年級(jí)下冊“20以內(nèi)的退位減法”為例,創(chuàng)設(shè)情境能更好地幫助學(xué)生理解算理與算法的結(jié)合。教師可設(shè)計(jì)貼近學(xué)生生活的購物場景,如“小明去超市購物”的問題。在這個(gè)情境中,學(xué)生需要運(yùn)用減法來計(jì)算小明是否有足夠的錢購買所需物品。通過實(shí)際操作,學(xué)生既能掌握算法,又能理解算理,即明白為何要進(jìn)行減法運(yùn)算。這樣的情境讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)可以解決實(shí)際問題的同時(shí),理解減法的實(shí)際含義,同時(shí)鍛煉他們的邏輯思維和解決問題的能力。在創(chuàng)設(shè)情境時(shí),教師應(yīng)確保情境貼近學(xué)生的實(shí)際生活,以便學(xué)生能在情境中找到共鳴,增加學(xué)習(xí)的趣味性。通過情境的引導(dǎo),學(xué)生能更深入地理解數(shù)學(xué)計(jì)算背后的邏輯和規(guī)律,為后續(xù)學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
(三)歸納講解,構(gòu)建框架
在學(xué)生完成問題探究后,教師及時(shí)對所學(xué)知識(shí)進(jìn)行總結(jié)與歸納至關(guān)重要。通過講解明確算理與算法的關(guān)系,可幫助學(xué)生形成系統(tǒng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)。以二年級(jí)下冊“混合運(yùn)算”為例,教師可通過實(shí)際情境引導(dǎo)學(xué)生理解混合計(jì)算的實(shí)際應(yīng)用,并通過歸納講解幫助他們系統(tǒng)掌握相關(guān)知識(shí)。在歸納講解時(shí),教師應(yīng)明確混合計(jì)算的基本原則,如先乘除后加減、有括號(hào)的先算括號(hào)內(nèi)等。通過舉例解釋這些原則,可幫助學(xué)生理解混合計(jì)算中的運(yùn)算次序,避免混淆和錯(cuò)誤。同時(shí),教師應(yīng)強(qiáng)調(diào)算理與算法的關(guān)系,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到算法是解決問題的有效手段,而算理是理解問題、找到解題思路的關(guān)鍵。通過歸納講解,教師可清晰地呈現(xiàn)算法是如何基于算理運(yùn)行的,有助于學(xué)生理解并靈活運(yùn)用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)。最后,通過系統(tǒng)的總結(jié),教師可幫助學(xué)生構(gòu)建起混合計(jì)算的知識(shí)框架,包括總結(jié)不同類型的混合計(jì)算問題、歸納相關(guān)的解題方法和技巧等。這樣,學(xué)生在接下來的學(xué)習(xí)和應(yīng)用中能更加自信和熟練地解決類似的問題。
(四)合作學(xué)習(xí),共創(chuàng)佳績
通過組織學(xué)生進(jìn)行合作學(xué)習(xí),不僅能促使他們相互討論、分享思路,還能在團(tuán)隊(duì)中激發(fā)創(chuàng)造性思維,進(jìn)而提升算法的實(shí)際應(yīng)用能力。以四年級(jí)上冊“三位數(shù)乘兩位數(shù)”的學(xué)習(xí)為例,教師可以設(shè)計(jì)以下合作學(xué)習(xí)活動(dòng):首先,開展小組討論乘法策略。將學(xué)生分成若干小組,每個(gè)小組負(fù)責(zé)討論和總結(jié)一種乘法策略。比如,一組學(xué)生深入探討豎式乘法的步驟,另一組則研究如何利用分配律簡化計(jì)算。通過小組內(nèi)部的充分交流和緊密合作,學(xué)生能夠更深入地理解并掌握不同的計(jì)算策略,從而形成對算法的全面認(rèn)識(shí)。其次,實(shí)施分工合作進(jìn)行計(jì)算。在乘法運(yùn)算中,將一個(gè)大的計(jì)算任務(wù)分解成多個(gè)小任務(wù),由小組中的每個(gè)成員分別負(fù)責(zé)。例如,在三位數(shù)乘兩位數(shù)的題目中,一個(gè)學(xué)生負(fù)責(zé)計(jì)算個(gè)位數(shù)的乘法,另一個(gè)負(fù)責(zé)計(jì)算十位數(shù)的乘法,最終再將結(jié)果合并。這種分工合作的方式不僅拆解了運(yùn)算過程,強(qiáng)化了學(xué)生對算理的認(rèn)識(shí),還有效培養(yǎng)了學(xué)生分工協(xié)作的技能。接著,制作解題策略海報(bào)。要求每個(gè)小組制作一份解題策略海報(bào),展示他們在解決具體問題時(shí)所采用的方法和步驟。通過制作海報(bào),學(xué)生能夠進(jìn)一步思考解題過程,加深對算法的理解。同時(shí),這也是對他們表達(dá)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神的一次有效鍛煉。最后,定期組織小組間的交流與討論。讓學(xué)生分享彼此的見解和心得,這種交流有助于拓展學(xué)生的思維,使他們能夠從不同的角度理解和解決問題。在表達(dá)觀點(diǎn)的過程中,學(xué)生會(huì)更加深刻地理解算法,并從他人的反饋中獲得新的啟發(fā)。通過以上的合作學(xué)習(xí)活動(dòng),學(xué)生不僅能夠深入理解三位數(shù)乘兩位數(shù)的算法,還能夠培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通能力,為未來解決更復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
(五)課堂總結(jié),鞏固提升
課堂總結(jié)是每堂課程結(jié)束前的重要環(huán)節(jié)。通過對本堂課所學(xué)知識(shí)的梳理和強(qiáng)調(diào),可以幫助學(xué)生鞏固所學(xué)內(nèi)容,加深對算理與算法內(nèi)在聯(lián)系的理解。以三年級(jí)上冊“多位數(shù)乘一位數(shù)”為例,課堂總結(jié)應(yīng)緊密結(jié)合課程內(nèi)容,突出重點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生形成完整的知識(shí)體系。首先,回顧學(xué)習(xí)過程。從口算乘法開始,學(xué)習(xí)了整十、整百、整千數(shù)乘一位數(shù)的口算技巧,這為后續(xù)的筆算奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)??谒阕鳛榭焖儆?jì)算的一種方式,能夠更靈活地應(yīng)對各種數(shù)學(xué)計(jì)算問題。學(xué)生需牢記口算時(shí)如何迅速計(jì)算整十?dāng)?shù)和整百數(shù)與一位數(shù)的乘法,這是學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容之一。接下來,深入學(xué)習(xí)筆算乘法,特別是兩位數(shù)乘一位數(shù)的情況。通過引入筆算豎式,更清晰地了解計(jì)算的每個(gè)步驟,特別是如何處理進(jìn)位的情況。學(xué)生需掌握兩位數(shù)乘一位數(shù)(不進(jìn)位)的情況,同時(shí)能夠應(yīng)對連續(xù)進(jìn)位的情形。這是學(xué)習(xí)的另一個(gè)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn),相信學(xué)生對進(jìn)位有了更深入的理解。最后,運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決一些實(shí)際問題,例如通過估算解決問題、處理含有“歸一”和“歸總”數(shù)量關(guān)系的問題。這個(gè)環(huán)節(jié)不僅考驗(yàn)計(jì)算能力,還培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。生活中處處充滿數(shù)學(xué),通過學(xué)習(xí)乘法,可以更好地應(yīng)對日常的計(jì)算和解決實(shí)際問題。在課堂總結(jié)中,強(qiáng)調(diào)口算和筆算的內(nèi)在聯(lián)系,讓學(xué)生明白口算是筆算的基礎(chǔ),而筆算則是深入理解、運(yùn)用算法的重要途徑。通過總結(jié),希望學(xué)生能夠更牢固地掌握所學(xué)知識(shí),為未來的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
四、結(jié)語
通過對核心素養(yǎng)下小學(xué)數(shù)學(xué)計(jì)算教學(xué)中算理算法的有效結(jié)合進(jìn)行深入研究和探討,可以有效提高學(xué)生的數(shù)學(xué)運(yùn)算能力。在今后的教學(xué)實(shí)踐中,教師應(yīng)更加注重培養(yǎng)學(xué)生對算理的深刻理解,通過合理引導(dǎo)和有效措施的運(yùn)用,促使學(xué)生既能掌握算法,又能深入理解算理,使數(shù)學(xué)學(xué)科的教學(xué)更具科學(xué)性和實(shí)效性。
■ 參考文獻(xiàn):■
[1] 丁影. 小學(xué)高年級(jí)數(shù)學(xué)計(jì)算教學(xué)中的算理及教學(xué)要點(diǎn)[J]. 小學(xué)生:下旬刊,2021(09):13-14.
[2] 王雷. 小學(xué)數(shù)學(xué)計(jì)算教學(xué)中算理與算法的有效結(jié)合[J]. 讀寫算,2020(16):69.
[3] 王昊杰. 小學(xué)數(shù)學(xué)計(jì)算教學(xué)中算理和算法的有效結(jié)合[J]. 新課程導(dǎo)學(xué),2019(32):34.
[4] 張文寧. 小學(xué)數(shù)學(xué)計(jì)算教學(xué)算理的結(jié)構(gòu)分析及教學(xué)策略探究[J]. 教師,2022(22):42-44.