宋琳
計算教學在小學數(shù)學教學中占有十分重要的地位,但在教學中常常存在這樣的問題:有的老師將重點放在學生對算法的掌握上,力求學生熟練掌握計算方法,達到一定的計算速度和準確度,以培養(yǎng)學生數(shù)學的基本技能,而對于算理的教學則相對弱化。有的老師雖然已經(jīng)認識到算理的重要作用,也重視算理的教學,但對于怎樣在課堂教學中有效落實存在困惑。
為解決以上問題,教師可以借助直觀模型,在算理與算法之間搭建一座橋梁,做到理法結(jié)合,提高學生的運算能力。
1.借助直觀模型,處理好算理與算法的關(guān)系
算理是四則運算的理論依據(jù),由數(shù)學概念、運算定律、運算性質(zhì)等構(gòu)成。
直觀模型指的是具有一定結(jié)構(gòu)的操作材料和直觀材料,如小棒、計數(shù)器、格子圖、數(shù)直線等。在實際的教學中,我們還會經(jīng)常引用類似元、角、分、千米、米、分米等測量單位這些具有一定結(jié)構(gòu)的實物材料,我們稱之為“實物模型”。但如果站在更廣義的角度來看,我們不妨把實物模型也看作是直觀模型的一種類型。
在計算教學時,學生在探索方法和理解算理過程中所出現(xiàn)的困難能通過直觀模型來克服嗎?在這一過程中有無直觀模型,會造成學生的學習有多大的差異?北京教育學院教師教育數(shù)理學院的張丹教授專門做了一次調(diào)研,調(diào)查對象為某小學三年級學生(共40名)。這些學生沒學過兩位數(shù)乘兩位數(shù),但已學過兩位數(shù)乘一位數(shù),他們要想辦法在沒有任何直觀模型的情況下計算出14×12等于多少。結(jié)果顯示,40人全部用豎式計算,其中22人基本正確(包括方法正確,雖計算時出現(xiàn)錯誤),18人出現(xiàn)較大困難。
隨后,對遇到困難的18名學生進行了訪談,并提供直觀模型——點子圖,讓他們借助點子圖完成以下任務:(1)借助點子圖思考如何計算出14×12的結(jié)果;(2)如果能夠計算出正確結(jié)果,再將計算過程寫成豎式。對于任務(1),這18名學生都能根據(jù)點子圖通過“拆數(shù)”得到計算結(jié)果;在完成任務(2)時,有8人能獨立完成,10人雖然遇到困難,但通過引導可以解決。當問及學生點子圖是否有用時,學生回答:“有用,可以把12拆成10行和2行?!币虼?,對比開始沒有直觀模型時學生得出結(jié)果的困難,直觀模型無疑是有用的。
那么,常用的直觀模型有哪些優(yōu)勢呢?計數(shù)器的優(yōu)勢在于它可以更好地幫助學生理解位值制,更加容易建立與豎式之間的關(guān)系,如相同數(shù)位上的數(shù)才能相加減的計算法則。小棒的優(yōu)勢在于便于學生操作和理解。學生在建立十進制關(guān)系的時候就是利用小棒進行學習的,所以學生對于小棒的操作更加熟悉,也更易于理解算理。此外,小棒的操作比計數(shù)器更容易體現(xiàn)十位上的數(shù),更容易呈現(xiàn)多樣的算法。點子圖的優(yōu)勢,具有一定結(jié)構(gòu)的、具體的、直觀的“形”,為學生理解抽象的、深奧的“理”架起了一座直通的橋梁,為師生探究算理、算法提供了一個可操作的直觀模型,從而有力促進了學生對算理的有效建構(gòu)。
在學習分數(shù)乘、除法時,以直觀形象為支撐,可以幫助學生牢固掌握計算方法,同時滲透遷移、轉(zhuǎn)化的思想,從而提高學生的運算能力。
2.應用直觀模型的策略
適時呈現(xiàn),解釋疑惑。在教學時,直觀模型給得“早”不如給得“巧”。教學伊始先不提供支撐算理理解的直觀模型,讓學生直接面對一個算式,看看他們能否聯(lián)系自己的數(shù)學經(jīng)驗嘗試解決問題,當學生嘗試過后仍然不能解決時,再給他們提供模型。
融合貫通,建立聯(lián)系。數(shù)學知識就像是一張縱橫交錯的網(wǎng),每個知識點都是一個節(jié)點,一條條知識鏈連接起了一個個的節(jié)點,從而形成了一張密密的“知識網(wǎng)”。我們向?qū)W生提供直觀模型時,不僅要求“全”,還要求“聯(lián)”。直觀模型、橫式、豎式之間的求“聯(lián)”,使學生的認識和思維融會貫通,這樣重要且恰到好處的穿梭串聯(lián),能觸及知識各部分之間的聯(lián)系,對學生而言,不可或缺。
晚唐詩人杜牧告誡子女:“學非探其花,要自拔其根?!边@啟示我們,在計算教學中要理法融合,用好直觀模型,理清“算理”這條根,才能探得“通理曉法”這朵花,在算理與算法之間架設(shè)一座橋梁,促進學生“清方法,明算理”,真正提高學生的“運算能力”。