劉正娟
[摘 要]“乘法分配律”這一課是一塊難“啃”的骨頭,學(xué)生學(xué)習(xí)困難,教師也感到頭疼。通過(guò)創(chuàng)設(shè)現(xiàn)實(shí)情境、經(jīng)歷推理過(guò)程、運(yùn)用多元表征,可從數(shù)學(xué)建模的角度幫助學(xué)生明晰乘法分配律的核心內(nèi)容。
[關(guān)鍵詞]乘法分配律;建模;乘法的意義
[中圖分類號(hào)] G623.5 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1007-9068(2018)05-0006-02
【錯(cuò)誤列舉】
關(guān)于蘇教版教材四年級(jí)下冊(cè)的“乘法分配律”,學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中常常出現(xiàn)以下兩種錯(cuò)誤。
算理理解不到位。如圖1,歸根結(jié)底,不理解算理,也就是不理解乘法的意義。
湊整思想的僵化。如圖2,學(xué)生只是注意到99接近100,沒(méi)有考慮到這個(gè)算式的特點(diǎn),沒(méi)有準(zhǔn)確分析“這個(gè)數(shù)”在算式中與其他數(shù)之間的運(yùn)算關(guān)系,機(jī)械湊整,勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤。
學(xué)生出現(xiàn)上述這些錯(cuò)誤的根本原因在于不理解算式的意義,只是機(jī)械模仿,不能按照算理正確地思考簡(jiǎn)算過(guò)程。在多次思考之后,我找到了一種行之有效的方法,那就是從建模的角度出發(fā),聚焦最樸素的算理——乘法的意義,分析學(xué)生的錯(cuò)誤原因,抓住問(wèn)題的本質(zhì),根治錯(cuò)誤。
【教學(xué)重構(gòu)】
片段一:數(shù)形結(jié)合,建立兩式相等關(guān)系
1.出示圖3,引導(dǎo)學(xué)生思考:怎么求這兩個(gè)圖形的面積之和呢?你能想出幾種方法?在學(xué)生得出兩種基本方法后,我寫(xiě)出等式:(6+3)×4=6×4+3×4。
2.讓學(xué)生從圖4中的三個(gè)長(zhǎng)方形中選出兩個(gè),拼成一個(gè)大長(zhǎng)方形。
學(xué)生通過(guò)獨(dú)立思考、小組活動(dòng)后得出如圖5所示的兩個(gè)大長(zhǎng)方形,并列出算式求出拼好之后的大長(zhǎng)方形的面積。
3.引導(dǎo)學(xué)生思考:為什么②號(hào)長(zhǎng)方形和③號(hào)長(zhǎng)方形不能拼成一個(gè)大長(zhǎng)方形呢?
4.出示題目“四年級(jí)有6個(gè)班,五年級(jí)有4個(gè)班,每個(gè)班領(lǐng)24根跳繩。一共領(lǐng)多少根跳繩?”在得出等式(6+4)×24=6×24+4×24后,引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié):這種實(shí)際問(wèn)題也可以用圖6來(lái)表示,左邊的長(zhǎng)方形表示四年級(jí)一共領(lǐng)了多少根跳繩,右邊的長(zhǎng)方形表示五年級(jí)一共領(lǐng)了多少根跳繩,也可以合在一起看:四、五年級(jí)一共有10個(gè)班,就是10個(gè)24的和。
乘法分配律對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是比較抽象的,將長(zhǎng)方形的面積計(jì)算與乘法分配律的知識(shí)融合在一起,借助幾何直觀、數(shù)形結(jié)合,以計(jì)算長(zhǎng)方形面積為載體建構(gòu)等式,能使學(xué)生在探究的過(guò)程中對(duì)乘法分配律中的兩道算式構(gòu)成的等式有深入的了解,從而明確探究的方向。學(xué)生在交流討論“為什么②號(hào)長(zhǎng)方形和③號(hào)長(zhǎng)方形不能拼成一個(gè)大長(zhǎng)方形”的過(guò)程中,也能體會(huì)到“乘法分配律中必須有相同因數(shù)”這一重要的數(shù)學(xué)本質(zhì)。
片段二:舉例驗(yàn)證,明晰兩式相等的本質(zhì)屬性
在上述教學(xué)的基礎(chǔ)上,我組織學(xué)生進(jìn)一步研究:①觀察這幾組等號(hào)兩邊的算式,你有什么發(fā)現(xiàn)?②是不是具有這樣特征的算式都能用“=”連接?是偶然還是必然?③請(qǐng)?jiān)诰毩?xí)本上寫(xiě)幾組具有這樣特征的式子;④想一想,像這樣的等式寫(xiě)得完嗎?
在學(xué)生寫(xiě)出大量等式的基礎(chǔ)上,我引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察和猜想,并且從正反兩個(gè)方面對(duì)得出的猜想進(jìn)行驗(yàn)證,抽象出結(jié)論后,再讓學(xué)生用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表述其規(guī)律。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生經(jīng)歷了乘法分配律的探究過(guò)程,抽象、概括的能力得到了發(fā)展。學(xué)生通過(guò)舉例驗(yàn)算的方法去感知規(guī)律,在真實(shí)體驗(yàn)中感受規(guī)律,用語(yǔ)言表述規(guī)律便水到渠成。
片段三:抽象概括,建立基本模型
師:在前面的研究中,我們已經(jīng)明晰了兩式相等的特征,你能否用自己喜歡的方式表示這個(gè)規(guī)律呢?
生1:(甲+乙)×丙=甲×丙+乙×丙。
生2:(△+□)×○=△×○+□×○。
生3:(a+b)×c=a×c+b×c。
師:其實(shí),你們的表示方法有異曲同工之妙,都可以用圖形(圖7)表示出來(lái)。
師:既可以用(a+b)×c表示,也可以用a×c+b×c表示,就得到(a+b)×c=a×c+b×c,這是乘法分配律的直觀模型。
師:如果這樣的圖形由3個(gè)、4個(gè)或多個(gè)長(zhǎng)方形組成,那么關(guān)系式該怎么改?圖形又該怎么畫(huà)呢?大家試一試吧!
讓學(xué)生用自己喜歡的方式表示乘法分配律,其目的有三:一是檢驗(yàn)學(xué)生是否已經(jīng)正確理解規(guī)律;二是讓學(xué)生再次感受和明晰乘法分配律的結(jié)構(gòu);三是充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。乘法分配律是一個(gè)數(shù)學(xué)模型,任何數(shù)學(xué)模型都是抽象概括的產(chǎn)物,任何一種數(shù)學(xué)模型也都體現(xiàn)著數(shù)學(xué)的抽象美和簡(jiǎn)潔美。但是,數(shù)學(xué)模型抽象建構(gòu)完成后,絕不是終點(diǎn),教師還要引導(dǎo)學(xué)生從不同角度對(duì)數(shù)學(xué)模型結(jié)構(gòu)進(jìn)行精準(zhǔn)把握。
【案例反思】
數(shù)學(xué)模型是溝通數(shù)學(xué)與生活的橋梁,建立模型的過(guò)程就是架設(shè)這座橋梁的過(guò)程。乘法分配律雖然比較抽象,但在現(xiàn)實(shí)生活中有著廣泛的應(yīng)用。本課的教學(xué)是通過(guò)現(xiàn)實(shí)生活情境呈現(xiàn)數(shù)學(xué)信息,提出數(shù)學(xué)問(wèn)題,讓學(xué)生在探索活動(dòng)中抽象出乘法分配律的字母表達(dá)式,建構(gòu)乘法分配律的數(shù)學(xué)模型,并運(yùn)用這一數(shù)學(xué)模型解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。
創(chuàng)設(shè)現(xiàn)實(shí)情境,感知模型。課程標(biāo)準(zhǔn)指出:建立模型首先要從現(xiàn)實(shí)的生活或者具體情境中抽象出數(shù)學(xué)問(wèn)題。這說(shuō)明發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題是數(shù)學(xué)建模的起點(diǎn)。乘法分配律是一個(gè)很抽象的內(nèi)容,如果沒(méi)有具體的情境,學(xué)生就無(wú)法獲得體驗(yàn)的機(jī)會(huì)。本課從現(xiàn)實(shí)中的求長(zhǎng)方形面積、如何拼長(zhǎng)方形、領(lǐng)跳繩的情境入手,引導(dǎo)學(xué)生感受兩種算法之間的聯(lián)系,從現(xiàn)實(shí)問(wèn)題中抽象出等式,在初步感知數(shù)學(xué)模型的同時(shí),也為后續(xù)的模型建立積累了豐富的素材。
經(jīng)歷推理過(guò)程,初現(xiàn)模型。本課中首先是在得出兩組等式后引導(dǎo)學(xué)生觀察等號(hào)兩邊的算式,并提問(wèn):“你發(fā)現(xiàn)了什么?是不是所有這種算式都能組成等式?你能想辦法驗(yàn)證嗎?”演繹推理的過(guò)程是從不完全歸納到完全歸納發(fā)展的過(guò)程,讓學(xué)生想辦法進(jìn)行驗(yàn)證就是引導(dǎo)學(xué)生從意義上來(lái)證明猜想的正確性,學(xué)生能從問(wèn)題的實(shí)際意義“四、五年級(jí)一共領(lǐng)多少根跳繩?”出發(fā),得到“一共有10個(gè)班,既是領(lǐng)10個(gè)24根”的結(jié)論;學(xué)生也會(huì)利用乘法的意義,從(6+4)個(gè)24就是“6個(gè)24”加“4個(gè)24”的層面來(lái)理解。在這樣的推理過(guò)程中,學(xué)生積累了乘法分配律的感性經(jīng)驗(yàn),初步建立了乘法分配律的模型。
運(yùn)用多元表征,建立模型。模型的建立過(guò)程包括用數(shù)學(xué)符號(hào)建立方程、不等式、函數(shù)等表示數(shù)學(xué)問(wèn)題中的數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律。因此,引導(dǎo)學(xué)生用個(gè)性化的表達(dá)方式將乘法分配律表示出來(lái),模型才能建立起來(lái)。比如,引導(dǎo)學(xué)生用自己的方法表示規(guī)律,學(xué)生就能用文字、圖形、字母等方式分別表示三個(gè)數(shù),也有學(xué)生會(huì)用語(yǔ)言表示。這就是學(xué)生經(jīng)歷乘法分配律模型建立的過(guò)程,在這個(gè)過(guò)程中,他們體會(huì)到了字母表達(dá)式的簡(jiǎn)潔性,也增強(qiáng)了用符號(hào)表達(dá)規(guī)律的意識(shí)。
(責(zé)編 童 夏)