【摘要】本文論述指導(dǎo)學(xué)生用分?jǐn)?shù)計算優(yōu)化運算步驟的方法,通過觀察、分析具體教學(xué)片段,指出學(xué)生在運算中面臨的問題,建議利用分?jǐn)?shù)計算簡化運算過程,提高學(xué)生的計算能力。
【關(guān)鍵詞】小學(xué)數(shù)學(xué) 分?jǐn)?shù)計算 整體性 運算步驟
【中圖分類號】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A
【文章編號】0450-9889(2019)09A-0099-02
計算表面上看起來很簡單,只要學(xué)生掌握了基本的運算法則,就可以進(jìn)行運算。但在面對一些計算步驟多、數(shù)據(jù)量大的問題時,學(xué)生經(jīng)常出現(xiàn)畏懼計算或不愿計算的情況。怎樣幫助學(xué)生提高運算能力呢?筆者對小學(xué)高年級計算練習(xí)進(jìn)行調(diào)查后發(fā)現(xiàn),分?jǐn)?shù)計算相對于整數(shù)計算和小數(shù)計算具有運算的優(yōu)勢,利用分?jǐn)?shù)計算可以把握計算對象的整體性,使得運算過程簡便。
一、問題由來:一陣議論聲打破了備課的“理所當(dāng)然”
小學(xué)高年級數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)側(cè)重于綜合應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實際問題,練習(xí)中存在大量的計算問題。然而,學(xué)生常常為計算而苦惱。
(一)教材情景及簡析
蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材六年級下冊第二單元中有這樣一個問題:銀行通常將50枚1元硬幣摞在一起,用紙卷成圓柱形(如下圖)。你能算出1枚1元硬幣的體積大約是多少立方厘米嗎?(得數(shù)保留一位小數(shù))
問題要求1枚1元硬幣的體積,可以先算出50枚1元硬幣的體積,也可以先算出1枚1元硬幣的厚度,題目意圖在于讓學(xué)生體會靈活運用圓柱體積公式解決實際問題的過程。
(二)課堂教與學(xué)的情況
師:你們準(zhǔn)備如何解決這個問題?
生1:先求出大圓柱體積,再除以50,算出1枚硬幣的體積。
師:同意他的想法嗎?
生(齊):同意。
師:還有別的想法嗎?
生2:我們也可以先算出1枚硬幣的厚度,再求1枚硬幣的體積。
師:這樣可行嗎?
生(齊):可行。
師:選擇你喜歡的方法,列式計算出1枚硬幣的體積。
(課堂狀態(tài):教室里一片安靜。過了一會兒,個別學(xué)生在交談。接著,議論聲音變大了)
師:怎么回事?
生3:太難算了!
生4:有四位小數(shù)計算,老師你看,有“3.14×1.5625”。
生5:要是有計算器就好了!
(三)教師對學(xué)生生成的質(zhì)疑
學(xué)生的一句“要是有計算器就好了”,讓筆者意識到,學(xué)生的計算肯定哪兒出了問題,同時也意識到課前備課似乎忽略了什么。筆者打開預(yù)設(shè)的教案,預(yù)設(shè)解題過程是這樣的:
預(yù)設(shè)列式采取綜合算式形式,轉(zhuǎn)化為分?jǐn)?shù)形式避開小數(shù)運算,豎式計算涉及的小數(shù)計算也是學(xué)生熟悉的3.14的乘積,最后小數(shù)除法關(guān)鍵步驟其實只有一步,所以這樣的預(yù)設(shè)并沒有引起筆者過多的注意,但學(xué)生的表現(xiàn)卻打破了筆者備課的“理所當(dāng)然”。
(四)教師直面學(xué)生的生成
筆者思考片刻,直接轉(zhuǎn)向?qū)W生提出的計算問題,踏踏實實地在黑板上計算出來,雖然計算量較大,但能夠計算出來。過程如下:
緊接著,筆者給學(xué)生提了一個問題:“我們能否將算式中的數(shù)處理一下,優(yōu)化計算過程,讓計算不那么繁雜。正好老師這有一種方法,你們覺得這樣的計算過程怎么樣?”(出示預(yù)設(shè)算法)
分析:教學(xué)是教師教與學(xué)生學(xué)的有機(jī)結(jié)合,教學(xué)過程中,學(xué)生的學(xué)有發(fā)生,隨之教師的教應(yīng)生發(fā)生,久而反復(fù),方可教學(xué)相長。上述環(huán)節(jié)中,教師沒有直接拋棄學(xué)生的計算方法,而是直面學(xué)生的問題所在,解決難計算的問題,幫學(xué)生克服計算困難,樹立計算信心。同時,考慮到學(xué)生思維與教師思維的不一致,對比是學(xué)生與教師思維鏈接最好的橋梁,因此,筆者采取對比的形式呈現(xiàn)教師的計算過程,給學(xué)生自我優(yōu)化及汲取運算方法的空間。
二、原因分析:這陣議論聲究竟為何而來
課堂上突如其來的一陣議論聲,讓原本平靜的練習(xí)課變得不平靜,這不平靜的背后究竟隱藏了什么?下面筆者以問題的形式尋找答案。
問題1:學(xué)生到底會不會算?
題目中的計算有平方和小數(shù)的多位數(shù)乘除法,屬于小學(xué)階段計算內(nèi)容,因此,學(xué)生是會計算的。
問題2:學(xué)生為什么不算?
既然學(xué)生會算,但學(xué)生沒有算,問題出在哪兒?回顧學(xué)生的計算過程,較為復(fù)雜的步驟有3.14×1.5625和4.90625×9.25兩步,這兩步都是多位數(shù)小數(shù)乘法,其中3.14×1.5625的計算過程需要計算6步(5步乘法、1步加法),4.90625×9.25的計算過程需要4步,每一步的數(shù)據(jù)量都很大,數(shù)據(jù)量最大的有9位數(shù)。像這樣計算步驟多、數(shù)據(jù)位數(shù)大的計算確實有一定的計算難度,這里計算步驟多、數(shù)據(jù)位數(shù)大主要源于題目信息中的數(shù)字形式——小數(shù)。筆者對大量乘法計算問題出錯原因進(jìn)行調(diào)查后發(fā)現(xiàn),問題類型對學(xué)生的影響不大,數(shù)字形式是關(guān)鍵所在,以此看來,數(shù)字的形式是學(xué)生畏懼、不愿計算的主要原因。
問題3:如何解決學(xué)生的不愿意算?
教師預(yù)設(shè)算法的步驟并不比學(xué)生算法的步驟少,但過程中很少涉及豎式計算,且豎式計算量小,易于計算,這是由于教師將算式中的小數(shù)轉(zhuǎn)化為分?jǐn)?shù),利用分?jǐn)?shù)約分進(jìn)行化簡,減少計算步驟、縮小數(shù)據(jù)量,最后只要計算3.14×37÷128即可。就這道題來看,小數(shù)轉(zhuǎn)化為分?jǐn)?shù)可以有效解決學(xué)生不愿意算的問題。
三、教學(xué)啟示:重新認(rèn)識分?jǐn)?shù)計算
為什么小數(shù)轉(zhuǎn)化為分?jǐn)?shù)就可以解決學(xué)生的問題?這需要我們重新認(rèn)識分?jǐn)?shù)計算。
(一)與整數(shù)計算和小數(shù)計算相比分?jǐn)?shù)計算所具備的優(yōu)勢
小學(xué)階段所涉及的運算對象有三類:整數(shù)運算、小數(shù)運算和分?jǐn)?shù)運算。與整數(shù)運算、小數(shù)運算相比,分?jǐn)?shù)運算具有的優(yōu)勢具體體現(xiàn)在分?jǐn)?shù)可以與小數(shù)、整數(shù)相互轉(zhuǎn)化形式,分?jǐn)?shù)計算知識與除法、比的知識相通。例如:將一個直徑是3厘米的圓放大成半徑為6厘米的圓,放大后的圓的面積與放大前圓的面積的比是多少?
此過程利用比的意義、分?jǐn)?shù)除法等知識,在整數(shù)范圍里通過約分得出結(jié)果(如右圖左)。如果將“直徑3厘米”用小數(shù)求出半徑為1.5厘米,按照題意,這時需要通過小數(shù)除法計算,相比之下,利用分?jǐn)?shù)計算具有優(yōu)勢。
(二)分?jǐn)?shù)計算關(guān)注計算對象的整體性
在混合運算中,分?jǐn)?shù)運算側(cè)重于計算對象的整體性,以上面例題為例(如下圖),左邊是利用分?jǐn)?shù)計算過程,計算中將3.14后面的數(shù)據(jù)看成一個整體,借助分?jǐn)?shù)約分進(jìn)行整體計算,突出計算對象之間的關(guān)系。再看圖中右邊的計算過程,在混合四則運算的順序下,從左往右依次計算,表現(xiàn)出純粹的計算性。由此看來,分?jǐn)?shù)計算過程表現(xiàn)出計算對象的運算特性。在日常教學(xué)中,教師應(yīng)潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生重運算的意識。利用分?jǐn)?shù)計算過程,需要考慮計算對象之間的關(guān)系,利用約分前需要做好觀察、思考、轉(zhuǎn)化等準(zhǔn)備工作(發(fā)現(xiàn)25,并將25與50約分),更能體現(xiàn)出計算的數(shù)學(xué)思維,具有良好數(shù)感的學(xué)生能夠更好地把握計算對象的整體性。
(三)分?jǐn)?shù)計算易于呈現(xiàn)計算的簡化步驟
小學(xué)高年級學(xué)生在計算中不僅會思考問題的解題思路,而且還會考慮是否存在簡便的計算步驟,由于分?jǐn)?shù)計算關(guān)注計算對象的整體性,使得計算過程中簡化的步驟更利于發(fā)現(xiàn)。例如,蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材六年級下冊第六單元練習(xí)八第7題:小青家到梅花山的路程大約4.2千米,以12千米/時的速度騎自行車前往,需要多少分鐘到達(dá)?解答過程如下,第二種解題過程更利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)計算中的簡便因素(12與60約分)。
小學(xué)是學(xué)生從具體運算向形式運算過渡的階段,分?jǐn)?shù)計算過程關(guān)注計算對象的整體性,突顯計算對象的內(nèi)在關(guān)系,符合形式運算的特質(zhì)。分?jǐn)?shù)計算通常涉及分?jǐn)?shù)加減法通分、分?jǐn)?shù)乘法約分和分?jǐn)?shù)除法中倒數(shù)等,這些問題中蘊涵著豐富的數(shù)學(xué)形式結(jié)構(gòu),通過解決分?jǐn)?shù)計算問題有助于學(xué)生順利完成這種過渡。
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作者簡介:謝云龍(1984— ),男,江蘇南京人,小學(xué)一級教師,大學(xué)本科學(xué)歷,江北新區(qū)小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科帶頭人,研究方向:小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)。
(責(zé)編 雷 靖)