王娟
[摘 要]運算律貫穿于整個小學(xué)數(shù)學(xué),也將運用于今后的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中。數(shù)形結(jié)合思想作為一種重要的數(shù)學(xué)思想,可以有效地幫助學(xué)生理解數(shù)學(xué)知識,促進學(xué)生邏輯思維能力的發(fā)展。在運算律教學(xué)中,教師可通過以形相助、以形相輔、以形助思,促進學(xué)生把握運算本質(zhì),幫助學(xué)生變通思維,提升思維深度。
[關(guān)鍵詞]運算律;數(shù)形結(jié)合;思考
[中圖分類號] G623.5[文獻標(biāo)識碼] A[文章編號] 1007-9068(2019)29-0025-02
在小學(xué)階段,運算律貫穿于整個數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。比如,在看圖列式或解決問題中加法交換律和乘法交換律就得到了廣泛應(yīng)用;進位加法中利用湊十法進行計算也需要加法結(jié)合律的支撐,除表內(nèi)乘法及整十整百數(shù)以外的乘法計算也都離不開乘法分配律的幫助。小學(xué)階段的運算律學(xué)習(xí)大致可分為三個階段。第一階段,學(xué)生結(jié)合具體的生活實例初步感受運算律,同時在解決問題和計算中不自覺地對運算律加以應(yīng)用。第二階段,也就是四年級,將會系統(tǒng)地學(xué)習(xí)五個基本的運算律,探索并了解運算律。第三階段,將運算律及其運算法則遷移到小數(shù)和分?jǐn)?shù)中進行應(yīng)用。在北師大版四年級教材中,五個運算律的編排結(jié)構(gòu)基本一致,即“觀察算式—仿寫算式—解釋規(guī)律—表述規(guī)律—應(yīng)用規(guī)律”。但學(xué)生在做題時對乘法結(jié)合律和乘法分配律的應(yīng)用經(jīng)常出錯,說明學(xué)生對運算律的掌握僅僅停留在模仿階段,所以教師需要為學(xué)生提供合適的學(xué)習(xí)素材,比如圖形、實物、有趣的活動情境、適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)方法等,讓學(xué)生有所觀、有所感、有所悟、有所思,親身經(jīng)歷知識的形成和發(fā)展過程,形成良好的數(shù)學(xué)思維習(xí)慣。
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》指出:“數(shù)學(xué)中有一些重要內(nèi)容、方法、思想是需要學(xué)生經(jīng)歷較長的認(rèn)識過程,逐步理解和掌握的,如分?jǐn)?shù)、函數(shù)、概率、數(shù)形結(jié)合、邏輯推理、模型思想等。”這就明確了數(shù)形結(jié)合思想對于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要作用。小學(xué)階段是數(shù)形結(jié)合思想形成的啟蒙和發(fā)展階段,因此,筆者思考:能不能利用數(shù)形結(jié)合的方法幫助學(xué)生理解運算律的本質(zhì),進而合理有效地運用運算律呢?
一、以形相助,把握運算本質(zhì)
以加法交換律和乘法交換律為例,教材把它們放在一起呈現(xiàn),例如出示幾組算式:
先讓學(xué)生觀察算式,仿寫算式,發(fā)現(xiàn)問題,然后舉出事例,說明解釋,確認(rèn)發(fā)現(xiàn)。然而,能寫出100個這樣的算式,是不是就可以得出結(jié)論?筆者認(rèn)為還是要結(jié)合加法的運算本質(zhì)來說。著名數(shù)學(xué)家華羅庚曾說:“數(shù)源于數(shù)?!奔臃▽嶋H是數(shù)數(shù)的高級形式。在一年級的學(xué)習(xí)中,學(xué)生經(jīng)常會遇到這樣的題目:如下圖,一共有多少根小棒?
加法的本質(zhì)就是把多個數(shù)量合起來,因此有學(xué)生從左邊開始數(shù)起,列式為4+2=6,有學(xué)生從右邊開始數(shù)起,列式為2+4=6。不管從哪邊開始數(shù),都是把這兩堆小棒合在一起,小棒的總數(shù)不變。如果小棒的堆數(shù)比較多,還可以進行結(jié)合,這就出現(xiàn)了加法的結(jié)合律。教材要求學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、得出猜想后再列舉生活中的事例驗證猜想,這是本末倒置的。仿寫的算式都符合規(guī)律,就代表所有的式子都符合規(guī)律了嗎?筆者認(rèn)為,教材可以調(diào)整編排順序,把一年級的看圖寫算式放在前面,讓生活事例緊跟其后。算式只是表面現(xiàn)象,是表現(xiàn)形式,其本質(zhì)上還是如何數(shù)數(shù)。教材在加法結(jié)合律的編寫中也是同樣的問題,在這里就不多加贅述。
總之,以“形”助“數(shù)”,可促進學(xué)生有效把握數(shù)的本質(zhì),加深數(shù)與形之間的聯(lián)系與溝通。
二、以形相輔,幫助思維變通
如果說加法是相同對象的運算,那么乘法就是不同對象之間的運算。雖然現(xiàn)在淡化了乘法意義的教學(xué),比如3個6寫成兩個乘法算式:3×6,6×3;6個3也可以寫成3×6,6×3。雖然兩個式子的計算結(jié)果一樣,但表示的意義卻不一樣。因此,筆者認(rèn)為僅僅觀察算式,仿寫算式就得出結(jié)論是不恰當(dāng)?shù)模€是要借助圖形或者實物來理解。教材出示了數(shù)椅子的情景圖:
在這里,乘法又回到了“數(shù)”,不管橫著看還是豎著看,椅子的總數(shù)不變,只是每個人數(shù)數(shù)的習(xí)慣不一樣。在解決問題時,教師可以引導(dǎo)學(xué)生先從數(shù)的方面去分析,進行抽象思維,再從形的方面去研究,進行形象思維。用“數(shù)”來表示“形”,以把握“形之屬性”,實現(xiàn)數(shù)形結(jié)合,可有效發(fā)展學(xué)生的邏輯思維。
三、以形助思,提升思維深度
乘法分配律歷來是教學(xué)中的重點和難點。前面學(xué)習(xí)的運算律僅僅是同一種運算,而乘法分配律就涉及了加法和乘法兩種運算。
乘法分配律的字母表達式(a+b)×c=a×c+b×c很抽象,也很難理解,需要借助圖形和大量的生活例子幫助學(xué)生理解,促進學(xué)生自然構(gòu)建知識體系,只有這樣才能避免學(xué)生只會機械模仿,面對變式無從下手。教材創(chuàng)設(shè)了“貼了多少塊瓷磚?”這一情境,出示了兩組算式“3×10+5×10=(3+5)×10;4×8+6×8=(4+6)×8”,提出問題:觀察算式,你有什么發(fā)現(xiàn)?
筆者認(rèn)為,這一情境可以分兩步呈現(xiàn)給學(xué)生,而且要結(jié)合乘法的意義來說明。先呈現(xiàn)給學(xué)生正面的墻面:
學(xué)生可以很直觀地看出瓷磚有藍色和白色兩種顏色,列算式的方法有很多種:
方法一:3×6+5×6=48,白色瓷磚每行有6塊,共3行,所以3×6表示3個6;藍色瓷磚每行有6塊,共5行,所以5×6表示5個6;3個6加上5個6就是8個6。
方法二:(3+5)×6=48,表示白色瓷磚有3行,藍色瓷磚有5行,一共有8行瓷磚。
方法三:8×6=48,瓷磚一共有8行,每行有6塊,所以就有8個6。
看來這三種方法都表明瓷磚的總數(shù)可以用8個6表示。引發(fā)學(xué)生思考:能不能寫出這樣的等式:(3+5)×6=3×6+5×6=8×6=48?在學(xué)生有所感悟的基礎(chǔ)上再出示側(cè)面的墻壁。
側(cè)面墻壁的瓷磚數(shù)量和正面墻壁的瓷磚數(shù)量的計算方法一樣。
方法一:3×4+5×4=32,白色瓷磚每行有4塊,共3行,所以3×4表示3個4;藍色瓷磚每行有4塊,共5行,所以5×4表示5個4;3個4加上5個4就是8個4。
方法二:(3+5)×4=32,白色瓷磚有3行,藍色瓷磚有5行,一共有8行瓷磚。
方法三:8×4=32,瓷磚一共有8行,每行有4塊,所以就有8個4。
引導(dǎo)學(xué)生思考:是不是也可以寫出等式(3+5)×6=3×6+5×6=48呢?單靠這兩組算式還不足以得出乘法分配律的公式,還需要大量生活事例的支撐才能抽象出乘法分配律的公式。但是通過這些式子,學(xué)生可以感受到,當(dāng)出現(xiàn)相同乘數(shù)時都可以利用乘法的意義,最后歸結(jié)于求出幾個幾的運算。然后在學(xué)生有所感的前提下再要求他們應(yīng)用“學(xué)校要給28個人的合唱隊買服裝,請算算買服裝要花多少錢?”,繼續(xù)思考能否寫出一組等式。
在大量素材的積累下,學(xué)生深刻理解了乘法分配律。可見,利用數(shù)形結(jié)合可以幫助學(xué)生化抽象為直觀,進而建立解決問題的數(shù)學(xué)模型,為學(xué)生的再創(chuàng)造和應(yīng)用做好準(zhǔn)備。
數(shù)形結(jié)合有助于發(fā)展學(xué)生的邏輯思維,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。正所謂“數(shù)形結(jié)合百般好,割裂分家萬事休”,“數(shù)形結(jié)合”是數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力的重要方式。
(責(zé)編 黃春香)