□凌璐予 徐丹紅
運(yùn)算能力是數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)鍵能力之一。對于小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)而言,運(yùn)算能力的培養(yǎng)是重中之重,也是基礎(chǔ)中的基礎(chǔ)。根據(jù)《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011 年版)》對“運(yùn)算能力”所做的明確的定義,我們可以這樣理解“運(yùn)算能力”:運(yùn)算能力不等同于計(jì)算能力,它不僅是會(huì)算、算正確,掌握算法,即知其然;還包括對于運(yùn)算本身,也就是對算理的理解,即知其所以然,在此基礎(chǔ)上靈活選擇方法解決問題。因此算理的理解與算法的選擇是運(yùn)算的重心。
聚焦掌握算法和理解算理,筆者對所在學(xué)校六年級的學(xué)生進(jìn)行了測試,內(nèi)容如圖1所示。題目一和題目二指向算理理解,題目三和題目四指向運(yùn)算技能的掌握。
圖1
測試結(jié)果顯示,題目一的得分率為54.84%;題目二的得分率為61.29%;題目三口算第一行的得分率為89.52%,第二行的得分率為68.54%;題目四第①題的得分率為90.32%,第②題的得分率為79.42%。筆者對測試結(jié)果分析如下。
1.運(yùn)算技能強(qiáng)于運(yùn)算理解
從測試結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),題目三和題目四的得分率高于題目一和題目二,特別是口算第一行和豎式計(jì)算第一題,正確率高達(dá)90%左右。由此表明學(xué)生在解決純計(jì)算這類單一程序性題目時(shí),能夠根據(jù)運(yùn)算順序和運(yùn)算法則正確地進(jìn)行運(yùn)算。相比之下,對于解決或解釋運(yùn)算意義和算理的題目,學(xué)生并不能或者不能完全讀懂圖形的表征方式。這種鮮明的反差,或多或少地反映了學(xué)生運(yùn)算學(xué)習(xí)的一種現(xiàn)狀,即運(yùn)算技能強(qiáng)于運(yùn)算理解。
2.運(yùn)算理解影響運(yùn)算技能
再看同樣是純口算的兩行,第一行正確率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于第二行,分析原因:一是碰到稍復(fù)雜的口算題,有些學(xué)生缺乏靈活選擇算法的能力,按部就班,因計(jì)算煩瑣而出錯(cuò);二是有些學(xué)生意圖選擇合理的算法計(jì)算(如圖2),但方法運(yùn)用錯(cuò)誤,究其原因是對算理理解不到位,即運(yùn)算理解影響了運(yùn)算技能。
圖2
算法、算理是運(yùn)算能力的一體兩翼。尤其在小學(xué)數(shù)學(xué)中,兩者相輔相成,不可偏廢。因此,教師在課堂上應(yīng)尋求算法與算理的平衡點(diǎn),以核心知識入手,循理入法,以法馭理。
《浙江省小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)建議》指出:“教材研讀要關(guān)注整套教材的基本結(jié)構(gòu),研讀單元教學(xué)內(nèi)容,合理劃分課時(shí),充分考慮知識形成線索和學(xué)習(xí)認(rèn)知線索,在此基礎(chǔ)上通過補(bǔ)充、修改、調(diào)換、刪減等方法完善教材資源?!币虼?,以單元視角尋找單元核心并在此基礎(chǔ)上重組內(nèi)容,能更好地凸顯教學(xué)內(nèi)容本質(zhì),計(jì)算教學(xué)亦是如此。以人教版三年級下冊《除數(shù)是一位數(shù)的除法》為例。
1.單元分析,把握整體
此單元的主要內(nèi)容有:口算除法、筆算除法和用估算解決問題,在口算除法中安排了三個(gè)例題:60÷3,120÷3,66÷3;在筆算除法中也安排了三個(gè)例題:42÷2,52÷2,256÷2。那這六道題核心知識間的聯(lián)結(jié)點(diǎn)在哪里?不論是口算除法還是筆算除法,其實(shí)質(zhì)都是平均分,核心是怎么分。區(qū)別在于表達(dá)方式不同:口算除法把分的過程用橫式表示,而筆算除法將分的過程用豎式表達(dá)。在口算除法中弄清分的過程,能為筆算除法做好鋪墊,因此熟練掌握口算除法至關(guān)重要。
2.學(xué)生分析,把握起點(diǎn)
為了了解三年級學(xué)生這一單元知識的學(xué)習(xí)起點(diǎn),筆者對兩所學(xué)校(一所農(nóng)村小學(xué)、一所市區(qū)小學(xué))的三年級學(xué)生做了一次小調(diào)查(如圖3)。
圖3
調(diào)查結(jié)果顯示,第1小題,市區(qū)小學(xué)學(xué)生的正確率為97.09%,農(nóng)村小學(xué)學(xué)生的正確率為90.23%。以下具體呈現(xiàn)第2小題的調(diào)查結(jié)果(如下表)。
算法基于算理想乘法除法意義其他(沒有表達(dá)出過程、沒有結(jié)果)占總?cè)藬?shù)的百分比(%)市區(qū)小學(xué)45.11 24.23 15.33 15.34農(nóng)村小學(xué)40.74 7.41 25.93 27.63學(xué)生典型作品images/BZ_14_815_500_1177_658.pngimages/BZ_14_812_670_1181_755.pngimages/BZ_14_819_767_1174_965.pngimages/BZ_14_816_977_1176_1174.png
分析以上調(diào)查結(jié)果可知:無論是市區(qū)小學(xué)還是農(nóng)村小學(xué),8 道口算題的正確率都比較高,表明學(xué)生對口算除法掌握得很好,對基本的算理也比較清晰,因此這不該是教學(xué)的重心,如果仍將教材的這幾道口算題貫穿口算除法教學(xué),那起點(diǎn)是否太低了?
當(dāng)然,高正確率并不意味著口算除法的教學(xué)可以完全舍棄。第2小題調(diào)查結(jié)果顯示,百分之四十幾的學(xué)生能基于算理把分的過程表示出來,但在完成第3小題時(shí),卻只有26.31%的學(xué)生能正確表述分的過程,有11.25%的學(xué)生是將42 拆分成40 和2 后平均分的,其余的學(xué)生則無從下手。為什么學(xué)生對63÷3 的算理表述得那么清晰,但對42÷3 卻不知所措呢?究其原因是學(xué)生對分的過程并不清楚,只是停留在機(jī)械的模仿上,把被除數(shù)拆成十位和個(gè)位再除以3,將這樣的方式遷移到42÷3 上,就會(huì)出現(xiàn)40÷3的情況。而類似“42÷3”這樣的題是被安排在筆算除法的例2進(jìn)行教學(xué)的,學(xué)生在計(jì)算這類筆算題時(shí)錯(cuò)誤率比較高,那是因?yàn)樵诓焕斫馑憷淼那闆r下直接進(jìn)行筆算是有一定難度的。所以,是否可以在口算部分增加筆算除法例2 的口算教學(xué)?這樣既能解釋算理,也為筆算除法的學(xué)習(xí)做鋪墊。
3.重組內(nèi)容,把握核心
基于單元視角和學(xué)生的學(xué)情分析,我們對第一課時(shí)“除數(shù)是一位數(shù)的口算除法”做了以下調(diào)整。
第一環(huán)節(jié):將教材編排的口算作為課前熱身,并將算理進(jìn)行初步表征;第二環(huán)節(jié):探究42÷3的口算方法,跟進(jìn)練習(xí)84÷3,并進(jìn)行對比,凸顯算理;第三環(huán)節(jié):練習(xí),例題內(nèi)容鞏固。
重組凸顯兩個(gè)方面的意圖:一是減少類似“60÷3”這樣的口算練習(xí),避免重復(fù)教學(xué)導(dǎo)致學(xué)生感到無趣現(xiàn)象的出現(xiàn)。二是加強(qiáng)類似“42÷3”這樣的口算訓(xùn)練,既能更好地幫助學(xué)生理解算理,防止機(jī)械模仿,又能突破筆算除法例2 的教學(xué)難點(diǎn),為后面的學(xué)習(xí)做好鋪墊。
在真真切切的情境操作中慢慢感知、逐步體驗(yàn)更符合小學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。因此,教師可通過直觀的操作活動(dòng)將抽象的算理具體化、形象化,循“理”入“法”,以“理”馭“法”,實(shí)現(xiàn)“感悟”算理到“生成”算法的跨越。
1.借直觀學(xué)具,以“事”明“理”
借助學(xué)具可將算理清晰地進(jìn)行表述,從而更好地掌握算法。如在上述探究42÷3 的過程中,可以先留時(shí)間讓學(xué)生想一想。然后讓學(xué)生借助小棒分一分,將42 分成3 份的過程動(dòng)態(tài)地、直觀地予以呈現(xiàn)。同時(shí)提出兩個(gè)核心問題:“你是怎么分的?”“余下的1捆怎么辦?”這樣既聚焦難點(diǎn),又使教學(xué)變得簡潔明了。
2.借幾何模型,以“圖”明“理”
幾何模型能將抽象的算理直觀化。如在教學(xué)“兩位數(shù)乘兩位數(shù)”的例題14×12 時(shí),可借助點(diǎn)子圖清晰地展示不同豎式其算理的內(nèi)涵:圖4-1表示先分別計(jì)算10個(gè)14和2個(gè)14,再把積相加;圖4-2表示先分別計(jì)算4 個(gè)12 和10 個(gè)12,再把積相加。結(jié)合學(xué)生所熟悉的表格顯示口算過程,再溝通點(diǎn)子圖、口算乘法與乘法豎式之間的內(nèi)在聯(lián)系,實(shí)現(xiàn)算法與算理的有效融合。這樣不僅幫助學(xué)生在算理意義建構(gòu)的基礎(chǔ)上理解算法,還培養(yǎng)了學(xué)生使用直觀模型進(jìn)行思考的意識,獲得解決新問題的策略和方法。
圖4-1
圖4-2
如果對每一步中的兩位數(shù)乘一位數(shù)和兩位數(shù)乘整十?dāng)?shù)再進(jìn)行拆分(如圖5),就會(huì)發(fā)現(xiàn)這兩種算法的過程是一樣的,只是順序不同而已。學(xué)生從點(diǎn)子圖中能清晰地看到表格和豎式中每一小步表示的意思,對抽象的算理自然就明白了。有了這樣的直觀模型,把整數(shù)乘法遷移到小數(shù)乘法(圖1 中的題目一)就水到渠成了。
圖5
教師在日常運(yùn)算教學(xué)中常常鼓勵(lì)學(xué)生探索不同的算法,意在開闊學(xué)生的思維,體會(huì)算法的多樣性,這是培養(yǎng)學(xué)生思維能力的有效途徑。但應(yīng)該明確的是,追求算法多樣化本身并不是目的,在“數(shù)的運(yùn)算”教學(xué)中,不能過于渲染缺乏遷移價(jià)值的多種算法而干擾運(yùn)算的主干算法。
1.選擇學(xué)習(xí)材料,強(qiáng)化主干
比如在上述《除數(shù)是一位數(shù)的口算除法》中,如果用32÷2 作為探究口算除法的材料,學(xué)生會(huì)出現(xiàn)兩種算法:(1)20÷2=10,12÷2=6,10+6=16;(2)30÷2=15,2÷2=1,15+1=16。兩種算法都能得到準(zhǔn)確結(jié)果,但第二種算法具有局限性,而第一種算法能為后續(xù)筆算做鋪墊。如果要凸顯第一種主干算法,那么32÷2這一口算材料顯然就不太合適,而采用42÷3 就能迫使學(xué)生選擇算法(1),因?yàn)?0÷3 是有余數(shù)的,學(xué)生自然會(huì)舍棄算法(2)。由此可見,選擇合適的學(xué)習(xí)材料,凸顯主干方法,能幫助學(xué)生深刻理解算理,也能為筆算做鋪墊。
2.鼓勵(lì)方法變式,靈活算法
凸顯主干方法并不意味著“死板”和“一成不變”。我們常說算法的選擇應(yīng)根據(jù)內(nèi)容、數(shù)據(jù)而定,合理、靈活地選擇算法才是運(yùn)算能力的體現(xiàn)。但這樣的合理與靈活,往往是建立在對主干算法深刻理解的基礎(chǔ)上的,從而衍生出基于主干算法的變式。比如三位數(shù)乘一位數(shù)的筆算方法中,大部分學(xué)生是這樣列豎式計(jì)算的(如圖6),這是三位數(shù)乘一位數(shù)的主干算法。但是像這樣連續(xù)進(jìn)位的筆算錯(cuò)誤率會(huì)比較高,究其原因是小學(xué)生頭腦中儲(chǔ)存信息的能力有限,他們把注意力放在暗記進(jìn)位的數(shù)字和乘加運(yùn)算上了。學(xué)生長時(shí)間進(jìn)行這樣的計(jì)算,會(huì)不自覺地把思維的重心偏向乘加進(jìn)位口算技能,而弱化對乘法算理的理解。為了避開因乘加而造成的計(jì)算困擾,可以采用下列方法(如圖7)。
圖6
圖7
圖8
這兩種方法和列豎式方法體現(xiàn)的算理是一樣的,都是拆分149,其中左邊的方法是拆成7 個(gè)109和7 個(gè)40,我們把這種方法稱為“踢十法”,這樣就減輕了學(xué)生的思維負(fù)擔(dān),沒有了乘加兩步計(jì)算,不僅正確率能有所提高,而且學(xué)生把思維的重心放在了算理上。有了“踢十法”,學(xué)生還會(huì)遷移運(yùn)用“踢百法”“踢個(gè)法”,所以在解答其他筆算題目時(shí),學(xué)生出現(xiàn)了圖8的做法。
總之,在數(shù)的運(yùn)算教學(xué)中,教師不僅要關(guān)注學(xué)生運(yùn)算技能的掌握,更要關(guān)注學(xué)生理解算理、掌握算法的學(xué)習(xí)過程。只有將算理與算法有機(jī)融合,才能更好地培養(yǎng)并發(fā)展學(xué)生的運(yùn)算能力。
參與文獻(xiàn):
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