姜華 魏光明
摘要:豎式是筆算的一種書寫形式,利用豎式計算是基于計算法則進行的。計算法則通常要滿足運算定律,算理則為計算法則提供了理論依據(jù)。算理、算法是筆算教學的兩大著力點,兩者相輔相成。知“式”,即掌握算法,確保實現(xiàn)運算能力的最低要求——“正確”。達“理”,即明晰算理,給計算教學注入更多的根部營養(yǎng),可以助力學生運算能力的提升。
關鍵詞:筆算教學;豎式;算法;算理
筆算是常用的計算方法之一,通常借助豎式呈現(xiàn)演算過程,有相對嚴格、固定的運算順序,有明確的計算法則。在筆算教學中,不少教師依然存在重算法、輕算理的現(xiàn)象,這在很大程度上影響了學生借助計算學習發(fā)展思維能力。下面以一名年輕教師執(zhí)教“筆算兩位數(shù)乘兩位數(shù)(不進位)”一課為例,透視這一現(xiàn)象并提出初步的改進建議。
一、教學現(xiàn)象:知“式”并不達“理”
在出示主題圖,學生列出算式 24×12之后,教師直接放手讓學生合作探究該算式的計算方法。學生也不負“師”望,出現(xiàn)了多種計算方法:
①把12拆成2×6,先算24×2=48,再算48×6=288。
②把12可以拆成10+2,先算24×10=240, 24×2=48,再算240+48=288。
③用豎式計算24×12=288。
教師順勢引導全班學生觀察豎式計算的過程和特點,強調(diào)了乘的順序和部分積的書寫位置等注意事項,總結(jié)出“兩乘一加”的計算方法,隨后順風順水地進入練習環(huán)節(jié)。練習1(見圖1)在獨立計算和全班核對中波瀾不驚地過去了。練習2(見圖2)的正確率卻遭遇“滑鐵盧”:全班31人,計算錯誤的有22人,錯誤率達70.97%。我們發(fā)現(xiàn),錯誤點幾乎集中在第二欄的填寫,18人填成了“買(2)個熱水瓶,應付(46)元”。
對比上述兩道習題可以發(fā)現(xiàn):練習1的三道筆算習題編排有層次,旨在由扶到放的過程中讓學生掌握筆算兩位數(shù)乘兩位數(shù)的計算方法。練習2賦予豎式計算真實的問題情境,關注學生是否理解豎式中每一步計算的含義。70.79%的錯誤率至少表明這些學生對筆算兩位數(shù)乘兩位數(shù)的算理還不夠明白。
筆者就“兩位數(shù)乘兩位數(shù)的筆算練習”對此班的練習情況進行了跟蹤調(diào)查,發(fā)現(xiàn)了一個尷尬現(xiàn)象:在后續(xù)練習中,只要遇到類似圖2中的練習,部分學生仍然會“執(zhí)著”地出現(xiàn)類似上述的錯誤。這種題成了教師和學生的一個“心病”,感覺每次都在重復“昨天的故事”。那么,看似行云流水的教學背后,到底出現(xiàn)了什么問題呢?
二、問題分析:知“式”為何難以達“理”
1. 學生知“式”未知“理”
執(zhí)教者通過課前測試,發(fā)現(xiàn)全班約78.4%的學生在寒假里對豎式有所預習和了解。正是這好看的數(shù)據(jù),讓教師直奔準確計算,忽視了對算理的追問。在學習筆算的過程中,師生的演繹只有“是什么”,沒有“為什么”。
為了盡快地達成“準確計算”的教學目標,教師只是請個別優(yōu)秀學生進行示范。個別示范之后的簡單處理,讓學生只知其“式”未明其“理”。這樣的結(jié)果是,學習能力強的學生憑借經(jīng)驗和練習逐步完善,學習能力弱的學生就只能“霧里看花”,依靠模仿和糾錯來鞏固。當學生沒有算理的支撐,依靠模仿和機械記憶學習筆算程式化的演算過程,出現(xiàn)上述錯誤就在所難免。
2. 教師重“式”未重“理”
在與執(zhí)教者交流中,筆者發(fā)現(xiàn)執(zhí)教者沒有讀懂教材和“課標”要求,他更關注規(guī)范書寫豎式,固化筆算形式,進行正確計算,而丟棄了豎式產(chǎn)生的“理”。繼續(xù)追問,原來執(zhí)教者誤解了“不進位”三字,認為“不進位”就是簡單易學,沒有難度。學生只要將三年級上冊“筆算兩、三位數(shù)乘一位數(shù)”的筆算方法和經(jīng)驗遷移至此即可。但實際筆算兩位數(shù)乘兩位數(shù),學生的學習難點有三:
(1)形式上有差異。三位數(shù)乘一位數(shù)的積只有一層,兩位數(shù)乘兩位數(shù)的積有兩層。兩層不完全積是學生認識上的一次非常大的跨越。
(2)口算與筆算運算順序有差異??谒?4×12時,可以將12進行拆分,轉(zhuǎn)化成24×10+24×2,先算24×10或者24×2均可,但是豎式計算規(guī)定先算24×2。
(3)每步運算過程中積的表征和對齊。第二個乘數(shù)的十位與第一個乘數(shù)相乘時,積的個位上的“0”不寫,這樣的表征方式引出了積的對齊問題。
執(zhí)教者將“兩位數(shù)乘兩位數(shù)的筆算”簡單地理解為兩次“兩位數(shù)乘一位數(shù)”筆算操作,再相加,忽視了學生學習的難點,忽視了對算理的探尋,沒有讓人為規(guī)定也能“講道理”。
3. 教學有“式”未有“理”
教材的編排旨在引導教師給學生創(chuàng)設探究24×12的空間,讓學生調(diào)動已有的知識經(jīng)驗,特別是利用乘法結(jié)合律、乘法分配律,從理解拆分求積的分步過程上升到借助豎式計算。
教師沒有理解教材編排多樣化算法的意圖,忽視了尋找口算與筆算方法之間的聯(lián)系。要注意的是,提倡算法多樣化,要特別引導學生進行比較,打通不同方法之間的“隔離墻”。實際教學時,沒有通過比較尋找“先算24×10=240,24×2=48,再算240+48=288”與列豎式計算之間的聯(lián)系,更沒有在比較過程中理解每一步計算的含義。
三、實踐與思考:知“式”如何明“理”
基于以上思考,筆者就上述教學片段做了一些改進,并進行了課堂實踐:
【教學片段】
出示主題圖,引導學生閱讀信息,提出問題,并列出算式:24×12。
師:估一估,大約有多少個?
生1:因為20×10=200,我覺得是兩百多。
生2:我覺得比240還要多。因為10箱就240個,何況是12箱呢。
師:到底是多少個呢,你會算嗎?把你的算法試著在點子圖上表示出來。
學生獨立嘗試之后,全班交流。
生3、生4、生5分別結(jié)合點子圖,解釋各自的算法。(見圖3、4、5)
師:比較這三種算法,你能說說它們之間有什么相同和不同嗎?
生6:都是把12拆開算,但拆法不一樣,后來計算過程也不一樣。
生7:我發(fā)現(xiàn)每次拆,都是把12拆成兩部分,再把兩次算得的結(jié)果合起來。
生8:如果計算24×13,我覺得第二種拆算法就不方便了。
生9:我更喜歡第三種拆法,因為這樣算更簡便。之前兩種算9×24或6×24都要進位,而24×10是兩位數(shù)乘整十數(shù),口算就可以了。
生9發(fā)言之后,學生們頻頻點頭。
師:口算24×12我們都會了,而且選出了簡便算法。豎式計算24×12又可以怎么寫呢?自己試試看。
學生獨立嘗試,教師巡視發(fā)現(xiàn)四種典型寫法。(見圖6、7、8、9)
師:現(xiàn)在有四種不同的豎式,你會怎么評價呢?
生10:我覺得①不對,剛才我們估算的時候就知道答案比240還要多,不可能是72。
生11:我知道問題在哪。先算的48是兩箱的數(shù)量,接下來應該算10箱的數(shù)量了,應該是240才對,他寫成了24。他一定是被1“騙”了,這十位上的1應該是10,實際上是24×10。
生12:②的計算結(jié)果雖然正確,但過程有缺陷,看擦過的痕跡就能知道。我們看不清楚288是怎么一步步算來的。
生13:③挺清楚的,和剛才的口算過程很類似。
生14:③雖然清楚,但是④更簡便啊,0不用寫了。
生13:我覺得0不能省掉,這樣很容易發(fā)生①的錯誤。
生13和生14誰也不能說服對方。班級對③和④也形成了不同的意見。
師:看來大家對這個“0”有不同想法了。那這個0能不能省寫?如果能,那可以省寫的道理又何在呢?我們不妨借助③一探究竟。
師生互動,借助學具卡片,聯(lián)系點子圖(圖5)的圈算,逐步明晰豎式的每一層積的算法和意義。(見圖10、11)
生13突然站起來了:老師,我明白240后面的那個“0”為什么不寫了,因為豎式第二層的積總是用兩位數(shù)乘一個整十數(shù),積的末尾肯定會出現(xiàn)一個“0”,0加任何數(shù)還是原來的數(shù),因此這個“0”可以省略不寫。
師:省略0之后的24,表示什么意思?十位上的1乘24,第二層的積的末位寫在什么位置?
……
1.幾何直觀——悟算理
“幾何直觀”是《義務教育數(shù)學課程標準(2011年版)》十個核心詞之一。顧名思義,幾何直觀的兩大維度是幾何和直觀,就是依托、利用圖形進行數(shù)學的思考和想象,讓研究的對象“看得見、摸得著”。實際教學中,可以利用數(shù)軸、方格紙、線段圖、點子圖,幫助學生發(fā)現(xiàn)問題、理解題意、尋求突破。
在本節(jié)課中,筆者利用點子圖,幫助學生在口算、豎式、直觀圖之間建立聯(lián)系,巧妙地將算式與點子圖相結(jié)合,將抽象的算理進行直觀、具體化的處理。學生在分一分、圈一圈、算一算的活動中,把兩位數(shù)乘兩位數(shù)這一新問題轉(zhuǎn)化為已有的經(jīng)驗,即兩位數(shù)乘整十數(shù)和兩位數(shù)乘一位數(shù)。點子圖的運用,打破了教材主題圖的局限,有利于多樣化算法的出現(xiàn),更有利于學生對多樣化算法進行優(yōu)化,發(fā)現(xiàn)按數(shù)位把一個乘數(shù)拆成整十數(shù)和一個一位數(shù),計算更加簡便。點子圖的運用,為搭建豎式埋下伏筆。雖然這兩種方法書寫形式不同,但是算理是一脈相承的。這樣,就讓學生對筆算的算理有了一些初步的感悟。
2.大膽放手——辨算理
運算能力也是《義務教育數(shù)學課程標準(2011年版)》十個核心詞之一,其三個外顯特征是正確計算、理解算理、方法合理。運算途徑簡潔,是方法合理的自然結(jié)果。前面的案例中有兩次全班交流辨析,分別出現(xiàn)在口算24×12和筆算24×12時。學生在第一次辨析中發(fā)現(xiàn),按數(shù)位把第二個乘數(shù)拆成整十數(shù)和一個一位數(shù),計算更加簡便。在辨析過程中,學生對運算信息的挖掘、運算方法的選擇、運算過程的簡化等有了進一步的感悟。
口算的辨析為豎式的呈現(xiàn)搭建了“腳手架”。筆者在教學時大膽放手,讓學生順著“腳手架”自主琢磨豎式的寫法。因為每個學生的學習背景和學習能力存在差異,課堂中出現(xiàn)了多樣化、差異化的豎式,筆者摒棄了先前的個別的標準化示范,收集并展示了多個不同思維水平層次的學生的真實想法,讓學生在比較中掌握豎式的正確寫法、尋求豎式計算過程的優(yōu)化、明晰豎式計算的算理,從而突破學習難點。
3.巧用教具——明算理
計算過程中,積的表征和對齊問題對學生來說是一個難點。在本課中,為什么第二次的不完全積的個位上的“0”可以省略,不能用“一般這樣寫”一帶而過。教學中,筆者借助數(shù)字卡片,聯(lián)系點子圖的圈算過程,在“一遮一換”中讓學生明白了每一步運算的含義,尤其是第二步“換0”的操作,讓學生清晰地看到積的第二層0出現(xiàn)的必然性,以及可以“省0”的可行性。在生13的自覺評價中,可以清楚地看到學生在理解的基礎上實現(xiàn)了思維拔節(jié)。
由此可見,研讀教材不能停留于表面,應該注重溯源而上和順流而下,運用整體性和結(jié)構(gòu)化的思維厘清所教知識點在知識脈絡中的位置,發(fā)現(xiàn)學生的思維盲點,進而有針對性地設計教學活動。就計算教學而言,教師應該依理馭法,學生只有明“理”才能得“法”。教師不僅要從認識上“法”“理”并重,更應依據(jù)學生原有認知,借助幾何直觀,給計算教學注入更多的“根部營養(yǎng)”,讓學生在計算時有效地發(fā)展思維能力。
責任編輯:丁偉紅