□ 張 梁 裘 斐
運算定律在計算以及解決實際問題中起著重要的作用,對小學生來說,正確運用運算定律不易,尤其是乘法分配律,學生極易出錯,是一個教學難點。通過分析發(fā)現(xiàn),由于學生未能充分理解乘法分配律的算理,缺乏完整的建模過程,導致問題出現(xiàn)。以下是筆者對人教版四年級下冊“乘法分配律”一課的教學研究,重在以算理構(gòu)建運算定律的模型。
【案例呈現(xiàn)】
1.情景導入。一共有25個小組,每組4人負責挖坑、種樹,2人負責抬水、澆樹。求一共有多少人參加植樹活動?
2.探究新知。學生列出等式(4+2)×25=4×25+2×25,再列舉類似的等式,歸納出乘法分配律的規(guī)律,并用字母表示。
3.鞏固練習。簡便計算練習:54×3+54×7;36×101。
雖然課堂上學生練習的正確率還算高,但課后測評作業(yè)情況不容樂觀,說明學生在乘法分配律的理解上還存在一定的缺陷。
【問題分析】
筆者對學生的課后測評情況加以統(tǒng)計并進行了問題分析。
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問題1:分配不全。第①題學生已經(jīng)關(guān)注到把101 拆分成“100+1”,但是沒有考慮算式的意義,“101×48”表示101 個48,而“100×48+1”卻表示100個48多1,誤把“1×48”寫成了“1”,忽略“一個幾”的乘法意義。
問題2:缺少相同乘數(shù)。第②題學生把兩個乘數(shù)同時進行了拆分,將102拆分成“100+2”,88拆分成“80+8”。這樣的拆分缺少相同的乘數(shù),顯然學生是在死板地套用乘法分配律的形式,對于乘法分配律模型的理解不夠。
問題3:混淆運算定律。第③題錯誤率最高,學生將乘法結(jié)合律和乘法分配律混淆,無法辨析兩者的意義和形式,算理和算法脫節(jié),解題受到表象的干擾。
筆者認為,這樣的教學輕視了乘法分配律意義的理解,構(gòu)建乘法分配律模型的過程比較模糊,造成部分學生對于乘法分配律的理解滯留在表面,注重結(jié)構(gòu)記憶,缺乏系統(tǒng)化的認識。
《義務(wù)教育數(shù)學課程標準(2011年版)》(以下簡稱《課程標準》)指出:“數(shù)學教學活動必須建立在學生的認知發(fā)展水平和已有的知識經(jīng)驗基礎(chǔ)之上。”因此教師可以選取貼近學生生活經(jīng)驗的不同材料,借助熟悉的生活事例以及直觀圖得出等式,以幫助學生明確算理,感知乘法分配律模型。
人教版教材通過創(chuàng)設(shè)情境圖提出不同的問題,將乘法交換律、乘法結(jié)合律、乘法分配律貫穿一線,這樣的編排有利于教學資源的整合,能培養(yǎng)學生有效選擇信息、解決問題的能力。但是筆者認為,由于題目中的信息量較大,容易混淆,反而不利于聚焦研究的重點。因此筆者在教學時選擇了以下兩種學習材料。
1.生活材料
創(chuàng)設(shè)學生熟悉的生活情境作為教學切入點,激發(fā)學生主動學習的需要,幫助學生搭建新舊知識溝通的橋梁,使“事理”上升到“數(shù)理”。
材料1借助生活情境,讓學生解釋算式:“10套衣服的錢就是6套衣服的錢加上4套衣服的錢。”并可以將此理解為:10 個 80 等于 6 個 80 加 4 個 80。由此學生初步抽象出乘法分配律模型。
2.直觀材料
中段學生的抽象思維能力還比較薄弱,往往說理的時候表達不清楚,教師可以借助直觀的幾何圖形,通過數(shù)形結(jié)合的方式,幫助學生直觀而有效地抽象出乘法分配律模型。
材料2借助幾何圖形,讓學生直觀闡述算式的意義:“長加寬的和乘2等于長乘2加寬乘2?!庇商厥獾揭话?,從而歸納出有關(guān)周長公式的等式:周長=(長+寬)×2=長×2+寬×2 。教師隨即追問:(長+寬)×2=長×2+寬,可以嗎?學生結(jié)合圖作出解釋:不可以,因為等式左邊求的是周長,而右邊只算了兩條長和一條寬,不是周長。通過圖與算式的緊密聯(lián)系,學生能更好地理解并抽象出乘法分配律模型。
葉圣陶先生曾說過:教是為了不教。學生要真正構(gòu)建乘法分配律模型,需要經(jīng)歷豐富的數(shù)學活動過程,積累數(shù)學活動經(jīng)驗,從而提高學生的數(shù)學思維能力,使具象思維轉(zhuǎn)變?yōu)槌橄笏季S。
1.自主探究,初建模型
自主探索與合作交流是《課程標準》提出的學習要求,學生通過自主探究,能完善認知結(jié)構(gòu),建構(gòu)數(shù)學模型,逐漸培養(yǎng)推理能力和建模能力。
【教學片段1】
師:你能模仿等式(6+4)×80=6×80+4×80 列出類似的等式嗎?
(學生獨立列式。匯報交流時教師選擇學生列舉的3個等式板書在黑板上)
師:觀察這4 個等式,你發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律?先觀察等號左邊有什么相同的地方,右邊呢?想一想,小組成員之間說說看。
生:左邊的算式都有括號。
生:左邊是先加后乘,右邊是先乘后加。
生:右邊的算式和左邊的算式末尾的數(shù)都是相同的。
生:左邊的算式都是括號里兩個數(shù)加起來乘一個數(shù),右邊的算式是括號里的兩個數(shù)拿出來與這個數(shù)相乘。
……
師(概括總結(jié)):乘法分配律就是兩個數(shù)的和與一個數(shù)相乘,可以先把它們與這個數(shù)分別相乘,再相加。
學生在模仿列舉等式的過程中,自然而然地完成了猜測與驗證,接著通過自主探索、辨析交流,找出規(guī)律,說出等式左右兩邊的相同點,從而初步建立乘法分配律的模型,同時提高了分析、歸納、推理的能力。
2.知識聯(lián)系,鞏固模型
數(shù)學知識之間存在一定的聯(lián)系,是一個完善的知識體系。筆者借助學生已有的知識經(jīng)驗,讓學生經(jīng)歷列豎式計算的過程,將列豎式計算與乘法分配律運算緊密結(jié)合,因此鞏固了模型。
【教學片段2】
師:請你在草稿紙上進行豎式計算25×12。
師:在豎式計算過程中是否也運用了乘法運算定律?又是如何運用的呢?
生:運用了乘法分配律,把12 拆分成了10 和2,然后分別與25相乘,再把兩個積相加。就是2個25加上10個25,表示12個25。
師:所以,我們也可以得到等式25×(2+10)=25×2+25×10。(師板書)
學生通過經(jīng)歷完整的兩位數(shù)乘兩位數(shù)的計算過程,說出了豎式計算中如何運用乘法分配律:12拆分成2個10,分別與25相乘,也就是2個25加上10個25,表示12個25相加,由此鞏固了模型,同時也提升了學生遷移運用知識的能力。
3.多種表征,理解模型
在抽象、初建、鞏固模型的基礎(chǔ)上,通過語言、文字、畫圖等方式表征模型,從具象到符號,促進學生深層次地理解模型,從而有效構(gòu)建乘法分配律模型。
【教學片段3】
(1)讀一讀。
師:請大家讀一讀等式(6+4)×80=6×80+4×80,(75+25)×2=75×2+25×2。
生:6 與 4 的和乘 80 等于 6 乘 80 的積加 4 乘 80的積。
生:75與25的和乘2等于75乘2的積加25乘2的積。
(2)填一填。
教師出示如下式子,請學生填一填。
①(▲+■)×8=○×8+○×8
②(60+40)×★=60×○+40×○
(3)說一說。
教師出示如下式子,請學生說一說。
①(▲+■)×8=▲×8+■×8
②(60+40)×★=60×★+40×★
生:▲和■這兩個數(shù)加起來乘8等于這兩個數(shù)分別乘8,再加起來。
生: 100乘★等于60乘★加40乘★。
(4)寫一寫。
師:能用你喜歡的方式來表示這樣的等式嗎?
生:(△+☆)+□=△×□+☆×□。
生:(甲+乙)×丙=甲×丙+乙×丙。
生:(a+b)×c=a×c+b×c。
……
師:你們真了不起,能夠用這么多不同的形式來表示乘法分配律!
師:你覺得哪種表示方法更簡便?
生:用字母表示更簡便。
學生通過讀一讀、填一填、說一說,感受這些等式都是“兩個數(shù)的和乘一個數(shù)等于兩個數(shù)分別乘一個數(shù),再把兩個積相加”的形式,鞏固了乘法分配律的模型。最后教師讓學生用自己喜歡的方式寫一寫乘法分配律模型,抽象出簡潔的數(shù)學模型,增強學生的建模意識和符號意識,培養(yǎng)了數(shù)學語言表達能力。
通過辨析判斷,簡便計算,解決生活實際問題,讓學生在運用乘法分配律模型的基礎(chǔ)上,提升數(shù)學應(yīng)用能力。
如教師可出示以下練習:
①判斷下列算式是否正確,正確的打“√”,錯誤的打“×”。
56×(19+28)=56×19+28 ()
32×(7×3)=32×7+32×3 ()
64×64+36×64=(64+36)×64 ( )
②運用簡便計算計算下列各題。
36×101 48×99 54×3+54×7
③解決問題。
運動會上,老師給45 位學生每人發(fā)了一瓶水和一個小蛋糕,水每瓶2 元,小蛋糕每個8 元,老師一共花了多少錢?
學生熟練應(yīng)用模型后,教師可嘗試通過類比推理的方式進行拓展,讓學生體驗到學以致用的樂趣。
(1)乘法對減法是否也有分配律呢?例如:(6-4)×80=6×80-4×80 等式成立嗎?學生通過驗證發(fā)現(xiàn)這一運算律同樣適用于減法,并用算理解釋:2個80等于6個80減去4個80。
(2)括號里的加數(shù)多于兩個還成立嗎?例如:(6+4+2)×80=80×6+80×4+80×2,學生通過驗證發(fā)現(xiàn)這個等式也是成立的,同樣用算理解釋:12個80等于6個80加4個80加2個80。