文|徐丹紅 徐曉良
細研《數(shù)學課程標準(2011年版)》,我們發(fā)現(xiàn)從計算能力到運算能力,不只是換了名稱,而是從核心素養(yǎng)的高度進行了重新定位,內涵和外延都發(fā)生了變化:運算能力不等同于“計算能力”,不再是單純的“能計算”“會計算”。運算能力是一種綜合能力的體現(xiàn),是運算技能與邏輯思維能力等的一種獨特的結合。其主要的表現(xiàn)是:正確運算、理解算理、方法合理。也就是說能正確計算只是運算能力培養(yǎng)的基礎,同時要理解計算過程中方法后面隱含的算理,最終達到能靈活選擇計算策略解決問題的目的,所以運算能力也是一種高階能力。
通過對四年級學生運算能力的測試,發(fā)現(xiàn)學生單項計算類題型正確率較高,基本算法和算理掌握得較好。但當計算與其他知識融合進行綜合考查時,正確率就明顯下降。問題主要集中在以下幾個方面:一是數(shù)據(jù)敏感程度較低:只計算不觀察,無數(shù)據(jù)分析意識。二是算理深度理解不夠:知技能不明理,無深度理解能力。三是算法靈活選擇缺乏:無要求不選擇,無策略選擇習慣。四是運算綜合能力薄弱:單計算不相聯(lián),無溝通運用思維。
1.計算教學“獨立化”,不利于學生理解能力和選擇能力的培養(yǎng)。
無論是整數(shù)、小數(shù)還是分數(shù)的運算教學,教材均將其清晰地分為口算、估算、筆算、簡算進行獨立編排,以便讓學生清晰地掌握每一板塊的知識。但教材的獨立編排并不意味著教學也是獨立的,特別是面對學生單一能力強、綜合能力弱的情況,教師更應做到知識間的融通。
2.難度設置“小步化”,不利于學生遷移能力和推理能力的形成。
通過課堂我們發(fā)現(xiàn):運算教學中教師將知識點分解太細,難度設置太小步化。這樣于一節(jié)課的教學而言,容易出現(xiàn)思維的斷層,學生難以形成整體性思考;于單元教學內容而言,分割細、課時多,容易形成枯燥、乏味、課與課之間缺乏溝通和聯(lián)系的情況,使得學生遷移、推理能力的形成難度較高。
3.教學目標“單一化”,不利于學生觀察能力和分析能力的養(yǎng)成。
由于教師對運算能力的理解單一,在設計運算內容的教學時,常常只將“能算、會算”作為教學的單一目標,忽視了數(shù)據(jù)的觀察、分析能力,影響了學生依據(jù)數(shù)據(jù)分析選擇算法等一系列能力的養(yǎng)成。
4.練習設計“固定化”,不利于學生綜合運用能力的提升。
練習設計形式固化,口算、筆算、遞等式計算……各項練習均有明確的題目要求,“根據(jù)題目要求選擇方法”而不是“根據(jù)實際需求選擇方法”。練習設計內容固化,不能通過一道練習聯(lián)系起學生多方面的知識與能力。將“正確計算”作為運算練習的主要指標,而沒有將練習的過程進行綜合評價,不利于學生綜合運用能力的提升。
史寧中教授提出運算教學的過程也是推理能力不斷形成的過程。其實,運算的教學不可能、也不應該只是單一的“算”的過程,而同時也應該是“思”的過程。從單元視角整體把握教學,將運算思維能力的培養(yǎng)融合于每一節(jié)課、每一次運算中,以達到計算技能和思維能力培養(yǎng)的雙贏,真正提升學生的運算能力。
1.理法融通,整體架構教學內容,凸顯運算本質。
熟練基本口算、掌握算法、理解算理,才能靈活選擇運算的策略。深刻算理理解是熟練掌握算法的基礎,靈活選擇算法的保障,以理入法,才能更好掌握運算的本質。那么,如何在教學中讓“理”更深入,“法”更靈活,理法融通,進而提升運算思維能力呢?
(1)種子課,建立整體感知。
運算教學與其他教學內容一樣,并不是散點式的存在,內在的融通、整體的感知是溝通理法、靈活運算、提升能力的前提。如《有余數(shù)的除法》是表內除法與除數(shù)是兩位數(shù)的除法的承接課,一是完善表內除法中的認知結構;二是為除數(shù)是兩位數(shù)的除法打基礎。以下是《有余數(shù)除法》的教學內容安排:
例題具體內容例1余數(shù)及有余數(shù)的除法的含義例2余數(shù)和除數(shù)的關系例3有余數(shù)的除法豎式和表內除法的豎式例4試商例5解決簡單生活問題,并用“進一法”確定答案例6解決與按規(guī)律排列有關的問題
在本單元的教學中,從例1 至例3,教材都是以“提供直觀圖,圈一圈”的形式呈現(xiàn),所以學生的學習會遇到兩大難題:一是豎式的學習,余數(shù)的得出都可以通過“圈”而獲得,那么對于豎式本身的作用以及豎式中“商與除數(shù)的乘積”的含義理解就存在困難;二是試商,前面的教學只有“圈”出商和余數(shù),試商自然也就存在困難。因此,我們整合單元教學內容,確定了第一課時的教學內容:在“正好分完”和“有剩余”的對比中認識余數(shù)和有余數(shù)除法;在“分物中怎么知道余幾”的問題探尋中知道可以借助畫圖法,也可以采用口訣法;在口訣法中滲透試商,并初步引出豎式的表征。
在這樣的整體架構中,讓學生感知到:分物可能分完,也可能有剩余。找到余幾可以實際操作分一分,也可以借助前面的乘法口訣幫助尋找。而借助口訣法雖快但表征麻煩,因此產(chǎn)生了豎式。作為單元的起始課,為整個單元所學的新知進行了整體的鋪墊,打通了知識學習的脈絡,增強了后續(xù)知識學習的驅動性。
(2)疑難課,逐步滲透算理。
無論是算法還是算理的教學,大多數(shù)教師的重心都放在了筆算教學中,而筆算的教學更多的是要依賴口算算理的學習,它是口算過程的記錄和體現(xiàn)。所以筆者認為算理的理解更應該從口算開始,重視、加強口算算理,逐步滲透、分解算理的難點,為筆算做好扎實的鋪墊。
如《除數(shù)是一位數(shù)的除法》前5 節(jié)課的內容安排如下表:
口算除法內容具體安排例1:一位數(shù)除整十、整百、整千數(shù)例2:一位數(shù)除幾百幾十(幾千幾百)例3:一位數(shù)除兩位數(shù)(每一位都能除盡)被除數(shù)是兩位數(shù)的筆算除法例1:首位能除盡例2:首位不能除盡、驗算
筆算除法例1、例2 是本單元教學過程中的一個難點,學生的難點有二:一是格式上的難,第一次出現(xiàn)商是兩位數(shù)的筆算除法,學生往往一次性得到結果;二是算理上的難,能算出結果但沒有清晰的算理,也不能將算理和筆算過程較好地進行匹配。前面雖已完成口算除法例1~例3 的教學,但沒有為筆算做好足夠的鋪墊。因而在整合前面3 道口算例題教學之后,我們新增加了“口算42÷3”的教學。
筆算的算理不是隨著筆算的產(chǎn)生而產(chǎn)生的,始于口算,直觀體現(xiàn)于筆算。將算理的教學前置于口算教學中,可以分散難點,能更“集中精力”理解算理,逐步滲透和強化算理。
(3)算理課,強化多元表征。
三年級下冊《口算除法》片斷:
例1:把60 張彩色手工紙平均分給3 人,每人得到多少張?
列式解決說算法。絕大多數(shù)學生的計算方法都是60÷3,先不看60 后面的0,計算6÷3=2,再在結果中補上0。但為什么這樣算很少有學生能說清,于是將問題集中到:為什么“0”可以不看?你能不能用自己的方式說明理由。
生3:把60 張看成6 個十÷3=2 個十,就是20。
在學生表征的基礎上,教師順勢引導:無論上面哪種方式,我們都把60 看成了6 個十。
6÷3=2,6(個十)÷3=2(個十),利用6()÷3=2()還能計算哪些題?
用多種方式表征算理,將說不清道不明的算理直觀地呈現(xiàn)在學生面前,不僅能更清晰地理解算理,同時以一題推一類,建立了整十數(shù)、整百數(shù)……除以一位數(shù)的模型。
其實算理的表征方式有多種,如以12×14 為例:
算式表征:“10 個14”+“2 個14”。
基于學生的認知水平,鼓勵學生用多元的方式表征數(shù)學知識。不同的表征帶給學生不同的感官刺激,借用多種表征,調動學生多感官參與,在講清算理的同時也讓算理的表象更深刻。
(4)算法課,放慢優(yōu)化腳步。
算法的多樣化與優(yōu)化是計算教學的一部分,算法的優(yōu)化不僅是技能的熟練與提升,同時也是算理強化的過程。但是很多課堂教學在做優(yōu)化時過于著急和匆忙,如筆算兩位數(shù)乘兩位數(shù)14×12 的教學:
我們的教學需要算法的優(yōu)化過程,在對比中優(yōu)化,在優(yōu)化中提升。但算法的優(yōu)化是要在學生具有一定體驗的基礎上進行的,否則很容易演變成對優(yōu)化方法的機械記憶和產(chǎn)生“優(yōu)化方法不理解、自己方法不敢用”的現(xiàn)象。
放慢算法的優(yōu)化過程,不是提倡不優(yōu)化,而是為優(yōu)化做更充分的體驗和鋪墊,給學生細細領悟算理的一個過程,讓學生明白優(yōu)化背后的緣由。
2.算思并舉,基于目標設計練習,提升運算能力。
運算能力的提升,練習是必不可少的一個環(huán)節(jié)。設計帶有不同功能和形式的運算練習,并且以練習形式的改變助推教師評價方式的改變,進而達到以練習助推學生運算思維能力提升的目的。
(1)設計專項性練習,培養(yǎng)數(shù)據(jù)觀察意識。
整體觀察數(shù)據(jù)的意識是能靈活選擇計算策略的基礎,僅憑教師的“先觀察、后計算”口號是不夠的,需要設計專項性的練習來“迫使”學生進行數(shù)據(jù)的觀察。
如在四年級學習了運算定律后設計這樣的練習:
選擇兩個或兩個以上的數(shù)組成能簡便計算的式子(至少寫兩個)。
59 1200 8 41 25
在五年級學習了小數(shù)乘除法后設計這樣的練習:
如下圖,第一塊地和第二塊地的面積之和,比第三塊地大多少平方米?
在六年級綜合練習中設計這樣的限時口算練習:
四年級從做簡便計算到寫能簡算的式子,除了考查學生運算定律的掌握情況外,更需要學生專注于數(shù)據(jù)本身,觀察數(shù)據(jù)的特點;五年級在對比中發(fā)現(xiàn)不先觀察數(shù)據(jù)只能“傻傻地算”;六年級在限時口算中感受到觀察數(shù)據(jù)在計算中的重要性。這樣的數(shù)據(jù)觀察的“專項性練習”,可以逐步改變學生由“拿到就算”向“先看后算”轉換。
(2)設計引導性練習,培養(yǎng)估算策略意識。
估算一方面應用于生活,以簡單解決生活中不需要精確計算的問題;一方面也可應用于數(shù)學學習,以純數(shù)學估算解決檢驗、結果范圍等問題。
如二年級學習萬以內數(shù)的認識后會出現(xiàn)這樣的練習:
光明小學一年級有學生612 人,二年級有學生595 人,三年級有407 人,報告廳有1500 個座位。三個年級的學生同時去報告廳,能坐得下嗎?
單純地從數(shù)的角度而言612+595+407 估成600+600+400 是非常合理的,但在應用于本題時這樣的估算方法是解決不了問題的,所以估算并不是難在方法上。本題需要將三個數(shù)都估小,特別是595 估成500,然后再和總數(shù)進行比較。明明靠近600 的數(shù)根據(jù)解決問題的需要卻要估成500?估出來的結果與1500 又如何進行比較?這就是估算的“難”。這樣的難往往會讓學生逃避估算而選擇精算。因此需要利用一些“引導性”的練習,讓學生不得不進行估算,如:
1○電影院有1100 個座位,光明小學的老師準備帶一、二年級的學生去看電影,一年級有600 多人,二年級有500 多人,兩個年級的學生同時去,座位夠嗎?
2○電影院有1300 個座位,光明小學的老師準備帶一、二年級的學生去看電影,一年級有600 多人,二年級有500 多人,兩個年級的學生同時去,座位夠嗎?
剛開始仍舊有學生會選擇假設一個數(shù)進行計算,但在對比引導中發(fā)現(xiàn)無論多多少人,第一小題都估小、第二小題都估大就能解決問題。
設置這樣引導性的練習,逼迫學生進行估算,在無法精算的情況下體會估算的便捷,學習估算的策略,提高估算的意識。
(3)設計過程性練習,培養(yǎng)靈活應用意識。
在日常的批改作業(yè)中,對于計算教師常常會有這樣的感覺:簡便計算時我們常常會關注計算的過程、簡便方法運用是否得當,而對于其余的口算、筆算,教師更多的只是看結果是否正確。結果是重要,但也要關注結果的得出過程。
如二年級學習了表內乘法后設計這樣的口算題:
7×5+5=( )×( )= 3+2+1+3=( )×( )=
三年級學習了口算除法后設計這樣的題型:
四年級學習了筆算三位數(shù)乘兩位數(shù)后設計這樣的練習:
計算“145×67”,數(shù)字“4”ד7”表示的實際大小是( )。
A.2.8 B.28 C.280 D.2800
二年級的學生如果能將7×5+5 想成8×5 進行計算,3+2+1+3 想成3×3 進行計算,三年級的學生如果能逆向推算出兩步所解決的口算問題,四年級的學生如果能將“4”ד7”的含義清晰表達,都是進一步深入理解算理并在此基礎上靈活應用算理的表現(xiàn)。如果只是為了得到上述題目的結果,看看結果是否正確就一批而過,就會與這些精彩的想法失之交臂。
這樣“過程性的練習”不以計算結果作為計算教學的唯一標準。善于關注過程、評價過程,也就是更加關注了學生本身、關注了學生的思維,不僅能讓教師更多地抓住引導的契機,也能轉變學生對于計算“枯燥”“只要算出結果”的想法。
(4)設計多元化練習,培養(yǎng)方法選擇意識。
在關注過程性練習、引導性練習的同時,也要改單一指向練習為多元化練習,指向多種方法的選擇、指向多種能力的培養(yǎng)……多角度的練習形式,才能給予學生多角度的培養(yǎng)。
在四年級可以設計這樣的解決問題練習:
李叔叔的文具店購買24 包新筆記本,成本價是39 元/包,準備800 元夠嗎?每包12 本,現(xiàn)以每本4 元出售,這批筆記本一共能賣多少元?
第一問是直接利用估算就能解決的,而第二問則需要精確計算。讓學生以題目的需求和“哪種方法能更快更好解決問題”為標準選擇合適的算法,而不是將“大約”“大概”等字、詞作為選擇的標準。
讓這樣的習題變?yōu)檎n堂練習的“??汀?,倡導學生去靈活選擇,改變計算只是一種技能的觀念。有思維了、有挑戰(zhàn)了,也就有趣了,學生也就慢慢有了這樣自主選擇的意識。