楊國(guó)雄 章勤瓊 鄧建文
【摘? ?要】運(yùn)算能力的兩個(gè)重要內(nèi)涵是理解算理和掌握算法,計(jì)算教學(xué)中需要促進(jìn)算理與算法的融合?!皟晌粩?shù)乘兩位數(shù)”是學(xué)習(xí)多位數(shù)乘法的關(guān)鍵單元,教學(xué)重點(diǎn)是兩位數(shù)乘兩位數(shù)算理的理解以及算法的掌握。教師依據(jù)基于學(xué)習(xí)路徑分析的單元整體教學(xué)框架,對(duì)教材原有的編排形勢(shì)進(jìn)行了調(diào)整,思考單元教學(xué)路徑,設(shè)計(jì)了筆算連續(xù)課,以算理理解的水平層次促進(jìn)算理的深度理解,注重豎式記錄的關(guān)聯(lián)性,更好促進(jìn)“法理融合”,提升運(yùn)算能力。
【關(guān)鍵詞】學(xué)習(xí)路徑;單元整體教學(xué);運(yùn)算能力;法理融合
運(yùn)算教學(xué)是小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的主要內(nèi)容,它貫穿小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的每一個(gè)階段。運(yùn)算能力是學(xué)生最重要的核心素養(yǎng)主要表現(xiàn)之一?!读x務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》中指出:“運(yùn)算能力主要是指根據(jù)法則和運(yùn)算律進(jìn)行正確運(yùn)算的能力?!盵1]因此,教師在“數(shù)的運(yùn)算”教學(xué)中,不僅要關(guān)注學(xué)生運(yùn)算技能的掌握,更要注重學(xué)生對(duì)算理的理解,從而發(fā)展學(xué)生的運(yùn)算能力。而且,與之前相比,增加了“能夠明晰運(yùn)算的對(duì)象和意義,理解算法與算理之間的關(guān)系”[2]。因此,促進(jìn)算理與算法融合,需要教師對(duì)計(jì)算教學(xué)引起更多的重視。
“兩位數(shù)乘兩位數(shù)”單元是整數(shù)乘法主題序列學(xué)習(xí)的重要組成部分,也是學(xué)生真正開(kāi)始學(xué)習(xí)多位數(shù)乘法的核心內(nèi)容。以人教版教材為例,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)“表內(nèi)乘法”和“多位數(shù)乘一位數(shù)乘法”,具備了較好的乘法學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。進(jìn)入“兩位數(shù)乘兩位數(shù)”單元,學(xué)生要繼續(xù)學(xué)習(xí)相關(guān)的口算乘法、兩位數(shù)乘兩位數(shù)筆算乘法、運(yùn)用兩步計(jì)算解決問(wèn)題。其中兩位數(shù)乘兩位數(shù)筆算是運(yùn)算教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。因此本單元的教學(xué)要側(cè)重于算理、算法的探索并促進(jìn)算理、算法的融通,使學(xué)生在明理中掌握計(jì)算方法。基于學(xué)習(xí)路徑分析的研究框架[3],教師可以對(duì)“兩位數(shù)乘兩位數(shù)”單元進(jìn)行整體教學(xué)的思考。
一、理解單元學(xué)習(xí)目標(biāo)
(一)單元內(nèi)容概述
人教版教材四年級(jí)上冊(cè)“兩位數(shù)乘兩位數(shù)”單元的學(xué)習(xí)目標(biāo)主要包括:掌握兩位數(shù)、幾百幾十?dāng)?shù)乘一位數(shù)(進(jìn)位),兩位數(shù)乘整十?dāng)?shù)、整百數(shù)(不進(jìn)位),整十?dāng)?shù)乘幾百幾十?dāng)?shù)(不進(jìn)位)的口算方法;經(jīng)歷兩位數(shù)乘兩位數(shù)的計(jì)算過(guò)程、理解算理,掌握兩位數(shù)乘兩位數(shù)的計(jì)算方法;經(jīng)歷問(wèn)題解決的過(guò)程,學(xué)會(huì)用兩步計(jì)算和不同的方法來(lái)解決問(wèn)題。
北師大版教材四年級(jí)上冊(cè)“乘法”單元的學(xué)習(xí)目標(biāo)主要包括:結(jié)合具體情境,探索兩位數(shù)乘整十?dāng)?shù)、兩位數(shù)乘兩位數(shù)的計(jì)算方法,經(jīng)歷交流算法的過(guò)程,理解算理;掌握兩位數(shù)乘兩位數(shù)的計(jì)算方法,解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。
對(duì)比發(fā)現(xiàn),兩種版本的教材關(guān)于“兩位數(shù)乘兩位數(shù)”單元的學(xué)習(xí)目標(biāo)有所不同,但都含有三個(gè)方面的內(nèi)容:一是掌握兩位數(shù)乘整十?dāng)?shù)的口算方法;二是經(jīng)歷探索兩位數(shù)乘兩位數(shù)的計(jì)算過(guò)程、理解算理,掌握兩位數(shù)乘兩位數(shù)的計(jì)算方法;三是解決實(shí)際問(wèn)題。
(二)確定核心目標(biāo)
本單元屬于“數(shù)與代數(shù)”領(lǐng)域中“數(shù)與運(yùn)算”主題的教學(xué)內(nèi)容,應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生運(yùn)算能力的培養(yǎng)。算理與算法是運(yùn)算教學(xué)中的兩個(gè)關(guān)鍵要素,二者是相互聯(lián)系、有機(jī)統(tǒng)一的整體,能較好地理解算理和掌握算法是學(xué)生具備運(yùn)算能力的主要表現(xiàn)。[4]
“兩位數(shù)乘兩位數(shù)”是整數(shù)筆算乘法學(xué)習(xí)的跨越階段,學(xué)生第一次接觸分兩層記錄的乘法,理解難度較大。一方面,學(xué)生要理解乘的順序,明白分層記錄的原理;另一方面,學(xué)生要理解各部分積的書寫位置。因此,教師在本單元的教學(xué)中要重點(diǎn)關(guān)注兩位數(shù)乘兩位數(shù)的算理理解和豎式記錄兩個(gè)方面,做到算理、算法并重,以算理理解促進(jìn)算法掌握。所以本單元的核心目標(biāo)是探索并理解兩位數(shù)乘兩位數(shù)的算理,掌握兩位數(shù)乘兩位數(shù)的豎式記錄方法。
(三)核心目標(biāo)具體化
結(jié)合以上整體分析,將核心目標(biāo)具體化為兩點(diǎn)。一是理解兩位數(shù)乘兩位數(shù)的算理。其主要內(nèi)涵包含四個(gè)水平層次:能理解兩位數(shù)的結(jié)構(gòu)以及乘法算式的意義;能有自己的計(jì)算方法并說(shuō)明理由;能理解不同的方法,并且能夠比較不同的方法;能在表征、比較的基礎(chǔ)上提煉通法。二是掌握兩位數(shù)乘兩位數(shù)豎式記錄方法。具體表現(xiàn)為學(xué)生能感受情境意義、計(jì)算過(guò)程與豎式記錄的關(guān)聯(lián),理解豎式中每一步的意思,建立算法模型。
二、確定學(xué)習(xí)起點(diǎn)
為了解學(xué)生對(duì)核心目標(biāo)的理解水平,筆者從兩位數(shù)乘兩位數(shù)的算理理解和豎式記錄兩個(gè)方面對(duì)一個(gè)日常教學(xué)班開(kāi)展學(xué)情調(diào)查。
(一)學(xué)生的算理理解水平分析
為真實(shí)了解學(xué)生算理理解水平,以算理理解的四個(gè)水平層次為基礎(chǔ)[5],建構(gòu)兩位數(shù)乘兩位數(shù)筆算算理理解表現(xiàn)性評(píng)價(jià)框架,筆者開(kāi)展了前測(cè),前測(cè)題如圖1所示。
測(cè)試題:想一想“13×12”的意義是什么?怎么計(jì)算?請(qǐng)你用橫式寫一寫你的計(jì)算方法,并試著用點(diǎn)子圖把你的方法表示出來(lái)。
從前測(cè)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),大部分的學(xué)生能夠理解乘法算式的意義,能對(duì)數(shù)進(jìn)行重組,超過(guò)一半的學(xué)生能夠畫分點(diǎn)子圖和用自己的方法找到13×12的計(jì)算結(jié)果,但很大部分學(xué)生無(wú)法準(zhǔn)確地用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)操作過(guò)程,無(wú)法說(shuō)清楚“先算什么再算什么”,不能從“非基本算法”中自發(fā)地進(jìn)行優(yōu)化,提煉出“基本算法”。
(二)學(xué)生的豎式記錄情況分析
為真實(shí)了解學(xué)生豎式記錄情況,筆者同樣開(kāi)展前測(cè)。前測(cè)題如圖2所示。
學(xué)生解答方法與情況統(tǒng)計(jì)如下。
根據(jù)前測(cè)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),有5+3+4+7=19名學(xué)生無(wú)法寫出正確的乘法豎式,且豎式記錄存在難度。此外,筆者對(duì)寫出正確豎式的14+8=22名同學(xué)進(jìn)行了進(jìn)一步的訪談,了解他們能否將豎式、橫式、點(diǎn)子圖進(jìn)行關(guān)聯(lián),理解乘法豎式每一步的意思。訪談結(jié)果顯示,22名同學(xué)中有6人無(wú)法將豎式、橫式、點(diǎn)子圖進(jìn)行一一對(duì)應(yīng),他們只是通過(guò)識(shí)記、模仿的方式進(jìn)行豎式記錄。因此,教師有必要讓學(xué)生經(jīng)歷從橫式到豎式的形成過(guò)程,溝通橫式、豎式和圖式之間的聯(lián)系,做到算理、算法融通,幫助學(xué)生建構(gòu)算法模型。
三、單元整體設(shè)計(jì)的思考
按照人教版教材的編排,“兩位數(shù)乘兩位數(shù)”單元的學(xué)習(xí)分為三個(gè)階段:第一階段學(xué)習(xí)相關(guān)的口算乘法內(nèi)容;第二階段學(xué)習(xí)兩位數(shù)乘兩位數(shù)的筆算,先學(xué)習(xí)不進(jìn)位的筆算,再學(xué)習(xí)進(jìn)位的筆算;第三階段學(xué)習(xí)運(yùn)用連乘、連除兩步計(jì)算解決問(wèn)題。
根據(jù)學(xué)情分析,學(xué)生對(duì)“兩位數(shù)乘兩位數(shù)”筆算的算理理解、豎式記錄存在不同程度的困難。因此在筆算教學(xué)中,教師應(yīng)該依據(jù)算理理解的水平層次促進(jìn)學(xué)生對(duì)算理的深度理解,同時(shí)做好情境意義、計(jì)算過(guò)程和豎式記錄的關(guān)聯(lián),實(shí)現(xiàn)算法模型的意義建構(gòu)。
綜上分析,筆者對(duì)“兩位數(shù)乘兩位數(shù)”的單元教學(xué)內(nèi)容作以下調(diào)整。
1.刪除口算乘法例2中“6×10”作為新知的教學(xué)。因?yàn)閷W(xué)生已經(jīng)完全掌握了“6個(gè)十就是60”的口算方法,而教材生硬地向?qū)W生介紹6×9再添加一個(gè)6這樣的算法,雖然有情境的支撐,但不符合學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu),甚至?xí)_亂學(xué)生的已有認(rèn)知。教師可以將6×10放在復(fù)習(xí)引入環(huán)節(jié),讓學(xué)生在口算練習(xí)中復(fù)習(xí)算法,體會(huì)口算一位數(shù)乘10方法的簡(jiǎn)便性,改用“12×10”作為探索兩位數(shù)乘整十?dāng)?shù)的例題進(jìn)行教學(xué)。
2.將“兩位數(shù)乘兩位數(shù)筆算”作為探索多位數(shù)乘法算理和算法的關(guān)鍵課。算理的理解直接關(guān)系到算法的掌握,所以在教學(xué)中要強(qiáng)化算理理解的教學(xué)。教師可以將兩位數(shù)乘兩位數(shù)筆算設(shè)計(jì)成筆算連續(xù)課,所謂筆算連續(xù)課就是用連續(xù)的2個(gè)課時(shí)進(jìn)行教學(xué),其中課時(shí)1指向算理的理解,課時(shí)2指向豎式的教學(xué)。筆算連續(xù)課的設(shè)計(jì)可以打破教材原來(lái)按照“不進(jìn)位”“進(jìn)位”根據(jù)內(nèi)容來(lái)編排的方式,而改為從理解算理、做好“豎式記錄”的角度進(jìn)行教學(xué)。這能夠有效促進(jìn)學(xué)生對(duì)算理的理解和算法的建構(gòu),在算理、算法的融通上給予學(xué)生更多的時(shí)間和空間,同時(shí)連續(xù)課的形式保證學(xué)生思維的連貫性與整體性。
基于以上的整體思考,教師可對(duì)“兩位數(shù)乘兩位數(shù)”單元的教學(xué)的“序”做以下調(diào)整(如表2),構(gòu)建符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的學(xué)習(xí)路徑。
通過(guò)上表可以發(fā)現(xiàn),調(diào)整后的單元教學(xué)內(nèi)容仍然分為口算乘法、筆算乘法、解決問(wèn)題三個(gè)階段,其中筆算乘法作為本單元的核心內(nèi)容,進(jìn)行了較大的教學(xué)調(diào)整。教師將原來(lái)教材安排的不進(jìn)位與進(jìn)位的兩位數(shù)乘兩位數(shù)筆算乘法設(shè)計(jì)成筆算連續(xù)課,用連續(xù)的兩個(gè)課時(shí)進(jìn)行教學(xué),第一課時(shí)依據(jù)算理理解水平層次做好算理理解教學(xué),不進(jìn)入豎式教學(xué),第二課時(shí)讓學(xué)生經(jīng)歷豎式的形成過(guò)程,做好豎式、橫式與情境的關(guān)聯(lián),幫助學(xué)生理解兩層豎式的合理性,建構(gòu)算法模型。本單元具體教學(xué)內(nèi)容的安排如表3所示。
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