孫敬彬
分?jǐn)?shù)除法在意義上與整數(shù)除法、小數(shù)除法相同,在方法上顛倒相乘后和分?jǐn)?shù)乘法一致,在算法理解上也有很多如平均分和包含除、商不變規(guī)律、分?jǐn)?shù)意義等方面的經(jīng)驗(yàn)?;谶@么多的聯(lián)系,筆者試著從“模型”的角度來為學(xué)生提供支持,在意義、方法、路徑等方面進(jìn)行勾連,借助“模型”設(shè)計(jì)把運(yùn)算“高高舉起”,通過“模型”感知把一致性“輕輕放下”,從整體的視角發(fā)展學(xué)生的運(yùn)算能力。
蘇教版六上在“分?jǐn)?shù)除法”單元安排了分?jǐn)?shù)除以整數(shù)、整數(shù)除以分?jǐn)?shù)、分?jǐn)?shù)除以分?jǐn)?shù)這三部分內(nèi)容。分?jǐn)?shù)除以整數(shù)以“平均分”選擇素材,整數(shù)除以分?jǐn)?shù)、分?jǐn)?shù)除以分?jǐn)?shù)以“包含除”選擇素材。受篇幅所限,教材在內(nèi)容上不可能選擇很多。而生活中需要用分?jǐn)?shù)除法解決的實(shí)際問題也不多見,所以要多引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)際生活看到分?jǐn)?shù)除法,感受到分?jǐn)?shù)除法的實(shí)際意義,這樣他們才會(huì)與以前學(xué)習(xí)的除法進(jìn)行對(duì)接。這樣結(jié)合實(shí)際,從分?jǐn)?shù)的意義、除法的意義的角度多找一些問題模型,進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生感受分?jǐn)?shù)與除法、比的關(guān)系,他們?cè)趩栴}解決中自然會(huì)感受到運(yùn)算意義的一致性。
1.發(fā)散提問,讓不同問題匯聚
在這個(gè)單元的學(xué)習(xí)中,可以多讓學(xué)生帶著算式回到具體問題情境中,想一想“這道算式還可以解決生活中的什么問題”,引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)的眼光去看生活,通過提問豐富平均分、包含除等在實(shí)際生活中的更多表達(dá),為學(xué)生學(xué)習(xí)分?jǐn)?shù)除法提供更多問題模型。如教學(xué)“分?jǐn)?shù)除以整數(shù)”時(shí),可以提問:還可以解決生活中的哪些問題?這樣發(fā)散提問后,班內(nèi)學(xué)生就會(huì)匯聚出很多問題:小剛3 分鐘跑了千米,平均每分鐘跑多少千米?我3 天讀完一本書的,平均每天讀這本書的幾分之幾?用3 元能買千克橘子,1 元能買多少千克?課桌高米,教室高3 米,課桌高相當(dāng)于教室高的幾分之幾?……這些不同問題的出現(xiàn),使原來分?jǐn)?shù)除以整數(shù)的單一問題模型變得豐富起來,學(xué)生感受到的意義也會(huì)更具體,同時(shí)為他們解決運(yùn)算方面的問題提供了更多體驗(yàn)。
2.聚焦設(shè)問,把相似問題串聯(lián)
由于教材中平均分和包含除的模型不斷切換,問題情境也不同,問題相關(guān)度不是很高,因而單元學(xué)習(xí)時(shí)對(duì)分?jǐn)?shù)除法算式的每一次提問都要關(guān)注問題情境的延續(xù)性,聚焦設(shè)問“能提出解決有關(guān)路程類的問題嗎?”“能解決買東西中的問題嗎?”,把發(fā)散的提問“串”起來。如在學(xué)習(xí)“分?jǐn)?shù)除以整數(shù)”時(shí),學(xué)生提出了“小剛3 分鐘跑了千米,平均每分鐘跑多少千米?”這一問題,到后面的學(xué)習(xí)中設(shè)問讓學(xué)生跟進(jìn),就會(huì)有“小剛小時(shí)跑了4 千米,平均每小時(shí)跑多少千米?”“小剛時(shí)步行千米,他平均每小時(shí)步行多少千米?”等問題出現(xiàn),這樣就把有關(guān)速度、時(shí)間、路程的問題模型在整個(gè)單元中關(guān)聯(lián)起來了。這樣“問”出來的問題,能讓學(xué)生從整體的角度想問題模型,從模型的角度思考除法的意義。
3.反復(fù)追問,將關(guān)鍵問題統(tǒng)整
對(duì)于學(xué)生提出的這些問題,可以經(jīng)常追問一句:“為什么用除法?”如“3 元能買千克的橘子”,既可以提問“1 元能買多少千克?”,也可以提問“買1 千克需要多少元?”。對(duì)于這兩個(gè)問題,可以適時(shí)追問:為什么都用除法?為什么列出的算式不同?學(xué)生會(huì)從意義的角度解釋,或者借助直觀圖來解釋,這能使他們進(jìn)一步加深對(duì)問題模型的認(rèn)識(shí),豐富對(duì)分?jǐn)?shù)除法的意義理解,溝通除法與分?jǐn)?shù)的聯(lián)系。同時(shí),對(duì)于某個(gè)問題的反復(fù)追問,能幫助學(xué)生從問題模型中生長(zhǎng)出算法和算理的理解,生長(zhǎng)出解決實(shí)際問題的能力。如引導(dǎo)學(xué)生探究“4 米長(zhǎng)的繩子,每米剪一段,可以剪多少段?”“一根繩子用去,正好用去4 米,這根繩子長(zhǎng)多少米?”這兩個(gè)問題“為什么都用除法”,能促進(jìn)他們關(guān)注部分與整體之間的變化。
分?jǐn)?shù)除法的計(jì)算方法是“甲數(shù)除以乙數(shù)(不為0),等于甲數(shù)乘乙數(shù)的倒數(shù)”,從形式上看就是顛倒相乘,學(xué)生很容易知道,但要想說清楚“為什么這樣算”并不容易。整體設(shè)計(jì)時(shí)就可以以“為什么這樣算”為大任務(wù),充分放手讓學(xué)生想辦法說清楚算理,并借助直觀模型讓其感受到運(yùn)算在本質(zhì)上的聯(lián)系、算法上的相通。
“整數(shù)除法可以表示為分?jǐn)?shù)的形式”,這等價(jià)于“除以一個(gè)不為0 的整數(shù)等于乘這個(gè)數(shù)的倒數(shù)”,即。因此,在整體設(shè)計(jì)“分?jǐn)?shù)除法”單元的教學(xué)時(shí),可以在第一課時(shí)植入一個(gè)“整數(shù)除以整數(shù)”的情境,讓情境更有連續(xù)性。這樣基于分?jǐn)?shù)與除法的關(guān)系,學(xué)生能感受到分?jǐn)?shù)除以整數(shù)的算法與整數(shù)除以整數(shù)是一致的。具體的問題串設(shè)計(jì)如下頁圖1 所示。這樣設(shè)計(jì)也能讓模型整體“組團(tuán)”,整數(shù)除以整數(shù)可以用實(shí)物模型“4升果汁,5個(gè)杯子”;“”可以用面積模型;“”可以用面積模型,也可以用線段模型。
(圖1)
學(xué)生在“把4升果汁平均分到5個(gè)杯子中”的過程中,看見了“4 升的”的算式是“”,看見了每杯果汁的數(shù)量是“”,就是,因而問題解決過程中就有了,雖然是蜻蜓點(diǎn)水,但單位累加的感覺輕輕浮現(xiàn),顛倒相乘的認(rèn)識(shí)清清楚楚。
學(xué)習(xí)“分?jǐn)?shù)除以整數(shù)”以后,學(xué)生就能類推出分?jǐn)?shù)除法的算法了。下面的除法學(xué)習(xí)圍繞“怎樣算”“為什么這樣算”來展開,可以放手讓學(xué)生為“法”說“理”,讓算法從一個(gè)個(gè)模型中直觀呈現(xiàn),使學(xué)生真正理解算法。實(shí)踐中可以設(shè)計(jì)如圖2 所示的任務(wù)鏈,引導(dǎo)學(xué)生自己先進(jìn)行研究,然后結(jié)合不同模型從不同角度說理,進(jìn)一步豐富他們對(duì)算法的理解。
(圖2)
(圖3)
生2:我是把“1”平均分成3 份后,發(fā)現(xiàn)“4”里共有這樣的12 份,是這樣的兩份,所以就有4×3÷2,根據(jù)分?jǐn)?shù)與除法的關(guān)系可以寫成4×,所以。(如圖4)
(圖4)
(圖5)
可見,在說清“為什么這樣算”的過程中,學(xué)生能感受到分?jǐn)?shù)除法與以前學(xué)習(xí)的運(yùn)算在實(shí)質(zhì)上是一致的,而且能想辦法說清楚為什么這樣算也是一個(gè)推理驗(yàn)證的過程,經(jīng)歷這樣的過程,學(xué)生對(duì)算法的理解便走向了對(duì)其中計(jì)數(shù)單位以及計(jì)數(shù)單位個(gè)數(shù)運(yùn)算的理解。相信當(dāng)出現(xiàn)如下算法時(shí),學(xué)生也能很快結(jié)合具體模型來解釋它們背后的道理:12÷2=6。
從整體的角度對(duì)“分?jǐn)?shù)除法”單元進(jìn)行模型設(shè)計(jì),能使學(xué)生對(duì)一些問題與算法的理解更直觀具體,也有利于凸顯運(yùn)算的本質(zhì)。一是一個(gè)算式會(huì)有不同的問題模型,讓學(xué)生有更多機(jī)會(huì)從意義的角度理解算法;二是不同直觀模型在解釋算法上又會(huì)各有不同,即便是同一個(gè)直觀模型,不同學(xué)生的表達(dá)也會(huì)有所不同。教師教學(xué)時(shí)要多通過對(duì)比引導(dǎo)學(xué)生變換角度思考“還可以怎樣想”,從中發(fā)現(xiàn)更多聯(lián)系和運(yùn)算的本質(zhì)內(nèi)涵。這樣用好直觀模型,很多原有經(jīng)驗(yàn)、方法都會(huì)在匯聚后進(jìn)行有效提升并實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一。
在畫直觀圖探究算法的過程中,筆者發(fā)現(xiàn)很多問題在直觀表達(dá)時(shí)有一致的地方,即很多問題情境表達(dá)出來時(shí)可能是相同的一幅圖。在探究算法的過程中,結(jié)合直觀圖適時(shí)追問“還可以怎樣想”,有利于學(xué)生從模型的角度把一類問題提取出來,讓問題模型與計(jì)算方法在一幅直觀圖中得到統(tǒng)一。圖6呈現(xiàn)的是的計(jì)算過程,其實(shí)也是分?jǐn)?shù)乘法中的計(jì)算過程。這樣借助直觀圖的多種理解,不僅能使學(xué)生看到分?jǐn)?shù)除法與分?jǐn)?shù)乘法在算法上的一致性,也能把單位的運(yùn)算凸顯出來,對(duì)算法和算理進(jìn)行了統(tǒng)一。
(圖6)
學(xué)生在探究算法時(shí)會(huì)想到很多方法,這些方法看似模型不一樣,理解不一樣,但背后蘊(yùn)含的道理可能是一樣的。讓學(xué)生通過對(duì)比“還可以怎樣想”,能使他們發(fā)現(xiàn)運(yùn)算本質(zhì)上的一致性。學(xué)生對(duì)一致性的理解也會(huì)反過來促進(jìn)他們?cè)谒惴ㄉ系那笸约皩?duì)通法的探尋,從而使他們從模型直觀走向推理驗(yàn)證。如教學(xué)時(shí),教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比圖7 和圖8,并適時(shí)追問“還可以想到哪些”,能使學(xué)生發(fā)現(xiàn)分?jǐn)?shù)除法和整數(shù)、小數(shù)除法計(jì)算在想法上是相通的,在方法上是一致的。有了這些認(rèn)識(shí),學(xué)生也會(huì)慢慢從直觀模型中發(fā)現(xiàn)一些本質(zhì)的東西,從更寬廣的視角感受到可以計(jì)數(shù)單位相除、計(jì)數(shù)單位個(gè)數(shù)相除,最后再把商相乘的道理。
(圖7)
(圖8)
學(xué)習(xí)“分?jǐn)?shù)除法”以后,教師還可以把問題模型在三節(jié)課中的“樣子”呈現(xiàn)出來,通過一“?!倍唷皹印保寣W(xué)生從整體的角度對(duì)同一問題模型有整體認(rèn)識(shí),對(duì)算法的形成有整體感知,如三節(jié)課中的路程類問題(如圖9)。
(圖9)