文/洪淑媛
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022 年版)》(以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》)指出,教師要立足學(xué)生的核心素養(yǎng)發(fā)展,集中體現(xiàn)數(shù)學(xué)課程的育人價值。核心素養(yǎng)具有整體性、一致性和階段性,在不同階段具有不同表現(xiàn)。運算能力是小學(xué)階段核心素養(yǎng)的主要表現(xiàn)?!墩n程標(biāo)準(zhǔn)》在“數(shù)與代數(shù)”領(lǐng)域中提出“體會數(shù)的運算本質(zhì)上的一致性,形成運算能力和初步的推理意識”。五、六年級的“教學(xué)提示”中還指出:數(shù)的運算教學(xué)應(yīng)注重對整數(shù)、小數(shù)和分?jǐn)?shù)四則運算的統(tǒng)籌,要進(jìn)一步感悟運算的一致性,從整體上理解和掌握運算的算理和算法,認(rèn)識計算方法的共性和差異。《課程標(biāo)準(zhǔn)》中所提到的“運算的一致性”是指教師要深入理解數(shù)的運算本質(zhì),使學(xué)生建立數(shù)的運算知識體系,打破零散的、點狀的知識碎片,溝通整數(shù)、小數(shù)、分?jǐn)?shù)在加、減、乘、除運算中的內(nèi)部聯(lián)系,構(gòu)建系統(tǒng)的認(rèn)知結(jié)構(gòu),感悟運算的一致性[1]。
馬云鵬、吳正憲老師在《深度學(xué)習(xí):走向核心素養(yǎng)》一書中提道:目前的教學(xué)中整數(shù)的四則運算是指運算體現(xiàn)了“一致性”,所有運算都是基于“計數(shù)單位”展開的[2]。由此可見,小學(xué)階段整數(shù)、小數(shù)、分?jǐn)?shù)的加、減、乘、除運算的本質(zhì)都是相同計數(shù)單位的運算。教師在進(jìn)行計算教學(xué)時,應(yīng)該緊緊抓住計數(shù)單位這個核心概念,構(gòu)建以計數(shù)單位為抓手的加、減、乘、除運算的整體結(jié)構(gòu),讓學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中不斷感悟數(shù)的運算的一致性,加深對數(shù)的運算本質(zhì)的理解。下面筆者以“一個數(shù)除以分?jǐn)?shù)”一課為例展開論述。
“一個數(shù)除以分?jǐn)?shù)”是人教版六年級(上冊)“分?jǐn)?shù)除法”單元的內(nèi)容,這一課是在學(xué)生學(xué)習(xí)了“整數(shù)除法”“分?jǐn)?shù)的意義”“分?jǐn)?shù)乘法”與“分?jǐn)?shù)除以整數(shù)”等基礎(chǔ)上進(jìn)行的,也是學(xué)生接下來學(xué)習(xí)分?jǐn)?shù)乘除混合運算、比和比例的重要基礎(chǔ)。分?jǐn)?shù)除法的計算法則是“除以一個不為零的數(shù)等于乘以這個數(shù)的倒數(shù)”。這一計算方法很簡單,但筆者在大量教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn),多數(shù)學(xué)生在學(xué)完分?jǐn)?shù)除法后還會出現(xiàn)各種類型的計算錯誤,如:(只改變運算符號);(被除數(shù)倒數(shù));(乘法也倒數(shù))。究其原因,在于多數(shù)學(xué)生只記住了分?jǐn)?shù)除法的計算方法,對于為什么要“乘以一個數(shù)的倒數(shù)”的算理并不理解。對此,教師可以回到教材再次研讀,思考為什么分?jǐn)?shù)除法的算理特別難理解,學(xué)生的認(rèn)知障礙到底在哪里。教師可以從教材中的例題1 開始分析。
教材例題2 用速度模型呈現(xiàn)“一個數(shù)除以分?jǐn)?shù)”,本課包括“整數(shù)÷分?jǐn)?shù)”“分?jǐn)?shù)÷分?jǐn)?shù)”。其中“整數(shù)÷分?jǐn)?shù)”是借助線段圖呈現(xiàn)算理,但是大部分學(xué)生感到晦澀難懂;“分?jǐn)?shù)÷分?jǐn)?shù)”則沒有出現(xiàn)算理圖,這給學(xué)生理解算理帶來了很大的困難。從數(shù)的意義來考慮,整數(shù)、分?jǐn)?shù)、小數(shù)都是記錄不同數(shù)位上計數(shù)單位的個數(shù),加、減、乘、除法計算的本質(zhì)又都是計數(shù)單位的運算,因此可以抓住計數(shù)單位這個核心概念,打通分?jǐn)?shù)除法與整數(shù)、小數(shù)除法的隔斷,融通運算的一致性。
出示口算題組:
師:大家口算得這么快,有什么計算秘訣嗎?
生:8 個十除以2 個十,計數(shù)單位相同,就是8÷2=4;6 個百除以3 個百,計數(shù)單位相同,就是6÷3=2;1.6 是16 個0.1 除以2 個0.1,計數(shù)單位相同,就是16÷2=8。
師:也就是說,計數(shù)單位相同時,整數(shù)除法和小數(shù)除法都可以直接用計數(shù)單位個數(shù)相除,這樣可以提高我們的計算速度。那大家思考一下,分?jǐn)?shù)除法和整數(shù)、小數(shù)除法有沒有關(guān)系?
以上教學(xué)片段的設(shè)計,意在讓學(xué)生通過復(fù)習(xí)舊知,喚醒已有的學(xué)習(xí)經(jīng)驗,建立整數(shù)除法、小數(shù)除法之間的聯(lián)系,為學(xué)生主動遷移到分?jǐn)?shù)除法打好知識基礎(chǔ)。
生1:可以把分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)化成小數(shù),0.32÷0.16=2。
生4:剛才整數(shù)和小數(shù)除法中,計數(shù)單位相同,我們直接把計數(shù)單位的個數(shù)相除,這道題計數(shù)單位都是,我們把分子相除就可以。
師:你們真是會思考的孩子,能學(xué)以致用。把整數(shù)、小數(shù)除法計算的道理遷移到分?jǐn)?shù)除法中,可以使計算更快、更方便?,F(xiàn)在請大家做一組題目,大家有信心接受挑戰(zhàn)嗎?
以上片段的設(shè)計,意在讓學(xué)生通過主動遷移舊知,用已有的學(xué)習(xí)經(jīng)驗解決新問題,在主動遷移中降低學(xué)習(xí)難度。后面的題組練習(xí),能夠讓學(xué)生聚焦同分母分?jǐn)?shù)相除,鞏固算法,體會算理。
師:剛才大家的計算都完成得很好,現(xiàn)在再看看這一題,你還會計算嗎?(出示:)先觀察這道題目的特點,說說這道題和剛才做的題目有什么不一樣,先跟同桌交流一下你的困惑。
生1:這題兩個分?jǐn)?shù)的分母不相同,也就是說計數(shù)單位不同,不能用剛才的辦法來計算。
師:有沒有辦法能解決這個問題?
生2:分母不同,我們可以通分讓分母變得相同。
師:是的,我們可以通分。大家試著用這位同學(xué)的辦法做做看。
以上教學(xué)片段的設(shè)計,意在讓學(xué)生通過觀察對比發(fā)現(xiàn)本題兩個分?jǐn)?shù)的分母不同,利用原有的通分、同分母分?jǐn)?shù)除法的遷移,把新問題轉(zhuǎn)化成學(xué)過的問題來解決,培養(yǎng)學(xué)生推理能力。
師:觀察剛才做過的幾道題:
思考:觀察上面的兩組算式,想一想,這些算式是怎么轉(zhuǎn)換的,看看能否說清楚每一步在算什么。
生1:前面的幾步都看得懂,最后一步?jīng)]有看明白。
生2:最后一步其實就是分?jǐn)?shù)乘法導(dǎo)過來的。分?jǐn)?shù)乘法是分子乘分子作分子,分母乘分母作分母,我們反過來可以把分子乘分子,分母乘分母的算式拆開,變成兩個分?jǐn)?shù)相乘。
生3:這兩組算式看到最后一步,我發(fā)現(xiàn)被除數(shù)還是一樣不變,除數(shù)變成了它的倒數(shù),再把被除數(shù)和除數(shù)的倒數(shù)相乘。
師:大家聽明白了嗎?想一想,最開始我們用分子相除的方法已經(jīng)算出了分?jǐn)?shù)除法的得數(shù),現(xiàn)在怎么還要用把分?jǐn)?shù)除法變換成被除數(shù)乘以除數(shù)的倒數(shù)的辦法呢?
生4:分?jǐn)?shù)除法有時候需要通分。如果遇到分母大一點的話,通分起來就比較麻煩,而用分?jǐn)?shù)乘法比分?jǐn)?shù)除法簡單多了。
以上教學(xué)片段的設(shè)計,意在讓學(xué)生在觀察思考中溝通算理和算法的關(guān)系,算式前面是通分,用計數(shù)單位理解算理,后面則是由分?jǐn)?shù)乘法的反向運算推導(dǎo)出分?jǐn)?shù)除法的算法,有效融通算理和算法。
師:同學(xué)們,現(xiàn)在老師想請你們用字母把上面分?jǐn)?shù)除法的推導(dǎo)過程表示出來,大家動手試試。
師:其實早在我國古代《九章算術(shù)》中,就已經(jīng)將分?jǐn)?shù)除法概括為“經(jīng)分”,魏晉時期數(shù)學(xué)家劉徽在為“經(jīng)分”做注釋時,將這種方法又重新命名為“散分法”。后來劉徽在注釋《九章算術(shù)》的時候又提出了“顛倒法”,即用被除數(shù)乘以除數(shù)的倒數(shù),因為“顛倒法”計算起來更為簡單、快捷,因此沿用至今,而“散分法”卻被淡忘。通過剛才的計算推導(dǎo),我們發(fā)現(xiàn),“散分法”其實是“顛倒法”的算理,“顛倒法”是“散分法”的“升級版”,它是統(tǒng)一計數(shù)單位后,計數(shù)單位個數(shù)的運算,更進(jìn)一步融通了四則運算用計數(shù)單位運算的一致性。
以上教學(xué)片段的設(shè)計,意在向?qū)W生滲透古代數(shù)學(xué)家的數(shù)學(xué)思想,讓學(xué)生感受中國古代數(shù)學(xué)文化的博大精深,同時深化學(xué)生對分?jǐn)?shù)除法算理的理解。
師:我們一起來回顧一下分?jǐn)?shù)除法和整數(shù)、小數(shù)除法的計算在哪些地方是相通的?在哪些地方有區(qū)別?
生:它們的相同點是整數(shù)、小數(shù)、分?jǐn)?shù)除法都是可以用計數(shù)單位的個數(shù)來計算的,可以用等分計數(shù)單位,也可以用幾個計數(shù)單位包含幾個計數(shù)單位,都是計數(shù)單位個數(shù)的除法計算。它們的不同是有的是整數(shù),有的是小數(shù),有的是分?jǐn)?shù)。
以上教學(xué)片段的設(shè)計,意在讓學(xué)生回顧四則運算,縱向梳理知識間的聯(lián)系,讓整個四則運算形成一個整體的、系統(tǒng)的知識網(wǎng),從而理解運算本質(zhì)的一致性。
綜合分析,本節(jié)課深入研讀教材,找準(zhǔn)學(xué)生認(rèn)知障礙,讀懂學(xué)生的學(xué)習(xí)難點,整體把握數(shù)的運算本質(zhì),巧妙引導(dǎo)學(xué)生的知識遷移,以計數(shù)單位貫通分?jǐn)?shù)除法教學(xué),突破教學(xué)難點;抓住知識間的內(nèi)在聯(lián)系,構(gòu)建知識網(wǎng),從點狀知識走向結(jié)構(gòu)認(rèn)知,培養(yǎng)學(xué)生的運算能力,并能通過運算促進(jìn)學(xué)生推理能力的發(fā)展。這樣的運算能力也有助于學(xué)生形成用數(shù)學(xué)思維思考問題的品質(zhì),真正落實學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。