吳淑家
【中圖分類號】TM935.46+2 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2017)07-0051-01
小學(xué)數(shù)學(xué)一年級在教學(xué)撥計數(shù)器時,對于它的每個數(shù)位上是否能超過10顆珠子?教師有兩種不同的意見:一種認(rèn)為不能的,理由是(以個位為例)當(dāng)數(shù)疊加到10時,就成了兩位數(shù),十位上是1,個位上是0,而個位只能表示一位數(shù),最大的一位數(shù)是9,所以各數(shù)位上最多只能撥9顆珠,否則滿了十就增多了一個位數(shù)。另一種認(rèn)為能的,理由10即表示1個十,也可以表示10個一,1個十就是在十位上撥1顆珠,10個一就是在個位上撥10顆珠。以此類推,如21即可以表示2個十和1個一,也可以表示21個一,即個位可以撥21顆珠,所以每個數(shù)位上撥的珠可以超過10顆。兩種不同的觀點衍生出兩種不同的計數(shù)器,前一種觀點的老師在教學(xué)中使用“封閉式”計數(shù)器(每個數(shù)位是封閉的,最多只能撥10顆珠),后一種觀點的老師采用的是“開放式”計數(shù)器(每個數(shù)位是開放的,雖然棍子有長短,但可以通過畫圖的方式無限延長)。哪種計數(shù)器能更好地輔助教學(xué),促進學(xué)生的發(fā)展呢?
下面以北師大版一年級下冊第 68頁的兩位數(shù)加一位數(shù)(進位加法)為例,圍繞算式28+4等于幾?進行計數(shù)器教學(xué)實踐,通過對比,引發(fā)思考。
28+4等于幾?
1、借助小棒計算
2、借助計數(shù)器計算 “封閉式”計數(shù)器(每個數(shù)位是封閉的,最多只能撥10顆珠)撥法,最后結(jié)果呈現(xiàn):
課中巡視了解學(xué)生的想法:你是怎么撥的?
生1:先撥28,個位上不夠4顆珠,先撥2顆珠,再將10顆珠換成十位上1顆珠,最后在個位上再撥2顆珠。(只有個別同學(xué)能說出此種方法)
生2:先撥出28,再在十位上撥1顆珠,個位上撥去6顆,讓它剩下2顆珠。(注:孩子認(rèn)為個位上8+4=12,就在十位上撥1,個位上撥2。也有個別同學(xué)想法是:6和4湊成10,滿十進一。)
生3:個位上是8+4=12,先撥12,再加上20就是32。
生4:28+4=32就在十位上撥3,個位上撥2。
生5:老師,沒辦法撥,因為個位上要加4,它只剩下2顆珠。 “開放式”計數(shù)器(每個數(shù)位是開放的,雖然棍子有長短,但可以通過畫圖的方式無限延長)撥法,最后結(jié)果呈現(xiàn):
課中巡視了解學(xué)生的想法:你是怎么撥的?
生1:先撥28,加上4,就是加上4個一,在個位上再撥4顆珠就行了。(如圖1)
生2:先撥28,再在個位上加上4顆珠,個位上的珠子超過了10顆,就可以換成十位上的1顆,就是32了。(如圖2)
3、借助豎式計算
一、化抽象為具體,再現(xiàn)知識發(fā)展過程。
最早數(shù)的產(chǎn)生是“相同的物、結(jié)繩、圖形符號”的簡單疊加。隨著社會的發(fā)展,數(shù)越來越大,出現(xiàn)了用“大小物、圖形符號”來表示大小數(shù),當(dāng)這些都無法滿足生產(chǎn)生活需求時,出現(xiàn)了阿拉伯?dāng)?shù)字和位值制,利用0-9這10個數(shù)字放在不同的數(shù)位上表示不同數(shù)量多少, “數(shù)”逐漸抽象化。而計數(shù)器最大的特點就是如同“還原精靈”一般,能把抽象的“數(shù)”的內(nèi)涵“還原”,具體化。它在數(shù)學(xué)計算教學(xué)中的作用之一就是使那些看不見摸不著的算理算法,借助撥珠鮮活地再現(xiàn)出來,使我們直觀地感受知識的發(fā)展過程。 上面兩種計數(shù)器,哪一種才能真正發(fā)揮其優(yōu)勢呢?
“28+4”這兩個數(shù)的合并,并不是隨意疊加,是有規(guī)矩的,只能將相同的計數(shù)單位進行相加。 “封閉式”計數(shù)器呈現(xiàn)的計算過程是:8+2=10,10+20=30,0+2=2,30+2=32。個位上的8個一與4個一的簡單疊加被復(fù)雜化,4個一被強制分成兩次加,在個位加上2個珠時,插入了十位上2+1=3,接著又返回個位上加上2顆珠,個位與十位的穿插加,如同一個書包雜亂地堆放著各種書,混淆學(xué)生的思維。
“開放式”計數(shù)器,由于各數(shù)位上的珠子數(shù)量無限制,它能將算理與算法借助撥珠形象地展示出來:怎樣撥28,為什么在十位上撥2,在個位上撥8,它們各表示什么意思,加4要怎么撥,為什么?學(xué)生邊撥珠邊理解數(shù)的意義,借助動作直觀體驗到個位上是表示一個一個數(shù)的,“8”和“4”表示的意義一樣,“4”應(yīng)該和“8”放在一起,個位上8顆珠子與4顆珠子可以進行簡單疊加(即將相同數(shù)數(shù)單位相加)。在這個過程,之于學(xué)生是沒有任何阻礙,它將抽象的語言、符號借助直觀形象地動作表征方式再現(xiàn)出來,將“理”與“法”回歸最原始的“疊加”狀態(tài),并有機地結(jié)合在一起,順應(yīng)知識的發(fā)展過程,符合學(xué)生思維的發(fā)展特點,同時體現(xiàn)加法的本質(zhì)特點。
二、化繁為簡,打通知識關(guān)節(jié)。
計數(shù)器在數(shù)學(xué)計算教學(xué)中的作用之二就是它有完整的位值制,能利用小小的珠子再次演繹數(shù)由少到多,由繁到簡的過程,以此打通知識“關(guān)節(jié)”,引發(fā)學(xué)生思考,促進思維的發(fā)展。
以上兩種計數(shù)器,在使用過程中出現(xiàn)明顯不同的成效。在計算“28+4”時,表示將兩部分合并成一部分,也就是將兩部分進行疊加,數(shù)量由少變多,主要“關(guān)節(jié)”是“滿十進一”。
“封閉式”計數(shù)器采用強制性的方法:數(shù)位上如果滿十必須先向前一位進一,不進一就不能繼續(xù)算。因此,撥的過程中要想:個位8能與幾湊成10,4要分成幾和幾,個位滿十進一后還要再撥幾?低年級的孩子以短時記憶為主,一系列的思維活動,即使有計數(shù)器作為依托,但腦海中要有序地進行分析、思考這些問題,難度還是很大,他們經(jīng)常撥了前面的忘了后面的,尤其對于中差生,這時的計數(shù)器之于他們不是學(xué)習(xí)的助手,而是高難度的學(xué)習(xí)內(nèi)容。他們無從下手,怎么辦?于是他們有的用已經(jīng)會的其它方法把算出來的結(jié)果在計數(shù)器上撥出結(jié)果;有的把個位的8顆珠撥掉向十位進一后,接著就不知道怎么撥了;有的則是先算出8+4=12后,直接在計數(shù)器上撥出32……計數(shù)器在這個過程中成了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),失去其輔助的功能。
“開放式”計數(shù)器,由于各個數(shù)位上的珠子可以無限疊加,就如同“結(jié)繩計數(shù)”,珠子就是那些“繩結(jié)”,當(dāng)孩子們明白了相同數(shù)數(shù)單位放一起的道理后,就在相同數(shù)位上進行簡單疊加(如上表),中差生撥珠后呈現(xiàn)的最后結(jié)果(如圖1),優(yōu)生則在疊加后能進行優(yōu)化,“滿十進一”后呈現(xiàn)最優(yōu)的結(jié)果(如圖2)。這種計數(shù)器讓每個孩子都有的放矢。他們在珠子累計的過程中,感受數(shù)由小變大,由簡單變復(fù)雜了(如圖1),激發(fā)學(xué)生去改進數(shù),“這么多珠子數(shù)起來很麻煩,怎樣才能讓人一眼就看出是多少呢?”“可以把個位上的10顆珠子捆成1捆(受到捆小棒的啟發(fā)),換成十位上的1顆珠子” (如圖2)。這時候的“滿十進一”不是老師逼迫孩子必須這么做,而是學(xué)生不滿足現(xiàn)狀的改良,這是數(shù)位產(chǎn)生的原因,同時也是數(shù)發(fā)展的必經(jīng)過程。
“封閉式”計數(shù)器采用是強迫式,壓制式的的手法“加塞關(guān)節(jié)”,反而讓學(xué)生感到計數(shù)器好難,計算好難?!伴_放式”則充分地發(fā)揮計數(shù)器的優(yōu)勢,以珠子的簡單疊加為基礎(chǔ),由少增多,產(chǎn)生視覺與思維地矛盾沖突,產(chǎn)生要簡化的需求,再化繁為簡,以此疏通關(guān)節(jié),這時的“滿十進一”是可以看到、摸到、想到,可以理解、接受、運用的。
三、化零為整,形成知識脈絡(luò)。
任何知識都不是孤立存在的,它既有生命實踐活動的現(xiàn)實基礎(chǔ),同時也與其他知識之間相互關(guān)聯(lián)。在教學(xué)中注意引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識和把握知識之間內(nèi)在的共通性與互補性,不僅可以使學(xué)生形成整體和系統(tǒng)的知識觀,更好地整體把握知識,而且還可以使學(xué)生實現(xiàn)知識的融會貫通,真正地內(nèi)化和靈活運用知識。
計算28+4的過程中,教師借助具體的小棒操作(如圖3)→在指定的標(biāo)有數(shù)學(xué)元素的“數(shù)位表”計數(shù)器撥珠→抽象的數(shù)字符號豎式計算(如圖4),層層深入,由易到難,由具體操作水平向抽象邏輯水平發(fā)展。這三種方法既是獨立的存在,又有本質(zhì)共性。當(dāng)學(xué)生根據(jù)各自的知識水平選擇其中一種方法解決28+4=32時,并不是教學(xué)的結(jié)束,而是剛剛進入教學(xué)重點:
師:“這三種方法有什么相同的地方”?
生1:它們都是在算28+4。
生2:它們都是把相同數(shù)數(shù)單位進行相加,也就是都是把8+4。(讓學(xué)生上臺指出三種方法的8+4在哪)
生3:它們都有滿十進一。
師:誰來介紹一下擺小棒、撥計數(shù)器、豎式計算,它們的滿十進一都在哪?
生上臺指,老師引導(dǎo)學(xué)生把小棒中長方形方框里圈起來的10根換成1捆,把計數(shù)器(圖1)中個位上的10顆珠換成十位上1顆珠(變成圖2),并讓學(xué)生指出這小棒中的1捆和計數(shù)器十位上的1顆珠在豎式計算的哪里?
師:看來,這三種方法的“樣子”長得不一樣,但是它們表示的意義是……(一樣的)
擺小棒、撥計數(shù)器、豎式計算都可以單獨解決“28+4等于幾”這個問題,它們又同時體現(xiàn)相同的運算方法和算理:相同數(shù)位相加,滿十進一。然而“封閉式”計數(shù)器在此與小棒和豎式的聯(lián)系卻不緊密,它的“滿十進一”是在逼迫下的一個短暫停留的過程,而“開放式”計數(shù)器的撥算方法卻可以與其它兩種方法形成一個整體。經(jīng)過上下溝通后,原來只是零散的作為計算輔助工具的各種方法,卻緊緊圍繞著加法運算的本質(zhì)特征展開,學(xué)生的學(xué)習(xí)也由“選擇一種你喜歡的方法進行計算”發(fā)展為:教師指定一種方法,他們可以隨心所欲用相通的算理進行解決。
綜上所述,開放了計數(shù)器就如同疏通了知識的脈絡(luò),學(xué)生從僅僅對知識掌握的關(guān)注到對其背后的過程形態(tài)知識的關(guān)注,從僅僅對散點知識的關(guān)注到對其背后的關(guān)系形態(tài)的關(guān)注,形成了知識由具體到抽象、由局部到整體、由過程到結(jié)果的提升,這樣的教學(xué)才是以培養(yǎng)人的生命自覺為目的,致力于每一個學(xué)生發(fā)展的教學(xué)。[1]
參考文獻:
[1]吳亞萍著:《中小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)課型研究》,福建教育出版社,2014.10