盧瑤瑤
[摘 要]學(xué)生在認(rèn)識乘法分配律時(shí),往往孤立地看兩個(gè)算式,或從代數(shù)結(jié)果一致的角度感受相等關(guān)系。對于兩個(gè)代數(shù)式之間建立相等關(guān)系的深層次原因,教材不曾揭示,這樣一來,學(xué)生也就無法深刻認(rèn)識到分配律從形式到內(nèi)涵上的本質(zhì)規(guī)律,對此,只有采用直觀式教學(xué)才能解決問題。
[關(guān)鍵詞]直觀;教學(xué);本質(zhì);直觀式教學(xué);乘法分配律;數(shù)學(xué)本質(zhì)
[中圖分類號] G623.5 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1007-9068(2018)35-0026-02
弗賴登塔爾認(rèn)為:學(xué)習(xí)的最佳捷徑是實(shí)踐。通過二次創(chuàng)造獲取的知識、形成的技能要比被動灌輸接受,掌握得更牢固,提取運(yùn)用時(shí)也更加及時(shí)順利。弗賴登塔爾曾經(jīng)說:“如果有可能,將學(xué)生置身于具體生動的情境中,進(jìn)行直觀地學(xué)習(xí),學(xué)到什么是什么。不做任何強(qiáng)加解釋,也不進(jìn)行任何引導(dǎo)歸納,更不形成公式法則?!备ナ系闹庇^教學(xué)法,令筆者茅塞頓開。
一、教材模式的不足
為了備好“乘法分配律”這一課,筆者參考了許多教案,發(fā)現(xiàn)一個(gè)普遍存在的做法,就是從猜想分配律公式到舉例驗(yàn)證其合理性,通過完全歸納法概括出一般定律。蘇教版教材四年級下冊也是借助相關(guān)情境圖來闡述分配律規(guī)則的:
第一步,從買5件皮夾克和5條長褲的總價(jià)入手,運(yùn)用兩種方法列出兩個(gè)算式,然后用等號連接建立等式;
第二步,通過觀察對比等式兩邊的算式形態(tài),分析推導(dǎo)其中的邏輯關(guān)聯(lián),初步提出公式;
第三步,按照原型仿寫算式,通過比較計(jì)算結(jié)果的大小,證實(shí)這種聯(lián)系的普遍性;
第四步,用代數(shù)式表達(dá)規(guī)律。
這一學(xué)習(xí)流程,要求學(xué)生理性思維能力具有一定水準(zhǔn),思考問題細(xì)致周全、邏輯嚴(yán)謹(jǐn),注意力長時(shí)間集中。然而面對這一學(xué)習(xí)流程,學(xué)生往往心緒不寧,焦躁不安,缺乏耐心,較易松懈。更為重要的是,從猜想到求證的過程中,學(xué)生的思維習(xí)慣是將等號左右兩邊的算式隔離后再分析,只關(guān)注結(jié)果的一致引起的相等關(guān)系,從結(jié)果一致反推出算式的相同。這一過程中,學(xué)生對分配律的認(rèn)識是呆板和狹隘的,學(xué)生無法動態(tài)推演分配變化的過程,未能深入領(lǐng)會其真正的內(nèi)涵,思維活動“程序化”就像是走過場。如此一來,學(xué)生也就無法在腦海里將分配律的外在格式和內(nèi)在精要貫通起來,造成的后果是麻木地套用公式,這進(jìn)一步加大了學(xué)習(xí)乘法分配律的難度。
二、直觀式教學(xué)初探
1.復(fù)習(xí)引入
師(出示兩個(gè)長方形,長和寬分別為4、3厘米和5、2厘米):請求出圖1中兩個(gè)長方形面積之和。
生1:可以把兩個(gè)長方形拼接起來,計(jì)算組合圖的總面積。
師:大家按面積公式列式[4×3+5×2]后,計(jì)算可分三步,前兩步先分別求出兩個(gè)長方形的面積,再相加求總面積。
從長方形面積公式入手,將代數(shù)題型轉(zhuǎn)化為直觀幾何題,在兩個(gè)長方形面積之和的具體直觀情境中,學(xué)生一步步經(jīng)歷乘法分配律的生成過程。
2.探索規(guī)律
師:現(xiàn)在對圖形做一些變動,將第二個(gè)長方形的寬度變?yōu)?厘米。大家再列式求這兩個(gè)長方形的面積之和。
學(xué)生很快列出算式并算出結(jié)果:[4×3+5×3=12+15=27(cm2)]。
師:大家做得很對,太棒了!那么還有沒有不同的做法?現(xiàn)在數(shù)據(jù)變了,兩個(gè)長方形的寬度相同,組合圖的形狀也發(fā)生了變化,第二次組合圖與第一次組合圖有所區(qū)別。
(學(xué)生分小組合作探究)
師:如圖2,此時(shí)組合圖從整體上看就是一個(gè)大長方形,兩個(gè)長方形的寬度一樣,都為3厘米,所以沿寬拼貼,剛好讓長“共線”,于是新的長為4+5=9(cm),寬仍為3厘米,得出[(5+4)×3=27(cm2)]。
師:回過頭來看圖1,能否使用新方法計(jì)算?
生2:不行!
師:仔細(xì)對比前后兩幅圖,知道其中的原因嗎?
生3:圖1中的兩個(gè)長方形沒有等長的邊,無法組合成新矩形,而圖2中兩個(gè)長方形的寬度相等,導(dǎo)致長可以在一條直線上,剛好組合成一個(gè)新長方形。
師:如果將圖1中的第二個(gè)長方形的長度稍作改變,使之解答可用新方法。該怎么改?
生4:將第二個(gè)長方形的長度由5厘米改為4厘米,這樣就能將兩個(gè)長方形的長合并起來,可以得到一個(gè)新的長方形(如圖3)。
列式:[4×(3+2)=20(cm2)]。
師:兩種方法所求的是同一個(gè)大長方形的面積,也就是兩個(gè)小長方形面積之和,于是得到[4×3+5×3=(4+5)×3],[4×3+4×2=4×(3+2)]。
師(指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察等號左右兩邊):下述哪個(gè)算式可以用第二種方法計(jì)算?判斷后請作圖檢驗(yàn)。 [8[×]8+5[×5]][8[×]3+3[×5]][8[×]3+3[×5]][8[×]3+3]
學(xué)生討論、畫圖檢驗(yàn)后,整理算式為:
[8×3+3×5=(8+5)×3]
[8×3+3=(8+1)×3]
三、滲透數(shù)學(xué)本質(zhì)
數(shù)學(xué)最本質(zhì)的東西是抽象,抽象是創(chuàng)造的基礎(chǔ)。
乘法分配律比交換律和結(jié)合律更加復(fù)雜。按照教材的設(shè)計(jì)思路講授,學(xué)生就會將注意力分散于兩種代數(shù)式上,不會深入反思為什么二者相等,是不是所有的面積組合都可以運(yùn)用新方法計(jì)算。學(xué)生學(xué)習(xí)伊始就依賴于新算法,甚至執(zhí)迷于新算法,喪失了繼續(xù)深究與鑒別的動力。本課的設(shè)計(jì)改變了教材提出的由情境到猜想的模式,逐步出示兩種方法,簡單復(fù)習(xí)之后,馬上提出形式相近的變式,學(xué)生立刻警覺:運(yùn)用第二種算法是有前提條件的,那就是兩個(gè)矩形必須有一條等長的公共邊。對這一前提條件的清醒認(rèn)識,有利于凸顯分配律中左右兩個(gè)算式的本質(zhì)聯(lián)系。
分配律的表述比較多,沒有統(tǒng)一范式,因此學(xué)生總結(jié)分配律時(shí)就有很大的發(fā)揮空間。但無論哪種表達(dá)式,都少不了對其進(jìn)行語言描述。教材將乘法分配律歸納為字母表示形式“[(a+b)×c=a×c+b×c]”,從舉例驗(yàn)證到字母歸納,自始至終都是在數(shù)字演算上做文章,學(xué)生很容易沉淪在抽象思維的泥潭里。本課設(shè)計(jì),從改變長方形的長和寬的長度引出兩種面積算法,趁勢引發(fā)學(xué)生思考哪種情形才適合用新方法,并借助畫圖操作與合理聯(lián)想,賦抽象的“分配”予具體的幾何線條,使枯燥的學(xué)習(xí)變得生動有趣起來。
現(xiàn)在的數(shù)學(xué)課堂因?yàn)檫^度追求理性思維,大幅縮減直觀教學(xué),軟件演示代替了手工操作,理性推理代替了感性體驗(yàn),學(xué)生思維負(fù)擔(dān)增加,學(xué)習(xí)樂趣直線下降,這不得不引起教師的警惕和深思。
(責(zé)編 童 夏)