魏瑋
[摘 要]算理是計算的原理,算法則是計算程序和操作方法,每一個算法背后都有算理做支撐。在計算教學中,應該加大對算理的滲透,只有洞悉算理,才能靈活地創(chuàng)新算法,提升計算技能,整合各種數(shù)型的運算。
[關鍵詞]算理;算法;技能;運算
[中圖分類號] G623.5[文獻標識碼] A[文章編號] 1007-9068(2019)29-0038-02
某教育部門組建了一個學業(yè)質量分析與指導的項目組,其中小學數(shù)學組做了一項研究,主要抽取三年級學生作為實驗樣本,在2018年所做的全國模擬測驗中抽取了1664份試卷,題1和題2的得分率分別為70.10%和43.09%,差距很大。其中,題2很多人錯選了C選項。
題1:計算42[×]25。
題2:如右式,在計算34[×]12的豎式中,箭頭所示的這一步計算結果的意義是(?)。
A.10與34的乘積 ? B.12與34的乘積
C.1與34的乘積 ? ? ? ?D.2與34的乘積
專家組解釋,題1是為了考查學生對兩位數(shù)相乘的計算法則的掌握情況;題2則深入考查學生對兩位數(shù)相乘的豎式算法程序的分解。簡言之,題1考查的是計算技能,題2考查的是算理認知??梢?,學生能正確列豎式演算,卻無法解釋清楚第二步計算的含義,只是機械地用1乘34,然后與第一個數(shù)字錯位對齊。這是一種普遍現(xiàn)象。
課程標準對算理教學有明文規(guī)定,要求計算教學中,教師不僅要教授計算方法,還要講清每一步的算理。顧名思義,算理就是計算的原理。比如,對應數(shù)位的理由,先乘除后加減的道理,移動小數(shù)點的原理,通分的原因,去掉小數(shù)末尾的0的原因,等等。算法是計算程序和操作方法,說的是每一步該干什么,怎么干。算法是一套連續(xù)的作業(yè)流程。如題2,C選項“用1乘34”就是執(zhí)行算法操作指令。每一個算法背后都有算理做支撐。在計算教學中,應該加大對算理的滲透,因為只有洞悉算理,才能靈活地創(chuàng)新算法。
一、通曉算理,可以創(chuàng)造算法
在四則混合運算的練習鞏固環(huán)節(jié),某教師出示了算式“[72-32×34]”,待其簡單講評后,有學生站起來說:“我也算得48,但用的是另外的方法。”教師讓這個學生詳細敘述其算法:先算出72- 32=40,再加上8,等于48。教師對這個新奇的算法饒有興趣,因而追問算理。學生給出的理由是,先減去一個32,這樣相對于原式就多減了[14]個32,最后補回來就還原了。學生打破常規(guī),不按常理出牌,說明他在積極創(chuàng)新。創(chuàng)新是有條件的,說明他不但諳熟分數(shù)乘法的意義,還對四則運算的技巧了如指掌。新算法的成功取決于學生對算式的等價變形,得益于他對運算意義的融會貫通。 又如12-8,個位不夠減,照常理應該從十位“借一當十”。但是,基于大數(shù)減小數(shù)的思維定式,有的學生習慣顛倒次序用8-2=6,再用10-6=4。這種荒誕算法的背后隱藏著正確的算理:12-8=10+2-8=10-8+2=10-(8- 2)=10-6=4。雖然這種算法看似光怪陸離,但只要符合算理,算法就是正確的。曾有人披露豎式中奇怪的五種算法,其實在一條算理的統(tǒng)領下,往往可以衍生出不同的算法,如123[×]645的五種豎式算法:
二、明確算理,速成計算技能 ? ? ?
有專家指出:計算能力的提高和穩(wěn)固主要靠算理,而不是算法;靠巧思活用,而不是靠程序化的本能操作。以下列五組算式為例:
對比以上各組算式,就會發(fā)現(xiàn),要準確分辨運算順序,選擇合適的算法,處理數(shù)位對應、小數(shù)點定位問題,僅憑記憶很難做到,只有靠分析算理才能實現(xiàn)。 ? ? ?
三、明白算理,整合統(tǒng)一各種數(shù)型的運算
不可否認,部分教師本身對算理就認識不清,因此在解釋算法時,難以給出令人信服的理由,更有一些教師無視算理的存在。
在整數(shù)、小數(shù)、分數(shù)的加減法計算中,基礎算理就是“計數(shù)單位相同的數(shù)字才能合并或分離”。在整數(shù)、小數(shù)的加減法運算中對位,在分數(shù)加減法運算時通分(或者擴分),體現(xiàn)的是算法操作而不是算理運用。通過下列計算,可以將整數(shù)、小數(shù)、 分數(shù)加減法的算理和算法有機統(tǒng)一起來。
(1)3+2=56-4=2(以“1”為計數(shù)單位)
(2)30+20=5060-40=20( 以“十”為計數(shù)單位)
(3)300+200=500600-400=200(以“百”為計數(shù)單位)
(4)0.3+0.2=0.50.6-0.4=0.2( 以“0.1”為計數(shù)單位)
(5)[25+15=35] ? [25-15=15]( 以“[15]”為計數(shù)單位)
(6)[27+18=1656+756=2356]( 以“[156]”為計數(shù)單位)
(7)[27-18=1656-756=956]( 以“[156]”為計數(shù)單位)
在一次教學小數(shù)加減法時,教師引導學生探究出小數(shù)點對齊的計算規(guī)則,卻總是拘泥于小數(shù)點對齊就能保證數(shù)位對齊的層面,然而對于“數(shù)位對齊又是為什么”這個本源問題教師自己卻沒有搞清楚。由此可見,對齊數(shù)位只是算法規(guī)則。“相同數(shù)位對齊,是為了確保計數(shù)單位相同的數(shù)字處于一個計算軌道上”才是深層算理。只有搞清楚了計數(shù)單位相同的數(shù)字才能放在一個運算軌道上,學生才能領悟錯位相加減的錯誤,才能主動避免錯位計算的錯誤。小數(shù)點對齊、通分的根本目的是一致的,都是為了保證計數(shù)單位的統(tǒng)一,然后進行自由合并與分割。如果教學只糾結于對齊數(shù)位和將分母同化,那么學生對“整數(shù)、小數(shù)、分數(shù)的加減法計算”就很難在算理和算法上整合統(tǒng)一。
作為教師,一定要將深刻理解算理作為計算教學的最高準則來貫徹執(zhí)行,只有這樣才能從根本上讓學生學會計算之法。當然,凸顯算理并不代表弱化算法,最理想的是心中通曉算理,計算時嚴格執(zhí)行算法,理法通融。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 孫玲.理解算理才能提高計算技能[J].小學教學參考,2018(20):90.
[2] 朱潤東.淺談小學數(shù)學運算教學效率的提升[J].甘肅教育,2018(5):64.
[3] 徐斌.培養(yǎng)運算能力,提升數(shù)學素養(yǎng)——以《整數(shù)四則混合運算》教學為例[J].教育視界,2016(24):41-42.
(責編 羅 艷)