(廣西桂林龍勝縣瓢里鎮(zhèn)中心小學,廣西 龍勝 541702)
小學四年級學生已經(jīng)準備進入高學段,所以該學段學生的運算能力培養(yǎng)更加值得重視。結(jié)合相關研究理論,本文認為四年級小學生的運算定律學習與認知障礙消除是關鍵,教師應該結(jié)合教育理論指導,基于多種教法提出科學教學方法,提升學生運算能力。
進入小學四年級,小學生的數(shù)學學習也進入瓶頸期,因為該階段小學生的心智、學習認知能力、對數(shù)學的理解都發(fā)生了極大改變,但部分學生出現(xiàn)了明顯的認知障礙,對于數(shù)學運算定律的學習與運算能力的把握無法到位,所以本文認為影響四年級學生數(shù)學學習認知障礙、阻礙他們運算能力提升的因素有以下3點。
四年級小學生的數(shù)學知識結(jié)構已經(jīng)足夠清晰,但是他們對運算定律的概念理解卻不夠清晰,容易出現(xiàn)題目理解困難情況。例如在北師大版小學數(shù)學四年級上冊《乘法》教學中,有些學生對于具體的乘法等式理解有所混亂,分不清就己經(jīng)該使用乘法分配律亦或是乘法結(jié)合律,不同學生對乘法等式的理解不同,這說明他們的頭腦中缺乏對乘法細致知識內(nèi)容的有效梳理思維。以乘法結(jié)合律為例,小學生由于乘法運算能力不強,所以他們在看到乘法算式中有括號就認為該采用乘法結(jié)合律,這也說明教師在教學乘法知識時無意孤立了乘法結(jié)合律與分配率內(nèi)容,沒有為學生進行兩種定律的深入對比分析,導致他們在數(shù)學計算過程中受到了相似結(jié)構干擾,最后計算出錯。在這里,未能為學生構建良好的數(shù)學知識認知結(jié)構是原罪,它單純從算法算理角度去理解運算定律遠遠不夠,應該要求學生真正理解運算定律的基本性質(zhì),如果知識模仿定律結(jié)構則會基礎不牢、不得其法,導致教學無意義。
計算能力培養(yǎng)也是小學四年級數(shù)學教學的核心培養(yǎng)方向,傳統(tǒng)教學中僅僅注重概念的形成與結(jié)論的獲得,雖然問題也有解決但是計算活動卻被疏忽,這對小學生的運算能力水平提升不利。換言之,學生的數(shù)感沒有被培養(yǎng)起來。當數(shù)感較差的學生在觀察算式過程中只會注意到某些孤立的表象內(nèi)容,無法從守恒角度整體把握算式,比如說同樣在《乘法》學習過程中,有些學生將88x125簡單理解為8x125+8x125,這說明學生對乘法計算并沒有完全理解,且守恒意識不強,對數(shù)的組成認知相當薄弱,這也就是他們運算能力不強的根本原因。如果學生的數(shù)感表現(xiàn)良好,就能夠觀察到算式中不同表征、不同形態(tài)知識的具體表現(xiàn),例如在計算88x125時,學生會運用到口算簡化計算過程,首先用80x125=10000,然后再用8x125=1000,最后10000+1000=1100。這一計算過程運用到了乘法運算定律、口算、乘法的變化規(guī)律等等關鍵知識,解題過程簡單且討巧,體現(xiàn)了他們良好的估算意識與估算能力,主動通過估算判斷計算過程與結(jié)果的正確性。
在小學四年級,教師對于學生的數(shù)學解題思維培養(yǎng)已經(jīng)進入系統(tǒng)化階段,但是在應試教育影響下,教師相對刻板的教法容易讓學生構建思維定式,導致他們在解題方面方法不多,思維不靈活。新課改教學模式下對學生的思維靈活性要求是相對較高的,它需要學生快速靈活思維,將固有題型變形,構建出運算定律模型,體現(xiàn)發(fā)散思維能力發(fā)展過程。而在實際教學中,教師也鼓勵學生嘗試運用多種方法解題,積累大量不同的解題經(jīng)驗,并在解題過程中找到最優(yōu)解題策略。所以本文認為,若要提升學生運算能力,這種定式思維必須要破解,因為它是影響學生認知障礙的一大關鍵阻礙因素。
首先教師必須明確運算定律應用的重要性,結(jié)合教材中某些數(shù)學概念為學生構建數(shù)學知識應用模型與記憶模型。該過程并非是簡單借助某些數(shù)學知識表象為學生積累知識經(jīng)驗,而是希望根據(jù)已有知識內(nèi)容構建新知識認知體系,讓學生通過知識模型學習數(shù)學知識,而并非是機械化記憶或模仿練習,它無法起到強化學生運算能力的作用,無法讓學生真正理解運算定律的真實價值意義。例如在教學“乘法交換律和結(jié)合律”(北師大版小學數(shù)學四年級上冊)一課教學中,教師可設計安排3個層次的學習活動內(nèi)容,引導學生構建這一數(shù)學知識應用模型。
第一步,借助生活知識原型理解懲罰交換律的基本內(nèi)涵。教師可給出例題:“小緣買了4包蝦條,每包6元,一共要多少錢?”這道題目就希望激發(fā)學生的已有生活經(jīng)驗,讓學生很快列出乘法算式:4x6=24元或者6x4=24元。接下來教師引導學生觀察分析兩個算式,得出結(jié)論4x6=6x4,兩個數(shù)相乘,即使交換因數(shù)位置,其結(jié)果也不變。
第二步,借助集合模型逐漸豐富學生對于定律表象的認知,這也是希望引導學生繼續(xù)學習乘法交換律模型內(nèi)容。在教學中教師會靈活運用到數(shù)形結(jié)合思維,為學生建立更為深刻的符號化模型。
第三部,教師會借助數(shù)理模型繼續(xù)深化運算定律內(nèi)涵。例如可將加法算式改為乘法算式,這也是對算理算法的內(nèi)化過程,例如6個4相加可表示為4x6,將加法算式轉(zhuǎn)化為乘法算式讓學生更清晰理解什么是乘法交換律與乘法結(jié)合律學生在這一定理模型進行感性與理性認知過程中,也逐漸學習了何為數(shù)字與符號的表達統(tǒng)一,并真真學會了套用運算定律的正確方法,提高了自身對于運算定律的理解能力[1]。
注重對學生知識的關聯(lián),這里教師要運用到建構主義思想,幫助學生理解相對復雜的數(shù)學知識結(jié)構與形態(tài)內(nèi)容,將本就零散的知識點整合起來,實現(xiàn)新舊知識的相互關聯(lián),靈活化學生學習思維。在乘法分配律教學中,教師可將代數(shù)與幾何知識聯(lián)系起來,運用乘法分配律中的典型幾何模型幫助學生關聯(lián)知識內(nèi)容,提高他們的計算能力。比如說教師可以先讓學生感受某些不規(guī)則圖形面積的內(nèi)在復雜內(nèi)涵;然后鼓勵學生借用格子圖計算圖形面積,簡化學習過程,感受幾何轉(zhuǎn)化代數(shù)過程;最后啟發(fā)學生思考問題“如何將不規(guī)則圖形轉(zhuǎn)化為規(guī)則圖形?”借助多媒體技術為學生展示不規(guī)則圖形切割形成的兩個長方形,最后將其中一個圖形平移,旋轉(zhuǎn)重新合成一個大長方形。這種對運算思維的轉(zhuǎn)化對是初中生所必須具備的,在簡化圖形后,學生的圖形面積計算過程也會更加輕松。
最后要強調(diào)培養(yǎng)學生的思維概括能力,通過對運算定律的對比分析讓學生熟悉各種運算定律結(jié)構內(nèi)容,并關注符號與數(shù)字特征,最終靈活掌握各種運算定律。在傳統(tǒng)中,學生的思維概括能力是有所欠缺的,不懂得如何運用各種運算定律進行計算解題,甚至還會出現(xiàn)亂用定律情況,所以教師必須有意識的培養(yǎng)學生正確的思維能力,正確展開計算過程。比如在乘法分配律與乘法結(jié)合律的對比教學中,教師就為學生展示了兩個算式如下:
在上述兩個算式的對比分析中,教師希望學生能夠清晰分辨出不同運算定律中的不同運算符號變化,確定哪一題該選擇采用哪一種運算定律,自然提高他們運算定律的運用準確率。在運算過程中,教師要指導學生發(fā)現(xiàn)運算規(guī)律異同,然后有效突破學習難點內(nèi)容,加深學生對于兩種定律的計算應用印象[2]。
總結(jié):針對小學四年級學生的運算能力培養(yǎng)至關重要,它希望結(jié)合良好的、內(nèi)容豐富的運算規(guī)律培養(yǎng)過程破除學生的認知障礙,提升他們的運算能力水平,讓他們在理解運算定律的基礎之上自由靈活運算,并能夠從生活中提取經(jīng)驗構建數(shù)學運算定律模型,深刻理解數(shù)學知識并學以致用。