樂俊松
【摘要】計算與數(shù)感相互依存、相互促進,計算是數(shù)感培養(yǎng)的載體,計算能力的提升受益于良好的數(shù)感意識.計算中的理就是數(shù)理和算理,口算、筆算的教學(xué)應(yīng)從數(shù)理入手,算理提供理論支撐;估算需要算理正方向;四則混合運算需要算理定規(guī)則.數(shù)感需要在計算過程中逐步培養(yǎng),數(shù)感能進一步提升計算能力,兩者相互關(guān)聯(lián)、相互促進,只有在數(shù)理和算理的指導(dǎo)和規(guī)范下形成的數(shù)感意識才經(jīng)得起推敲,才能有效提升我們的計算效率.
【關(guān)鍵詞】計算;算理;數(shù)感;依存;促進
語文有語感,音樂有樂感,數(shù)學(xué)也有數(shù)感.語感的培養(yǎng)強調(diào)多讀,因為“書讀百遍,其義自見”;樂感更講求天賦,五音不全難以形成樂感;數(shù)感的培養(yǎng)側(cè)重于“講理”,因為數(shù)學(xué)是一門講道理的學(xué)科,數(shù)學(xué)知識之間相互聯(lián)系,數(shù)學(xué)分析、思考、推理都有嚴密的邏輯性.計算作為小學(xué)數(shù)學(xué)的主要教學(xué)內(nèi)容之一,自然也不能缺少以上屬性.計算與數(shù)感相互依存、相互促進,計算是數(shù)感培養(yǎng)的載體,計算能力的提升又受益于良好的數(shù)感意識.計算中的理就是數(shù)理和算理.
小學(xué)階段的數(shù)理就是數(shù)的組成,如一個數(shù)是由哪些計數(shù)單位組成的?分別有幾個這樣的計數(shù)單位?算理是指四則運算的理論依據(jù),它是由數(shù)學(xué)概念、性質(zhì)、定律等內(nèi)容構(gòu)成的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論知識,其內(nèi)涵包括數(shù)和運算的意義、運算的規(guī)律和性質(zhì).算理是說明“為什么這樣算”的數(shù)學(xué)原理,為學(xué)生形成可操作化的計算提供了正確可靠的數(shù)學(xué)依據(jù)與思維過程,是學(xué)生運算能力形成與提高的有力支撐.
下面,我們從口算、筆算、估算、綜合運算等方面談一談具體的做法,希望能夠為小學(xué)數(shù)學(xué)教師以及相關(guān)教育研究人員提供一定的參考.
一、口算、筆算的教學(xué)應(yīng)從數(shù)理入手,算理提供理論支撐
首先,教師要讓學(xué)生明白參與計算的對象(每一個數(shù))的組成,如它是由哪些計數(shù)單位組成的?分別有幾個這樣的計數(shù)單位?其次,教師要讓學(xué)生根據(jù)已有的知識經(jīng)驗,在遵從算理的基礎(chǔ)上進行嘗試、探討并總結(jié)出算法,算法是讓學(xué)生明白怎么算,而算理是讓學(xué)生理解為什么要這樣算,保證算法的正確性.如果要解決好為什么這樣算,就要結(jié)合不同運算的意義,教師要先通過形象直觀的手段讓學(xué)生對相應(yīng)運算形成感知,再通過適當(dāng)?shù)木毩?xí),使學(xué)生感悟其中的本質(zhì),最終形成算法,然后結(jié)合數(shù)理特征形成數(shù)感,用以支撐后續(xù)的學(xué)習(xí)、工作和生活.例如,在教學(xué)人教版三年級下冊第2單元“筆算除法”一課時,筆者對教材和教學(xué)環(huán)節(jié)做了一些創(chuàng)新處理,這一教學(xué)內(nèi)容是在學(xué)生學(xué)習(xí)表內(nèi)除法的基礎(chǔ)上展開的,學(xué)生有了用乘法口訣進行筆算除法的基礎(chǔ),知道豎式除法中各部分的名稱,但僅限于除數(shù)是一位數(shù)、商也是一位數(shù)的情況.教師在課前復(fù)習(xí)中為學(xué)生準備了激趣比賽,第一、二組的題目是35÷7,63÷9,18÷3;第三、四組的題目是32÷7,61÷9,20÷3.為了突出效果,教師讓做完的學(xué)生站起來為大家加油.實際上完全達到了預(yù)期效果,到了1分鐘后,第一、二組的學(xué)生全部完成,第三、四組的學(xué)生僅有兩人完成.第三、四組的學(xué)生質(zhì)疑比賽的公平性,教師指導(dǎo)學(xué)生依次列豎式計算以上全部題目,并要求全班學(xué)生共同列豎式計算32÷7,以此復(fù)習(xí)豎式除法的書寫格式及各部分的名稱和意義,為新授“商是兩位數(shù)的除法”做好鋪墊.在新授過程中,筆者始終強調(diào)記錄除法豎式的方式既要直觀,方便觀察,又要有道理,滿足一般性.筆者把例題改為兩人分42元,讓學(xué)生實際操作平均分的過程,并列豎式把分的過程記錄下來.先分4張10元,再分2張1元,記錄如下:
先分2張1元,再分4張10元,記錄如下:
筆者繼續(xù)探索十位有余數(shù)的除法,他把例題改為兩人平均分52元,采用相同的探索過程,用紙幣進行分錢的操作.學(xué)生同樣會給出兩種分的過程,先分5張10元,再分2張1元.教師將重點放在和學(xué)生一起探討剩下的一張10元應(yīng)該怎么分.在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生得出三種可能的操作辦法,第一種是換成兩張5元的,每人1張;第二種是換成10張1元的,每人5張;第三種是換成10張1元,再和原來2張1元的合起來分,每人6張.最后,學(xué)生得出第三種操作方法是最佳選擇,因為它不僅解決了剩余一張10元的問題,而且解決了原來2張1元的問題,方法簡潔方便.先分5張10元,再分2張1元,記錄如下:
先分2張1元,再分5張10元,用相同的方法進行操作和記錄,記錄如下:
通過對比,筆者得出筆算除法要從高位除起,因為如果高位有余數(shù),就可以換成下一位的計數(shù)單位,再與下一位一起除,以此類推,最終完成除法計算.
二、估算需要算理定方向
根據(jù)知識的產(chǎn)生、發(fā)展規(guī)律以及學(xué)生的認知規(guī)律,四則混合運算按照加、減、乘、除的順序編排,在學(xué)習(xí)相應(yīng)的口算后,學(xué)生都會進行相應(yīng)的估算學(xué)習(xí),加法、減法和乘法的估算都是根據(jù)實際需要把相關(guān)的數(shù)據(jù)看成整十、整百或整千數(shù)進行相應(yīng)的運算.從知識的生長點來看,減法估算以加法估算為基礎(chǔ),乘法估算以加、減法估算為基礎(chǔ),學(xué)生對估算方法了然于心,看到估算自然先找相關(guān)數(shù)據(jù)的近似數(shù),再按照運算符號口算出結(jié)果.學(xué)生憑借已有的經(jīng)驗往往會套用原有的估算方法,把被除數(shù)看成接近的整十、整百數(shù)再除,得到的結(jié)果就是要么估算不準確,要么無法估算.例如,當(dāng)分析233÷8的估算時,學(xué)生往往先把233看成230,再除以8,只能商2,因為當(dāng)商30時,30×8=240,240>230,這時就會出現(xiàn)估算錯誤的情況,有的學(xué)生還會因為230÷8得不到整十?dāng)?shù),而得不出估算結(jié)果.出現(xiàn)這種問題的原因是學(xué)生估算以上除法時,完全依靠經(jīng)驗,而忽略了計算的核心算理.除法計算的重要步驟是試商,試商是根據(jù)除數(shù)的口訣找到與被除數(shù)相對應(yīng)的這一句,以此為依據(jù)得出估算的結(jié)果.例如,當(dāng)估算503÷70時,學(xué)生應(yīng)該根據(jù)7的乘法口訣七七四十九,把503看成490,因為490÷7=70,所以503÷7≈70.只有遵循算理所培養(yǎng)形成的數(shù)感意識才是有效的數(shù)感意識,否則偽數(shù)感意識越強,對計算準確性的危害就越大.數(shù)感的培養(yǎng)不是一蹴而就的,而是需要經(jīng)過長期的培養(yǎng)和練習(xí)的.為了能夠培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)感,數(shù)學(xué)教師需要在日常教學(xué)過程中讓學(xué)生針對多位數(shù)乘兩位數(shù)、兩位數(shù)乘一位數(shù)、表內(nèi)乘除法等進行強化練習(xí),以提升學(xué)生對數(shù)學(xué)估算的數(shù)感,尤其是特殊數(shù)乘積的訓(xùn)練,如25×5,50×8,75×4,125×5等.通過此類練習(xí),學(xué)生能夠?qū)μ厥鈹?shù)建立敏感度.如當(dāng)看到126時,學(xué)生能夠聯(lián)想到126=125+1;當(dāng)看到97時,學(xué)生能夠聯(lián)想到97=100-3.
三、四則混合運算需要算理定規(guī)則
四則混合運算是在加、減、乘、除四種單向運算的基礎(chǔ)上,通過規(guī)則和運算定律來限定運算順序的綜合性計算.俗話說,沒有規(guī)矩,不成方圓,四則混合運算的規(guī)矩就是運算順序(括號→第二級運算→第一級運算).運算參與者必須遵從這一相同的運算順序,在保證單項計算正確的情況下,就能得出相同的答案,即標準答案.在日常教學(xué)中,教師經(jīng)常鼓勵學(xué)生一題多解,并對多解進行優(yōu)選.判斷一個算法是否可用,要從三個維度考慮:一是多數(shù)學(xué)生喜不喜歡;二是教師易教、學(xué)生易學(xué);三是對后面知識的學(xué)習(xí)有幫助.最理想的算法是三個方面都具備,隨著年級的升高,學(xué)生更偏向于算法會對后面知識的學(xué)習(xí)有幫助.通過對四則混合運算意義的研究,教師發(fā)現(xiàn)一些算式具有本質(zhì)的規(guī)律,由此總結(jié)出五個運算定律和兩個運算性質(zhì).這些運算定律和運算性質(zhì)正好符合以上三個維度.如果根據(jù)加法的意義“把兩個加數(shù)合并成一個加數(shù)的運算”可知計算結(jié)果只跟兩個數(shù)合并有關(guān),與兩個數(shù)出現(xiàn)的先后順序無關(guān),那么得出加法交換律a+b=b+a.例如,算式35×72+35×28的意義是72個35與28個35合并起來,也就是100個35,具有這一特征的算式都有這一共性,這一共性還具有可逆性,由此得出乘法分配律a×(b+c)=a×b+a×c.運算定律的應(yīng)用,實際是對運算順序的優(yōu)化,由此產(chǎn)生了簡便運算,簡便運算不是對運算順序的人為改變,而是對某一類算式的內(nèi)部特征的優(yōu)化,由此可見,遵守四則混合運算的規(guī)則(運算順序、運算定律)尤為重要,否則會直接導(dǎo)致運算結(jié)果的錯誤,計算簡便與否就無從談起.以上道理不僅教師要深入理解、清醒認識,更重要的是學(xué)生要有清醒的認識.只有這樣,學(xué)生才會主動審題,找到解決計算題的最優(yōu)方法.在達到這一要求并結(jié)合適當(dāng)?shù)木毩?xí)鞏固后,學(xué)生就在潛移默化中增加了對算式中數(shù)、符號特征的把握,快速形成解決策略,進而形成數(shù)感意識.考查學(xué)生是否掌握了乘法分配律,可以設(shè)計這樣的選擇題,即與613×15-13×15不同類的算式是().A.38×25+38×75,B.613-13×15,C.72×18-12×18,D.613×99+613,選擇答案為B、D中的一個或同選的學(xué)生完全不理解乘法分配律,因為他們只是從數(shù)是否相同或相似來選擇,沒有從乘法分配律的實質(zhì)進行研究.題干中的算式是乘法分配律的逆運用,我們應(yīng)該判斷四個選項是否滿足乘法分配律的逆運用,通過分析發(fā)現(xiàn),只有與題干神似的B項不滿足乘法分配律.為了便于學(xué)生準確地理解和快速掌握四則混合運算的算理,教師可以采用生活化教學(xué)模式.
例如,小A同學(xué)去買跳棋和圍棋,買5副圍棋的價格為75元,買4副跳棋的價格為48元,1副圍棋比1副跳棋貴多少元?教師在課堂上問道:“哪名同學(xué)可以說一說這道題的數(shù)量關(guān)系式?”同學(xué)們積極踴躍地發(fā)言,教師在黑板上板書其數(shù)量關(guān)系式:圍棋的單價-跳棋的單價=1副圍棋比1副跳棋貴的錢.教師進一步問道:“同學(xué)們是否可以列出這一道題的綜合算式?”同學(xué)們主動思考和計算,教師可以在同學(xué)們計算的過程中進行指導(dǎo),用恰當(dāng)?shù)脑捳Z幫助同學(xué)們確定先算什么,再算什么,圍棋的單價不會對跳棋的單價產(chǎn)生影響,先進行各自單價的計算,再進行綜合計算.計算過程表現(xiàn)為:
75÷5-48÷4=15-12=3(元)
同時,教師可以提問:“如果只買1副圍棋和1副跳棋,一共需要花多少元錢?”計算過程表現(xiàn)為:
75÷5+48÷4=15+12=27(元)
教師讓同學(xué)們仔細觀察計算過程,計算過程中先算除法,再算加、減法和四則混合運算的算理相吻合.生活案例的運用,能夠?qū)⒊橄蟮闹R具象化,如張景中院士所說,推理是抽象的計算,計算是具體的推理,只有學(xué)生多根據(jù)生活經(jīng)驗和數(shù)學(xué)知識進行加減、乘除算法練習(xí),才能在生活案例中掌握四則混合運算的順序.數(shù)學(xué)教師需要做好正確的引導(dǎo)工作,引導(dǎo)學(xué)生通過推理對四則混合運算的算理、規(guī)則等進行歸納和總結(jié),對于沒有括號的四則混合運算算式,如果只有乘法、除法或只有加法、減法,就按照從左到右的順序進行計算;如果算式中既有加、減法,又有乘、除法,就需要先進行乘、除法計算,再進行加、減法計算.教師在引導(dǎo)和講解的過程中需要有耐心,部分學(xué)生可能在自己練習(xí)的過程中出現(xiàn)計算順序錯誤的情況,教師需要及時進行講解和辨析,重點滲透算理和規(guī)則意識,保證所有學(xué)生都能夠準確、完整地掌握四則混合運算的算理.如果要解答好四則混合運算,那么學(xué)生必須對運算定律和運算性質(zhì)有深刻的理解,認識其結(jié)構(gòu)(也就是字母公式),理解其本質(zhì),明確其適用范圍.以此判斷一道四則混合運算是否滿足某一定律、性質(zhì),如果滿足,就進一步思考下一步怎么算,是否能達到簡便的目的.有些計算題可能滿足某一定律,但不能使計算簡便,因為沒有運用運算律的必要.簡便運算必須以運算律為依據(jù),只有滿足運算律的結(jié)構(gòu),簡便運算才是講理的,計算才可能正確,否則違反了規(guī)則,計算過程再簡單,速度再快,也只能得出錯誤的結(jié)果,沒有任何價值.
數(shù)感需要在計算過程中逐步培養(yǎng),數(shù)感能進一步提升計算能力,兩者相互關(guān)聯(lián)、相互促進,只有在數(shù)理和算理的指導(dǎo)和規(guī)范下形成的數(shù)感意識才經(jīng)得起推敲,才能有效提升學(xué)生的計算效率.
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