朱建玉
(江蘇省啟東市圩角小學(xué))
在小學(xué)數(shù)學(xué)中,乘法分配律是算術(shù)運(yùn)算性質(zhì)方面的重要內(nèi)容,它聯(lián)系了乘和加兩種算術(shù)運(yùn)算,貫穿了四則運(yùn)算教學(xué)的全過程,可用于簡(jiǎn)算,而且與中學(xué)的因式分解內(nèi)容聯(lián)系緊密。乘法分配律內(nèi)涵豐富,其表達(dá)式(a+b)×c=a×c+b×c,左邊有兩個(gè)運(yùn)算符號(hào)(一個(gè)加號(hào)、一個(gè)乘號(hào))和三個(gè)數(shù),右邊運(yùn)算符號(hào)(兩個(gè)乘號(hào)、一個(gè)加號(hào))及數(shù)的個(gè)數(shù)(四個(gè)數(shù)),都發(fā)生了變化。如果重外形記憶,輕本質(zhì)理解,那么學(xué)生受舊知的影響(如加法交換律、結(jié)合律以及乘法交換律、結(jié)合律,等式兩邊運(yùn)算符號(hào)個(gè)數(shù)和數(shù)的種類與個(gè)數(shù)都是一致的),容易產(chǎn)生思維定勢(shì)。應(yīng)用時(shí)學(xué)生出錯(cuò)的現(xiàn)象特別多,經(jīng)常出現(xiàn)這樣的等式:a×(b+c)=a×b+c。教師往往花費(fèi)大量的精力“糾錯(cuò)”,但收效甚微。要解決這樣的問題,教師就應(yīng)基于學(xué)生的認(rèn)知起點(diǎn),探索小學(xué)數(shù)學(xué)運(yùn)算能力的培養(yǎng)策略,厘清算法背后的算理,促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展,提升數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
如何把人們?cè)诜e累運(yùn)算經(jīng)驗(yàn)中歸納總結(jié)出來的靜態(tài)結(jié)果變?yōu)閯?dòng)態(tài)表達(dá)?如何從本質(zhì)上理解乘法分配律的內(nèi)容是什么、為什么是這樣的?我嘗試將代數(shù)關(guān)系a×c+b×c=(a+b)×c巧妙地融合在兩個(gè)矩形之間的面積關(guān)系之中,從“同數(shù)連加”的角度,借助乘法的意義、結(jié)合律、交換律得到分配律的表達(dá)式,在理解“分”與“配”的過程中,使學(xué)生感受數(shù)學(xué)知識(shí)中蘊(yùn)含的內(nèi)在邏輯推理。從單一的運(yùn)算走向多維的運(yùn)算,在教學(xué)中不僅要讓學(xué)生掌握分配律的“形”,更要理解形背后的“質(zhì)”,“形”“質(zhì)”并舉,關(guān)聯(lián)建構(gòu)。
先出示“貼瓷磚”主題圖:
提出問題:兩面墻上一共貼了多少塊瓷磚?
學(xué)生列出等式(4+6)×9=4×9+6×9。
師:兩個(gè)不同的算式,結(jié)果卻相等,你知道其中的奧秘嗎?結(jié)合圖形說說你的想法。
課件展示圖形的動(dòng)態(tài)變化,學(xué)生根據(jù)圖形作出解釋。
生:這兩個(gè)算式的結(jié)果之所以相等,是因?yàn)檫@兩個(gè)算式一個(gè)是把4列和6列合起來算,另一個(gè)是把4列和6列分開算。
生:我來補(bǔ)充,豎著看,一列有9塊瓷磚,(4+6)×9先算4加6,共10列,(4+6)×9表示10個(gè)9相加。4×9+6×9是4個(gè)9加6個(gè)9,即4×9+6×9=9+9+9+9+9+9+9+9+9+9,也是10個(gè)9相加,所以結(jié)果相等。
師:你們都是這樣豎著觀察的嗎(邊說邊用手圈出一個(gè)9)?如果橫著觀察,是否也能解釋兩個(gè)算式之間必然存在著相等關(guān)系?
生:如果橫著觀察,一行有1個(gè)4和1個(gè)6相配,9行是9個(gè)4和6的和,(4+6)×9是9個(gè)(4+6)。4×9+6×9是9個(gè)4加9個(gè)6,結(jié)果相等。
師:看來不管是豎著觀察,還是橫著觀察,用乘法的意義都能解釋為什么這兩個(gè)式子存在相等關(guān)系。
師:那上圖中這個(gè)大長方形除了可以分成長9寬4和長9寬6的兩個(gè)長方形外,還有其他的分拆方法嗎?換一種拆分的方法,是否也存在等式?自己動(dòng)手分一分,寫出相應(yīng)的等式。
生:我們是豎分的,又得到了四種分法,等式分別是(1+9)×9=1×9+9×9;(2+8)×9=2×9+8×9;(3+7)×9=3×9+7×9;(5+5)×9=5×9+5×9。
生:我們是橫分的,得到四種不同分法,等式分別是(1+8)×10=1×10+8×10;(2+7)×10=2×10+7×10;(3+6)×10=3×10+6×10;(4+5)×10=4×10+5×10。
師:觀察我們所寫的這些等式的特征,你有什么發(fā)現(xiàn)?
生:這些算式都可以合起來算,也可以分開算。
生:等號(hào)兩邊的算式運(yùn)算順序不同,但結(jié)果相等。
生:無論是合起來還是分開算,得數(shù)都一樣。
生:兩個(gè)數(shù)的和同一個(gè)數(shù)相乘,可以用兩個(gè)加數(shù)分別與這個(gè)數(shù)相乘,再把兩個(gè)積相加,結(jié)果不變。
生:可以用字母表達(dá)(a+b)×c=a×c+b×c。
師:你們把這些等式的共同特征都用字母表達(dá)出來了。大家發(fā)現(xiàn)的這個(gè)規(guī)律是偶然的巧合還是必然的規(guī)律?
生:假設(shè)把墻面瓷磚分成a列和b列,每列c塊瓷磚,兩個(gè)式子都表示一共的塊數(shù),所以相等。
生:左邊表示(a+b)個(gè)c,而右邊是a個(gè)c加b個(gè)c,也是(a+b)個(gè)c,因此是相等的。
師:誰聽明白了他要表達(dá)的意思?
生:我聽明白了。這樣的規(guī)律是一定存在的,我們可以借助剛才的長方形圖來解釋,兩個(gè)小長方形的長分別是a、b,寬是c,那么大長方形的面積可以用(a+b)×c表示,也可以用a×c+b×c來表示,所以(a+b)×c=a×c+b×c。
師:真了不起,大家發(fā)現(xiàn)了數(shù)學(xué)上一個(gè)重要的運(yùn)算定律——“乘法分配律”。
這樣的教學(xué)不僅讓學(xué)生掌握乘法分配律的“形”的特點(diǎn),還讓學(xué)生知道左右兩邊為什么相等,怎樣轉(zhuǎn)化,從而掌握乘法分配律的內(nèi)在的“質(zhì)”,在頭腦中建立意義上的聯(lián)系,做到有效建構(gòu),為正確使用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
四年級(jí)下學(xué)期,學(xué)生就已經(jīng)學(xué)習(xí)了整數(shù)領(lǐng)域的乘法分配律,在開始學(xué)習(xí)小數(shù)和分?jǐn)?shù)領(lǐng)域中的乘法分配律時(shí),教材僅用了一個(gè)例題、一句“整數(shù)加法、乘法的運(yùn)算律,對(duì)小數(shù)加法、乘法同樣適用”作為具體內(nèi)容。學(xué)習(xí)乘法分配律時(shí),僅憑這種簡(jiǎn)單的語言和個(gè)別案例進(jìn)行過渡的方式,學(xué)生很難實(shí)現(xiàn)思維從整數(shù)到小數(shù)和分?jǐn)?shù)的遷移。如何幫助學(xué)生整體建構(gòu)乘法分配律,讓規(guī)律在不同的數(shù)領(lǐng)域靈活運(yùn)用,是亟待解決的問題。
心理學(xué)研究表明,前面學(xué)過的知識(shí)會(huì)影響后面學(xué)習(xí)的知識(shí),產(chǎn)生前攝抑制;后面學(xué)習(xí)的知識(shí)對(duì)以前學(xué)過的舊知也會(huì)出現(xiàn)倒干擾或者倒排斥,從而產(chǎn)生倒攝抑制。到了乘法分配律的推廣階段,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了四則混合運(yùn)算的運(yùn)算順序和所有的運(yùn)算律及其運(yùn)用,前攝抑制和倒攝抑制嚴(yán)重影響了學(xué)生合理、靈活地進(jìn)行相關(guān)的運(yùn)算。所以教師應(yīng)充分考慮到這一點(diǎn),要設(shè)計(jì)一些有針對(duì)性的辨錯(cuò)訓(xùn)練,幫助學(xué)生積累解題經(jīng)驗(yàn)。
如5.4×0.9+0.1和5.4×(0.9+0.1)這兩道題可幫助學(xué)生辨清:不能看到0.9和0.1能配成1就不顧運(yùn)算順序,盲目配成1。前面一題根本不符合使用乘法分配律的條件,并非所有的題都可以簡(jiǎn)便運(yùn)算。125×4×25×8和125×8+25×4這兩道題可幫助學(xué)生辨清什么時(shí)候應(yīng)用乘法結(jié)合律,什么時(shí)候應(yīng)用乘法分配律。這兩道題可幫助學(xué)生辨清什么時(shí)候可以直接把除法轉(zhuǎn)化成乘法,不能一看到除號(hào),就想直接轉(zhuǎn)化成乘法。1.25×8÷1.25×8和1.25×8÷(1.25×8)這兩道題則可幫助學(xué)生辨清除法性質(zhì)的應(yīng)用。
在辨錯(cuò)訓(xùn)練時(shí),教師要根據(jù)學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”,通過探索、求異的思維活動(dòng),使學(xué)生進(jìn)一步理解運(yùn)算律的真正含義,從而掌握簡(jiǎn)便運(yùn)算的精髓。
教學(xué)中,學(xué)生學(xué)習(xí)了乘法分配律并且經(jīng)常應(yīng)用乘法分配律進(jìn)行簡(jiǎn)便運(yùn)算,熟練背出字母表達(dá)式之后,我發(fā)現(xiàn)并非每個(gè)學(xué)生都真正理解了乘法分配律。學(xué)生之所以在應(yīng)用時(shí)出現(xiàn)這樣那樣的錯(cuò)誤,究其根本原因就是對(duì)乘法分配律的理解并不透徹。
培養(yǎng)學(xué)生對(duì)算式認(rèn)真觀察的能力,提高對(duì)算式中一些數(shù)據(jù)的敏感性,區(qū)分一些易混淆的題目是提高學(xué)生簡(jiǎn)便運(yùn)算能力的關(guān)鍵。所以,教師要有意識(shí)地幫助學(xué)生洞察算式的奧秘,使學(xué)生能靈活應(yīng)用定律進(jìn)行簡(jiǎn)便運(yùn)算。我們要力爭(zhēng)使學(xué)生在此過程中體會(huì)到簡(jiǎn)便運(yùn)算的價(jià)值,把簡(jiǎn)便運(yùn)算當(dāng)做是自發(fā)需求,在此過程中碰撞出創(chuàng)造性思維的火花。
首先,要幫助學(xué)生學(xué)會(huì)熟練轉(zhuǎn)化。整數(shù)運(yùn)算律推廣到小數(shù)和分?jǐn)?shù)四則混合運(yùn)算后,往往有學(xué)生一看見一道題目中既有分?jǐn)?shù)又有小數(shù)或者百分?jǐn)?shù),就眼花繚亂。這就要求學(xué)生熟練掌握分?jǐn)?shù)、百分?jǐn)?shù)和小數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)化。一些常用的數(shù)據(jù)更須熟記于心。例如,等。
其次,要幫助學(xué)生學(xué)會(huì)巧妙拆數(shù)。在簡(jiǎn)便運(yùn)算中,學(xué)生經(jīng)常出現(xiàn)拆數(shù)錯(cuò)誤,因此在推廣時(shí)對(duì)拆數(shù)的原則一定要進(jìn)行復(fù)習(xí)。拆數(shù)一般使用加減乘法,運(yùn)用加減法拆數(shù)一般應(yīng)用乘法分配律,運(yùn)用乘法拆數(shù)一般應(yīng)用乘法結(jié)合律。拆數(shù)原則是拆數(shù)前后一定要保持相等,一般把一個(gè)約等于1或約等于整十整百的數(shù)拆成1、10、100加上或減去零頭數(shù)。例如,10.1拆成10+0.1;999拆成1000-1,等等。
最后,要幫助學(xué)生學(xué)會(huì)“一眼看穿”。125和8、25和4是非常特殊的兩組數(shù),遇上了要特別注意(當(dāng)然0.125和0.8、2.5和0.04之類也同樣)。只要題目中有能配成整十、整百、整千數(shù)的,小數(shù)能配成1或其它一些整數(shù)的,分?jǐn)?shù)遇到同分母分?jǐn)?shù)加減的或者除法改寫成乘法后能約分的,都要引起高度重視,這往往就是解此類題的關(guān)鍵所在。
這些專項(xiàng)訓(xùn)練對(duì)培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的求異思維、發(fā)散思維和逆向思維相當(dāng)有益,能使學(xué)生全方位、多角度地思考問題。同時(shí),這些專項(xiàng)訓(xùn)練也是提高數(shù)學(xué)練習(xí)效率的有效途徑。只要教師充分發(fā)揮主導(dǎo)作用,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)并尋找解題突破口的方法,及時(shí)歸納題目的共性和異性,學(xué)生解題時(shí)就能融會(huì)貫通,觸類旁通。
教師應(yīng)該充分把握知識(shí)的“生長點(diǎn)”與“延伸點(diǎn)”,在課堂上對(duì)學(xué)生進(jìn)行價(jià)值引導(dǎo)、智慧啟迪和思維點(diǎn)撥,使學(xué)生不僅能正確、熟練地計(jì)算,還能根據(jù)題目條件尋求合理、簡(jiǎn)潔的運(yùn)算途徑去解決問題。