姚梨
算盤是我國古代勞動人民發(fā)明創(chuàng)造的一種簡便的計算工具?!队盟惚P表示數(shù)》的教學,不僅能讓學生掌握用算盤表示數(shù)的方法,了解算盤蘊含的記數(shù)原理,深化對位值制以及萬以內(nèi)數(shù)的認識,進一步發(fā)展數(shù)感,而且能讓學生感受我國勞動人民的聰明才智,體會中華文化的悠久。
一、豐富學習活動,豐盈文化認知
學生從一年級開始,就逐步學習用小棒、方塊和計數(shù)器等記數(shù)。由于它們的記數(shù)原理相同,都是“位值制”和“十進制”的,筆者開課就提供了三幅圖(如下圖),引導學生利用直觀的計數(shù)工具讀數(shù),喚起學生對于“位值制”和“滿十進一”的認知。
然后,筆者借助繪本,讓學生進入情境,想象自己身處古代,思考該如何記錄數(shù)量,并讓記錄更簡捷、高效。筆者結合繪本內(nèi)容給學生講解了古代勞動人民數(shù)數(shù)、記數(shù)的故事(如下圖),從石子記數(shù)講到結繩記數(shù)再講到算籌記數(shù),最后講到擺珠子乃至算盤的發(fā)明。
在筆者的講述中,學生發(fā)現(xiàn),縱觀人類形成自然數(shù)概念的歷史,小棒、方塊和計數(shù)器并不是最早的數(shù)數(shù)和記數(shù)工具。筆者特別引導學生觀察算籌中的6、7、8、9,讓他們知道古代勞動人民用算籌記數(shù)時就有了“以一當五”的運用。在此基礎上,筆者繼續(xù)引導學生觀察圖中珠子的顏色,學生發(fā)現(xiàn)藍色的珠子表示的數(shù)值是5,為算盤上珠表示5的概念植入奠定了基礎。
最后,筆者播放課件,引導學生欣賞各種樣式的算盤(圖略);通過視頻了解算盤的歷史;觀看電影《橫空出世》的片段,了解1964年我國原子彈研究人員在艱苦卓絕的條件下,用傳統(tǒng)的計算工具——算盤,將制造原子彈所需的數(shù)據(jù)核算了9遍,促成了原子彈的成功研制的真實事件,凸顯了算盤的歷史功績。
豐富的學習活動使學生對算盤的了解逐漸深入,讓學生感受到記數(shù)工具的演變和記數(shù)方式的一脈相承,明晰了人類的記數(shù)史是一個不斷創(chuàng)造和發(fā)展的過程。
二、沉浸探究過程,強化記數(shù)原理
學生了解了記數(shù)發(fā)展歷史后,研究算盤的熱情高漲。筆者通過以下幾個環(huán)節(jié)引導學生明晰記數(shù)原理,強化對算盤蘊含的數(shù)學文化的理解。
1.加深對算珠的認識
課堂上,筆者拿出準備好的算盤在學生面前搖一搖,并請幾名學生也嘗試搖算盤。看似隨意的“搖珠聽音”環(huán)節(jié)加強了課堂互動,為后續(xù)學習渲染了氣氛。算珠碰撞的聲音吸引了學生的注意力,他們在筆者引導下聽算珠的聲響,仔細觀察算珠排布的特點,加深了對算盤基本結構的認知?!盀槭裁此惚P的下珠是5顆,上珠是2顆?”這樣的問題學生一定會問。筆者向?qū)W生解釋:“最早算盤使用的不是十進制記數(shù)法,而是十六進制。那時算盤的上面有2顆珠子,代表2個“五”,下面有5顆珠子,代表5個“一”,合起來是十五,再進一就是十六。這是按照十六進制設計的?!痹趩柎鹬校瑢W生理解了不同進制的意義。
2.加深對位值制的認識
在“定檔數(shù)數(shù)、記數(shù),體會記數(shù)原理”環(huán)節(jié),筆者設計了以下三個問題,并按步驟進行教學。首先,筆者出示算盤并提問:“怎樣在算盤上記數(shù)呢?1在哪里?誰想來試試?”學生躍躍欲試,筆者請一名學生上講臺操作,該生在最后一檔撥了1顆下珠。筆者引導:“如果這顆珠子所在的這一位就是個位,那么十位在哪?百位、千位呢?學生回顧介紹算盤發(fā)展歷史的視頻內(nèi)容并回答:“十位在個位的左邊,百位在十位的左邊,以此類推,千位在百位的左邊?!?/p>
然后,筆者提出第二個問題:“如果用1顆下珠表示‘1,只能用最后一檔的下珠嗎?如果在任意一檔撥1顆下珠,可以表示‘1嗎?”筆者邊提問邊撥算盤,學生發(fā)現(xiàn)算盤的每一檔都有5顆下珠,每顆下珠都可以表示“1”。
最后,筆者指著剛剛在算盤上撥出的“1”提問:“如果我說算盤現(xiàn)在記的數(shù)是‘100,你相信嗎?”學生稍有遲疑,筆者繼續(xù)引導:“如果此時算盤上表示的是‘100,就說明百位上有1顆珠子,那么這里(筆者手指向算盤相應的位置)就是我心目中的百位,順次向右,這里就是十位,再向右就是個位?!苯?jīng)過引導,學生明確:算盤上如果沒有規(guī)定個位,我們可以用不同的檔表示個位,個位定下來了,十位、百位、千位也就定下來了,這就叫定位。隨后,筆者讓學生觀察自己的學具算盤,并提示:“你們的算盤上已經(jīng)明確規(guī)定了個位,也就是貼小紅點的位置,你們應該在規(guī)定的個位上撥1顆下珠表示‘1。”
筆者將位值制的內(nèi)涵滲透于師生互動中,利用三個問題使學生在矛盾沖突中感受到不同數(shù)位上的數(shù)表示的含義不同。
3.加深對“數(shù)源于數(shù)”的認識
筆者讓學生利用算盤從“1”開始記數(shù),逐漸累加,先練習記數(shù)“1、2、3、4”,再嘗試表示“5”。表示“5”時,學生可能撥出5顆下珠,也可能撥出1顆上珠。筆者質(zhì)疑:古代勞動人民發(fā)明用1顆上珠表示“5”一定是有目的的,是什么目的呢?學生帶著疑問繼續(xù)表示“6(5+1)、7(5+2)、8(5+3)、9(5+4)”,并在筆者引導下遷移“以一當十”的已有認知,感悟古代勞動人民“以一當五”的智慧。隨后筆者讓學生充分利用上、下部分及前、后檔位的算珠表示“10”,鞏固算盤的記數(shù)原理,體會“滿十進一”。在強化練習中,筆者讓學生快速撥算珠表示更大的數(shù),如“36、80、100、111”等,并說出數(shù)的組成。學生練習后,筆者重點引導學生說一說“111”中每個“1”在算盤的不同檔位上所表示的含義。最后,筆者總結:算盤上每一檔表示不同的數(shù)位,每一檔上的數(shù)表示的意義也不同,空檔表示“0”。
數(shù)是一個一個數(shù)出來的,用算盤數(shù)數(shù)、記數(shù)也是如此。學生在不斷撥數(shù)的過程中加深了對算盤數(shù)數(shù)、記數(shù)規(guī)則的理解,體會到算盤設計的妙處,進而感嘆古代勞動人民的聰明才智。
4.加深對珠算的認識
雖然教材只提及了算盤數(shù)數(shù)和記數(shù)這兩大功用,但算盤自發(fā)明以來最主要的功用就是計算?;诖耍P者在教學中設計了播放介紹珠算相關視頻的教學環(huán)節(jié)。通過觀看視頻,學生了解到“在阿拉伯數(shù)字出現(xiàn)前,珠算一直廣泛運用于加、減、乘、除的計算,熟練的珠算并不亞于計算器……1964年,由于我國沒有足夠的計算機,人們就是用算盤核算了制造原子彈所需的所有數(shù)據(jù)”等,從而感受到珠算的強大功能。
(作者單位:武漢市漢口輔仁小學)
責任編輯? 張敏