鄭小龍
一、單元視角:單元要學(xué)什么
學(xué)生四年級學(xué)習(xí)《運算律》之前,已經(jīng)學(xué)過乘加、乘減等兩步四則混合運算及有小括號的運算,后續(xù)還要學(xué)習(xí)小數(shù)、分?jǐn)?shù)混合運算。學(xué)習(xí)本單元前對運算律有所體會,但未正式學(xué)習(xí)。學(xué)完運算律,后續(xù)還要在小數(shù)、分?jǐn)?shù)領(lǐng)域應(yīng)用。
本單元共安排8課時學(xué)習(xí),分別是四則混合運算順序和認(rèn)識中括號,加法交換律和乘法交換律,加法結(jié)合律,乘法結(jié)合律,乘法分配律和練習(xí)四。
縱觀8課時,無非2個板塊,一個是關(guān)于四則混合運算和中括號;一個是關(guān)于運算律意義及應(yīng)用。由此可見,對于混合運算板塊學(xué)生有豐富的學(xué)習(xí)經(jīng)驗,而對于運算律板塊學(xué)生第一次正式學(xué)習(xí)。
二、學(xué)生立場:有哪些學(xué)習(xí)節(jié)點
(一)學(xué)情分析
在教學(xué)中,我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生對混合運算掌握較好,兩步混合運算順序和法則可以直接遷移到三步混合運算。而運算律這塊,學(xué)生出現(xiàn)問題較多,掌握不扎實。學(xué)生出現(xiàn)的典型錯誤主要有:
錯例A:
錯因分析:不能湊整的算成湊整。學(xué)生受數(shù)字特征的負(fù)遷移,忽視了運算順序。
錯例B:
錯因分析:學(xué)生或沒有觀察數(shù)字特征,或不能靈活運用運算律。
錯例C:
錯因分析:學(xué)生忽視運算符號,混淆乘法結(jié)合律和乘法分配律。
當(dāng)學(xué)生學(xué)完整個單元的運算律后,各運算律更加容易混淆。隨著算式的變化,學(xué)生出現(xiàn)的錯誤更是五花八門。
(二)教材解讀
面對學(xué)生的錯題,我們往往會認(rèn)為缺少訓(xùn)練,通常用題海戰(zhàn)術(shù)鞏固,很少會追根溯源。這些錯題真正的根源在于缺失運算律意義的理解。究其原因,我們認(rèn)為教材編排中對算理、算法和算律的定位有值得商榷之處。
我們知道,算理和算法在一起,算理是解決為什么可以得到這個計算結(jié)果的問題。算法是對算理熟能生巧后的概況,怎么得到這個結(jié)果。所以,算理解決“對”的問題,算法解決“快”的問題。算法和算理在一起,算法是怎么可以得到這個結(jié)果。算律是怎么可以比較快地得到這個結(jié)果。算法解決“對”的問題,算律解決“快”的問題。因此,算律是對算法的一次叛逆。
學(xué)生先學(xué)習(xí)算理,再學(xué)習(xí)算法,最后學(xué)習(xí)算律。算律的學(xué)習(xí),必須向著學(xué)生的痛點而行,這個痛點正是算律的意義所在。如學(xué)習(xí)加法交換律和乘法交換律,教材都是呈現(xiàn)兩個數(shù)相加或相乘等于交換位置后的得數(shù),這樣引出交換律,引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷探究規(guī)律并運用規(guī)律,從形上理解運算律,不利于理解運算律的意義,導(dǎo)致運算與運算律脫節(jié)。如果材料改成三個數(shù)連加,當(dāng)?shù)谝粋€和第三個數(shù)能湊整,讓學(xué)生充分體會換位的必要性,交換律這樣上會形神兼?zhèn)?。通過交換位置,改變運算順序,但得數(shù)沒變,從而深刻理解運算律的意義。
(三)課標(biāo)理解
《新課標(biāo)》對運算律提出了兩方面的要求:一是探索并理解運算律(加法交換律和結(jié)合律、乘法交換律和結(jié)合律、乘法對加法的分配律),能用字母表示運算律。二是能運用運算律進(jìn)行簡便運算,解決相關(guān)的簡單實際問題,形成運算能力。
一是從運算、解決問題兩個目標(biāo)看,要合理開展結(jié)構(gòu)化學(xué)習(xí)。二是運算律作為一種數(shù)學(xué)思想的高度教學(xué),建立“合并和抵消”的運算思想。同類事件,可交換順序再做,但不改變事件的本質(zhì)。合并思想就是相同的事合并做,抵消思想就是不同的事抵消做。
綜上,我們發(fā)現(xiàn)加法乘法交換律、加法乘法結(jié)合律、乘法分配律都經(jīng)歷了情境引入、發(fā)現(xiàn)規(guī)律和應(yīng)用規(guī)律,更多停留在“形”上理解運算律,讓人感覺有形無神。我們認(rèn)為可以從算法到算律,以猜想、推理、驗證的方式,把在加減法中認(rèn)識到的運算思想推及乘除運算,形成運算的結(jié)構(gòu)化知識,同時也符合學(xué)生認(rèn)知,更能形神兼?zhèn)洹?/p>
三、結(jié)構(gòu)整合:怎樣整合和拓展
基于以上思考,我們認(rèn)為可以這樣整合和拓展:
一是把加法交換律和加法結(jié)合律整合成一節(jié)課,乘法交換律和乘法結(jié)合律整合成一節(jié)課。交換律都是交換位置改變運算順序,結(jié)合律是先算后面,再算前面,也是改變運算順序。本質(zhì)上都是改變連加的運算順序,道理是一致的。理解改變依據(jù)就是三個數(shù)連加的意義,運算順序變了得數(shù)不變,這樣來理解運算律的意義。不同的是第一個內(nèi)容是連加運算,第二個內(nèi)容是連乘運算。學(xué)生掌握了加法運算律,自然會遷移到乘法運算律,推進(jìn)結(jié)構(gòu)化學(xué)習(xí)。
二是增加一節(jié)減法和除法運算性質(zhì)的拓展課。學(xué)完加法、乘法的交換律和結(jié)合律,學(xué)生自然而然會繼續(xù)想減法、除法中有沒有運算律。小學(xué)階段,減法性質(zhì)類似減法的結(jié)合律,除法性質(zhì)類似除法的結(jié)合律。
三是保留《四則混合運算順序和認(rèn)識中括號》、《乘法分配律》和單元練習(xí)課。
整合前8課時,整合后還是8課時。雖然課時一樣,但里面的內(nèi)涵不同,學(xué)生對運算律的理解更加到位。
四、關(guān)鍵課例:大概念統(tǒng)攝下的單元教學(xué)
《加法運算律》是重點課,《乘法分配律》是難點課。現(xiàn)在我們將《加法運算律》這節(jié)課作為關(guān)鍵課例進(jìn)行分析。首先確定教學(xué)目標(biāo):
知識點:對材料進(jìn)行討論發(fā)現(xiàn),在理解運算律的意義中認(rèn)識運算律,并會用字母表示。
技能點:能把運算規(guī)律用自己的語言表達(dá),能運用運算律巧算,解決簡單的實際問題,體會巧算的方便。
體驗點:加強對運算律的理解,體會加減法同級運算律為一個整體,形成“合并抵消”運算思想。
教學(xué)過程:
(一)情境引入,形成素材
選材:老師手中有10顆糖,淘氣又給了老師4顆,笑笑也給了老師3顆。老師現(xiàn)在有幾顆糖?
1.可以怎么列算式?
10+4+3 ? 10+3+4 ? 10+(4+3)
2.為什么可以這樣列式?說一說表示什么意思?
3.你能結(jié)合情境再舉一些像這樣的例子嗎?
15+5+6 ? ? 15+6+5 ? ?15+(5+6)
20+4+8 ? ? 20+8+4 ? ?20+(4+8)
……
【設(shè)計意圖:用拿糖的事導(dǎo)入新課。讓學(xué)生非常清晰的感知老師拿進(jìn)糖與加上一個數(shù)的聯(lián)系,并聯(lián)系生活其他情景舉例,為探索運算律感受運算思想提供學(xué)習(xí)素材,以及充分的探討做準(zhǔn)備,感受混合運算是對解決問題程序的一種綜合記錄?!?/p>
(二)討論素材,形成結(jié)構(gòu)
選材:
10+4+3 ? ? ?10+3+4 ? ? ?10+(4+3)
15+5+6 ? ? ?15+6+5 ? ? ?15+(5+6)
20+4+8 ? ? ?20+8+4 ? ? ?20+(4+8)
……
1.仔細(xì)觀察上面的素材,小組討論發(fā)現(xiàn)了什么?
第一問:什么沒變?讓生明白,運算結(jié)果不變,事件也沒,都是拿進(jìn)糖。
第二問:什么變了?事件的先后順序變了,交換了一下事件的先后順序。
第三問:這樣的變都可以嗎,因為不管怎么變,其結(jié)果不受影響。
2.用字母表示規(guī)律:a+b+c=a+c+b=a+(b+c)
3.引出運算律
像這樣的a+b+c=a+c+b我們稱為加法交換律。
像這樣的a+b+c=a+(b+c)我們稱為加法結(jié)合律。
【設(shè)計意圖:以現(xiàn)實素材為背景,幫助孩子在現(xiàn)實情境中理解領(lǐng)會運算思想,感受交換、合并只是事件的先后順序發(fā)生了改變,結(jié)果并沒有變化,從“形式”探究走向“意義”建構(gòu)。】
4.感受運算律的簡便
在我們小學(xué)四年的學(xué)習(xí)中,以前有遇到過嗎?(出示書本素材)
三上第18頁,捐書活動(三位數(shù)連加)中出現(xiàn):727+114+86
三上第22頁,結(jié)余多少錢中出現(xiàn):653+97+203
第一問:三年級時按順序算是怎么算的?
第二問:現(xiàn)在你覺得還可以怎么算?
第三問:為什么按順序算不方面?
第四問:為什么用了運算律后變簡便了?
小結(jié):看來用上加法交換律或結(jié)合律后,可以使得計算變得更簡便。
【設(shè)計意圖:通過具體例子,感受交換律、結(jié)合律帶來的計算便捷?!?/p>
5.小練習(xí):快速算
27+95+73 ? ? 27+95+105 ? ?27+95+84
問題一:所有的加法計算都能用運算律后變簡便嗎?
問題二:什么時候能用交換律、結(jié)合律?什么時候不能用?
再次小結(jié):使用加法交換律、結(jié)合律時,要考慮數(shù)字特征,當(dāng)當(dāng)交換或合并起來剛好是整十、整百數(shù)的時候我們才會去運用,才會起到簡便計算的效果。
【設(shè)計意圖:為什么要交換、合并?基于對數(shù)字特征的需要,當(dāng)交換或合并起來剛好是整十、整百數(shù)的時候我們才會去合并。所以合并的前提是數(shù)字的特征需要,而且交換、合并前與合并后計算結(jié)果是不變的。讓學(xué)生感受到思想模型的產(chǎn)生是為了方便計算?!?/p>
(三)猜想拓展,減法延伸
1.問題一:是否在看到能湊整十、整百數(shù)時,就能去湊去用運算律。
舉例:314-198+2
能否用結(jié)合律變成314-(198+2)?為什么?
生:不能,計算結(jié)果不同,因為有減法,沒有減法結(jié)合律。
嘗試用糖果的情境來說一說兩個算式為什么不同。
2.追問問題二:那是不是有減法的同級運算就不能用交換律、結(jié)合律?
舉例:376+85-76 ? ? ?273-79-73 ? ?314-198-2
仔細(xì)觀察算式能否簡便計算?
結(jié)合分糖果的情境說一說為什么可以用交換律和結(jié)合律。
前兩個例子:讓學(xué)生明白,運算結(jié)果不變,事件也沒,都是拿進(jìn)或者拿出糖。我們在用交換律時,要帶著符號換位置,符號是方向,也是事件的性質(zhì),交換后只是事件的先后順序變了。如果不帶著符號換位置,事件就會發(fā)生改變,例如+4表示拿進(jìn)4顆,而-4表示拿出4 顆。
第三個例子:這題是孩子們比較熟悉的,在連減中可以先把減數(shù)先相加,再一起減掉,也就是相同的事可以合并做。
3.小結(jié):在加減同級運算中,交換律就是:帶著符號換位置,只是改變了事件發(fā)生的先后順序。結(jié)合律:如果都是加,可以先把后面加數(shù)合起來再加,如果都是減,可以先把后面減數(shù)合起來再一起減,也就是相同事情合并做。
【設(shè)計意圖:從連加拓展到加減混合運算,感受減法中也有運算律。符號+數(shù)字,符號是方向,也是事件的性質(zhì),數(shù)字是數(shù)量,也是事件的程度(我們可以稱其為“向量”),在不改變結(jié)果的前提下,我們可以改變事件發(fā)生的序,但是絕對不能改變事件發(fā)生的方向和數(shù)量,表現(xiàn)在記錄上就是:帶著符號換位置?!?/p>
(四)提出思考,有效遷移
加減同級運算中,存在著交換律、結(jié)合律,想一想乘除法同級運算中,有這樣的規(guī)律嗎?他又會是怎么樣的呢?我們下一次再一起研究。
【設(shè)計意圖:從加減同級運算遷移到乘除法同級運算,留給孩子一個思考的空間,為后續(xù)的學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備。】