文|張國梅 俞 杰
與0 有關(guān)的運算,在人教版數(shù)學(xué)教材里,三年級及之前的學(xué)習(xí)中,學(xué)生就已多次遇到過?!耙粋€數(shù)加(減)0 等于原數(shù)”“0 和任何數(shù)相乘都得0”“0 除以任何不是0 的數(shù)都得0”,這些結(jié)論(運算規(guī)則),借助具體情境的支撐,學(xué)生較容易接受和理解。但學(xué)習(xí)第三個結(jié)論時,學(xué)生心中是有疑問的:除數(shù)為什么要“任何不是0 的數(shù)”呢?
學(xué)生有這樣的疑問是好事情,是批判性思維的萌芽。但是,課堂上學(xué)生不見得有機會提出來,即使提出來,教師也往往會以“這是規(guī)定”或“以后你就會知道原因”等理由來應(yīng)對,并再次強調(diào)“要記住,0 不能作除數(shù)”。
教師“屏蔽”學(xué)生的問題也并非沒有道理,因為學(xué)生的思維水平還未到合適時機,教材也是因為如此考慮,而將相關(guān)內(nèi)容設(shè)置在了四年級下冊“四則運算”單元,且特意編制一道例題教學(xué)“有關(guān)0 的運算”。(如下圖)
該題對0 的四則運算作了集中呈現(xiàn),并指出了“0 不能作除數(shù)”的兩個原因。仔細閱讀例題圖文后,我們意識到,這個例題是一個絕好的教學(xué)契機,既可激發(fā)學(xué)生提出有意義的數(shù)學(xué)問題,得到提問能力的培養(yǎng),又可借此引發(fā)高質(zhì)量的數(shù)學(xué)思考,獲得推理意識的發(fā)展。
為何該題會有如此功效?從圖中可見,與0 有關(guān)的結(jié)論,加減乘除中都有,且不止這四個。之前這些結(jié)論,都是單個單個學(xué)的,沒有相互比較的機會,而如今,四個結(jié)論一起呈現(xiàn)了,那么它們表述上的明顯差異,就一定會促使學(xué)生自覺地進行比較。比較之后,從差異處引發(fā)的豐富問題一定會自然產(chǎn)生,包括之前曾經(jīng)疑惑過的“除數(shù)為什么不能是0”。要理解此結(jié)論,學(xué)生不能再依托生活情境來分析,而是要從數(shù)學(xué)的角度,借助被除數(shù)、除數(shù)、商之間的關(guān)系,運用假設(shè)法來反推出商的具體情況,這樣才能獲得深度理解。
【教學(xué)實踐】
一、教學(xué)引入
1.直接揭題,口算熱身
板書課題“有關(guān)0 的運算”,逐題板書題目,引導(dǎo)學(xué)生邊口算邊理解課題含義。
3+0=0+99=5-0=
17-0=4×0=0×7=
0÷4=0÷3=
2.回憶舊知,喚醒經(jīng)驗
(1)經(jīng)驗分享
師:同學(xué)們都算得非???!那么做這些題目,你有什么經(jīng)驗?zāi)芙榻B嗎?
根據(jù)學(xué)生回答,教師在算式右邊相對應(yīng)位置,板貼逐條呈現(xiàn)學(xué)生的經(jīng)驗:一個數(shù)加0 等于原數(shù);一個數(shù)減0 等于原數(shù);一個數(shù)乘0 等于0;0 除以一個不為0 的數(shù)等于0。
(2)原理解釋
師:為什么一個數(shù)加0 等于原數(shù)?
生1:0 表示沒有,所以加0還是原數(shù)。
生2:0 表示沒有,一個數(shù)減0,也就是沒減,當然也等于原數(shù)。
師:那為什么一個數(shù)乘0 等于0?你能不能選一個算式為例來說明?
生1:因為0 就是沒有,比如4×0 就是4 個0 相加,還是等于0。
生2:4×0 也可以想成0 個4,那也是等于0。
師:除法呢?
生:比如0÷4,表示0 個物體平均分成4 份,結(jié)果肯定還是0。
師:這些規(guī)則其實原來我們都已經(jīng)學(xué)過,大家也明白這些規(guī)則背后的道理,這節(jié)課就讓我們更深入地來思考新的問題吧。
二、新知探索
1.學(xué)生提問
師:請同學(xué)們仔細觀察黑板上這四條運算規(guī)則和四組算式。關(guān)于0 的運算,你心中有沒有產(chǎn)生一些疑惑或者感興趣的問題?
生:為什么0 只能除以一個不為0 的數(shù),而不能除以0 呢?
師:好問題!這位同學(xué)敢于質(zhì)疑結(jié)論,對這句話中的關(guān)鍵詞提出了自己的疑問。
生:為什么是0 除以一個不為0 的數(shù)而不是一個不為0 的數(shù)除以0 呢?
師:你能舉個例子嗎?
生:比如說,0÷3 倒過來變成3÷0,這樣可以嗎?
師:能夠倒過來想,這是逆向思維,非常棒!
師:有的同學(xué)對結(jié)論提出質(zhì)疑,有的同學(xué)從算式里面發(fā)現(xiàn)問題。有了問題,我們就有了研究的方向,接下來讓我們一起來研究這些問題吧。
2.探究釋疑
(1)研究3÷0
①猜想結(jié)果
讓學(xué)生猜測計算結(jié)果,大部分同學(xué)認為是0,也有認為是3,或者認為算式不成立,沒有答案。
②自主探究
組織學(xué)生根據(jù)各自的結(jié)果,畫一畫、寫一寫,想辦法說明。
③匯報方法
生1:有0 元錢,要平均分給3 個人,每人分到0 元,所以答案是0。
生2:3÷0 就是把3 平均分成0 份,就是相當于不分,所以答案是3。
生3:3÷0 沒有答案,因為除法可以用乘法來解答,但是0 乘任何數(shù)都等于0,所以這道題沒有答案,算式不成立。
師:請大家討論一下,誰的理由正確,誰的理由不對呢?
生:第一位同學(xué)說“0 元錢平均分給3 個人,每人0 元”,如果按照他的意思,算式應(yīng)該是0÷3而不是3÷0。
師:那么第二位同學(xué)的說法是不是就對了?
(有的學(xué)生認為對,但有的學(xué)生反對“3”這個答案,但是又覺得沒有反駁生2 的理由)
師:那我們一起做個小游戲,邊玩邊思考吧。
教師拿出3 支粉筆,請3 位同學(xué)協(xié)作表演。3 支粉筆,平均分給3 個人,3÷3,每人1 支;如果平均分給2 個人,3÷2,每人1 支半;如果分給1 個人,3÷1,可得3 支;最后,沒有人了……
師:如果沒有人,就根本無法分,更不存在每人拿到幾支的說法。所以,答案是3 是不對的。
師:那我們再來討論第三位同學(xué)的說法吧。贊成他觀點的同學(xué)能不能再來詳細說明一下?
學(xué)生上黑板寫了:3÷0=?。并解釋道“商乘除數(shù)等于被除數(shù),?中不存在這樣的一個數(shù),乘0后得3”。教師借助板書,將商和除數(shù)連線示意(強調(diào)“假設(shè)”),并寫出假設(shè)后進行思考的算式(如圖)。師生對話,引導(dǎo)其他學(xué)生看懂如此推理的過程,并請所有學(xué)生在本子上像這樣自己寫一寫、說一說。
師:的確,通過推理,我們發(fā)現(xiàn)找不到一個數(shù)乘0 等于3,所以3÷0 這個算式根本沒有答案,我們也可以說這個算式?jīng)]有意義。
(2)研究0÷0
①自主嘗試
師:現(xiàn)在我們來研究第二個問題。0÷0,你能不能借用剛才這樣的思考方法,先假設(shè),再推理,試著研究研究。
學(xué)生探究,同桌交流。
②匯報展示
通過反饋,學(xué)生理解到此題的情況很特別:任何數(shù)乘0 都得0,所以這個算式的答案不唯一。
③教師引領(lǐng)
師:是的,一個除法算式,卻有無數(shù)個答案,結(jié)果不確定,那這樣的算式同樣沒有意義。
④歸納小結(jié)
教師引導(dǎo)學(xué)生回顧3÷0 和0÷0,使學(xué)生看到兩個算式“無意義”的不同情況,同時歸納提煉出“0不能作除數(shù)”。
三、課堂總結(jié)
回顧“發(fā)現(xiàn)和提出問題,分析和解決問題”的過程,強調(diào)“推理”的重要意義。再次引導(dǎo)學(xué)生提出新的問題,感受提問的價值,適度研討問題。
【課后思考】
非常簡單的數(shù)學(xué)內(nèi)容,卻展現(xiàn)出了出人意料的教學(xué)效果。分析其原因,那就是課前所預(yù)想的“培養(yǎng)提問能力、發(fā)展推理意識”兩大素養(yǎng)目標的較好達成。
1.材料精設(shè),點撥恰當
有意義的數(shù)學(xué)問題往往藏在現(xiàn)實或數(shù)學(xué)的情境中,需要學(xué)生以敏銳的眼光或個性的思維才能“看”出來。因此,設(shè)計好的學(xué)習(xí)情境,本質(zhì)上是在訓(xùn)練學(xué)生用“數(shù)學(xué)的眼光”發(fā)現(xiàn)問題的能力。在本課中,我們精心設(shè)計了學(xué)習(xí)材料(四組口算題、四條運算規(guī)則及其呈現(xiàn)方式),有意將很多可比較、可質(zhì)疑、可聯(lián)想的元素蘊藏其中,以此“誘發(fā)”學(xué)生萌生批判性思維、創(chuàng)造性思維、發(fā)散性思維,自主發(fā)現(xiàn)有意義的數(shù)學(xué)問題。
學(xué)生發(fā)現(xiàn)了問題,還需要以勇氣和智慧,清晰準確地表達出問題(即提出問題)。對學(xué)生提問的回應(yīng),是提問能力培養(yǎng)的重要契機。在本課中,學(xué)生提出了好問題,教師并沒有止步,而是以一系列行為予以跟進:讓其他學(xué)生再來表述這個問題,以指向精準的評價語表揚學(xué)生的提問,用簡單的文字和符號記錄下問題,鼓勵學(xué)生再提其他的問題。這樣的做法,就是在點撥其他學(xué)生感受好問題的特征,引導(dǎo)更多學(xué)生明晰提問的方向和方法,大膽積極地提問。如此做法,使學(xué)生對提問方法獲得了深刻感悟,提問能力得到了切實提升。
2.過程合理,指導(dǎo)到位
發(fā)展小學(xué)生的推理意識,需要借助具體的推理活動,需要依托合適的學(xué)習(xí)過程和教師的精心指導(dǎo)。本課中學(xué)生所提的問題(主要是3÷0 和0÷0),都是富含推理元素的好素材,問題的解決直接指向推理意識的發(fā)展。但是,這兩個問題雖形式相似,內(nèi)涵上卻有區(qū)別(一個是沒有答案,一個是有無數(shù)個答案),從推理的角度來說有難易之分。因此,課堂上有意設(shè)計成兩個過程:先是抽象度略低一點的3÷0,并且分兩個層次展開(先用以前的方法解釋,再用“假設(shè)”的方法分析);再是抽象度更高的0÷0。如此過程,從“舊經(jīng)驗說理→感受推理→運用推理”,學(xué)生的思維活動(推理)是真實發(fā)生、拾階而上的。
在兩次推理活動中,教師及時講解、示范和幫助,促使每一位學(xué)生真理解、能運用。如當學(xué)生提出3÷0=?來作解釋時,為讓更多學(xué)生進入這樣的思維模式,教師及時用板書將商和除數(shù)連線示意,強調(diào)“假設(shè)”并寫出假設(shè)后進行思考的算式;然后通過師生對話,引導(dǎo)其他學(xué)生看懂如此推理的過程,并請所有學(xué)生在本子上像這樣再寫一寫、說一說……正因為有如此到位的指導(dǎo),所以當學(xué)生面對0÷0 時,他們就能夠自己開展清晰的推理并作出準確的解釋。學(xué)生推理意識的發(fā)展,也在這樣的學(xué)習(xí)活動中顯露無遺。
一個極簡單的教學(xué)內(nèi)容,卻因內(nèi)涵的彰顯而煥發(fā)亮麗色彩,這再次讓我們意識到:在新課程強調(diào)核心素養(yǎng)的背景下,我們要更深入地挖掘教材,更科學(xué)地設(shè)計教學(xué),更好地服務(wù)于學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。