侯玉蓮
[摘 要]在小數(shù)除法學習中體會運算一致性不可或缺。教學可以分三步走:一是基于整體思想梳理教材,為解決問題奠定基礎;二是通過前測數(shù)據(jù),準確把握學生的學情,為教學提供依據(jù);三是創(chuàng)新課堂教學,通過口算引入、多元表征、遷移推理、對比梳理等方式,使學生學以致用,發(fā)現(xiàn)數(shù)學運算的本質與一致性,提高學習力、遷移力與數(shù)學素養(yǎng)。
[關鍵詞]小數(shù)除法;以理驅法;運算一致性
[中圖分類號] G623.5[文獻標識碼] A[文章編號] 1007-9068(2023)17-0053-04
所謂運算一致性,就是算理和算法相互貫通。從本質上說,運算一致性不是指向知識,而是指向方法與思想;不是碎片化,而是對數(shù)學知識體系的整體構建與結構化合攏。就小學除法而言,學生可能會誤認為整數(shù)、小數(shù)、分數(shù)除法的算理和算法不一樣。實際上,通過整體梳理可以找出三者之間的聯(lián)系點與一致性,做到前后勾連、環(huán)環(huán)相扣、整體理解。
《義務教育數(shù)學課程標準(2022 年版)》明確指出運算教學應體現(xiàn)數(shù)學的整體性與一致性。過去,“數(shù)的認識”與“數(shù)的運算”是兩個主題,現(xiàn)在已經(jīng)整合為“數(shù)與運算”一個主題。這樣的調(diào)整為我們提供了新的課改風向標。教師應該認識到并正視運算一致性的重要性,秉持一種“用一根線串起珠子”的教學觀與方法觀,以結構重建的方式進行關聯(lián)性開發(fā),將零散的知識內(nèi)容串起來,這樣才能為學生學習力的提升提供建設性思路。
一、梳理教材尋找支點
當下的數(shù)學教學中,“唯教材是從”的現(xiàn)象仍然存在?;诮滩耐七M教學的優(yōu)勢是能夠抓住重難點完成教學任務。但弊端也是顯而易見的,即缺乏整體,知識與知識、單元與單元之間不能關聯(lián)在一起。教師不一定要“唯教材是從”。由此,基于學理與算理層面梳理教材、尋找支點成為關鍵。這里的“支點”,在作用上指向“橋梁”作用,能夠貫通前后知識點;在方法上指向舉一反三,做到由零散呈現(xiàn)過渡到本質勾連。
人教版教材的“小數(shù)除法”單元安排了五道例題,兼顧了小數(shù)除法的不同類型。其中“除數(shù)是整數(shù)的小數(shù)除法”比較簡單,只需注意小數(shù)點的位置;“一個數(shù)除以小數(shù)”注重商不變的性質;“商的近似數(shù)”注重“四舍五入”;“循環(huán)小數(shù)”注重循環(huán)節(jié);“用計算器探索規(guī)律與解決問題”重在實踐、應用與印證。盡管這樣的編排分類細致,由易到難,但給學生留下了“難度很大”的印象。教師不妨整體把握,將單元分為兩個課時:“除數(shù)是整數(shù)的小數(shù)除法”和“除數(shù)是小數(shù)的小數(shù)除法”。這兩個課時相互融合(前者是后者的基礎及應用,后者可以看作是前者的變式),算理相同(將計數(shù)單位不斷細分),完全可以通過轉化思想展現(xiàn)運算的一致性,達到構建“知識樹”的目的。厘清小數(shù)除法的算理是貫通整數(shù)除法和小數(shù)除法的支點。教師應該基于單元教學框架,從整體上對教學內(nèi)容進行優(yōu)化重組(如圖1)。
將五道例題的教學分為兩個關鍵課時,一方面在于整體建構知識,另一方面在于解決問題。從整數(shù)除法到小數(shù)除法,再到后期的分數(shù)除法,有超越單個范疇、可綜合運用的大概念,可以通過總體的算理貫穿各自的算法,不是簡單意義上的增減,而是知識結構上的簡化。其中,感悟小數(shù)除法與整數(shù)除法的一致性不可或缺。
二、分析學情找準切入點
1.化繁為簡,算式導入
對教材的結構性整合,首先從知識的導入開始。在“小數(shù)除法”中,人教版教材編排了跑步的情境為導入環(huán)節(jié),但缺乏支撐性的算理情境——千米和米之間的單位換算情境。筆者經(jīng)過思考,決定先設計兩道前測題,對學生的小數(shù)除法計算能力進行測試并分析。
前測1:小吳用22.4元買了4支筆,每支筆的價格是多少?請寫出計算過程并說出理由。
前測2:22.4÷4=(),將商填在括號中并說出理由。
經(jīng)過統(tǒng)計與分析,筆者發(fā)現(xiàn)平均正確率超過了97%,這意味著絕大多數(shù)學生計算“22.4÷4”已不存在問題,通過情境提供思考的框架其實意義不大。筆者進一步調(diào)研發(fā)現(xiàn),借助“元、角、分”進行單位轉化的學生少之又少。這說明學生已經(jīng)有了由抽象到形象的運算能力,情境的作用較弱。因此,通過生硬的情境引入新知識的方式應該舍棄,直接從運算的一致性導入新課反而是有效的方式。
2.分析起點,構想策略
為透徹了解學生的學習起點,了解學生的前知識結構,考查學生對除法算理的掌握情況,知曉學生遇到的困難,筆者以算式“16÷5”為切入點進行測試。通過學生的解題過程,分析學生對除法知識的掌握情況,具體內(nèi)容見表1。
盡管這次測試的正確率為77.8%,但一部分學生是口算或憑借數(shù)感得到正確答案的,并未真正理解運算的一致性,未從整體思想出發(fā)進行知識遷移與內(nèi)化。鑒于此,教師應舍棄算法多樣化,重組教學材料,重構教學框架,注重算法、算理的一致性,鋪設一條前后銜接的整體教學之路,實現(xiàn)教學效益的最大化。
三、教學實踐過程
1.口算引入,引發(fā)認知沖突
既然有一部分學生不理解算理,那么針對“16÷5”的商究竟是用帶有余數(shù)的形式表示,還是用小數(shù)表示?教師應從整數(shù)除法入手,逐步過渡到小數(shù)除法,進行知識脈絡的續(xù)接。由此,整數(shù)、小數(shù)的相關知識勾連在一起,為教學運算一致性埋下伏筆。
比如,口算“16÷5”“9÷4”,學生很容易地得出結論為16÷5=3……1,9÷4=2……1。針對余數(shù),教師不妨質疑:“有余數(shù)的除法是舊知識,有別的答案嗎?個別同學的答案中有小數(shù),是否正確?”這些計算題看似簡單,實則是整數(shù)除法到小數(shù)除法的過渡。其中,對余數(shù)的質疑比較關鍵,能促使學生產(chǎn)生究竟要不要繼續(xù)細分“1”的念頭。這樣的思考指向溯源性思考,使得新舊知識之間有了聯(lián)系,便于學生建立新的認知結構,這正是運算一致性的體現(xiàn)。
2.多元表征,體會算理原理
細致分析學生在計算“16÷5”時出錯的原因,是因為不知道怎么處理余數(shù)“1”,即學生缺乏對運算一致性的整體把握與理解。教師不妨引領學生認真觀察豎式特征,通過多元表征,完成前后知識的勾連。
讓學生先呈現(xiàn)用豎式計算的過程,再把想法畫出來。
圖2是一個學生寫的計算過程。
教師提出問題:“你為什么這么寫呢?”這個學生因為已經(jīng)理解了其中的算理,所以脫口而出:“我把余下的1看成了10個0.1?!苯處熢诳隙ǖ耐瑫r進一步追問:“那么,2呢?”這個學生稍作思考后說出過程及理由:“既然10個0.1除以5的結果是2個0.1,那么3后面點上小數(shù)點就是必然的,而2寫在十分位上也是必然的,因為這里表示的是2個0.1?!?/p>
上述過程彰顯著新舊知識的聯(lián)結,彰顯著運算一致性的貫通,引發(fā)了學生的層層思考,調(diào)動了學生的已有經(jīng)驗,進行多元表征。從表面上看,是一位數(shù)變成兩位數(shù),實際上,計數(shù)單位更小,這正是小數(shù)的意義。這種不斷細分的過程,無疑是計算整數(shù)、小數(shù)乃至分數(shù)除法時都要經(jīng)歷的過程。
3.遷移推理,感受運算本質
在小數(shù)除法算理教學中,教師不能只關注把幾個一轉化成幾十個十分之一,還要秉持舉一反三與遷移推理的原則,引領學生不斷細分,從一次到多次,貫通所有的小數(shù)除法算理,真正達到“一通百通”的效果。
例如,在計算“9÷4”時,學生的豎式中出現(xiàn)了1與2,教師不失時機地追問這兩個數(shù)表示的意義,學生通過討論意識到,既然1這個計數(shù)單位不夠分了,那么就必須繼續(xù)細分,從而產(chǎn)生一個新的計數(shù)單位——0.1。照此推理,余幾個0.01,可以繼續(xù)添0,變成幾個0.001,不斷細分,直到解決問題為止。這不就是整數(shù)除法的規(guī)律嗎?由此,學生發(fā)現(xiàn)了兩者之間的聯(lián)通點。
從直觀形象的小數(shù)除法豎式入手,學生不難理解細分的意義和作用,當然也認識到“數(shù)的意義”與“數(shù)的運算”之間的關聯(lián),前者為后者的基礎,后者是對前者的再應用與佐證。同時,學生也理解數(shù)的表示與運算方法的一致性,整數(shù)除法與小數(shù)除法在算理上的一致性。這樣的遷移推理不應小覷,應視作運算教學中的一個重點而大力應用。
4.對比梳理,凸顯算理一致
從上述計算中,學生已經(jīng)理解:無論是整數(shù)除法還是小數(shù)除法,“被除數(shù)和除數(shù)同時乘或除以相同的數(shù)(0除外),商不變”的原理是通用的。那么,學生在計算時完全可以將新知轉化為舊知。當然,前提是讓學生理解轉化的原理。學生一旦理解了算理,確定小數(shù)點的位置就變得容易了。筆者的做法是通過兩次對比進行梳理。
第一次對比,讓學生計算并觀察“1.6÷0.5”和“16÷5”的商,學生想:兩個算式的商是一樣的,是因為整數(shù)除法中商不變的性質在小數(shù)除法中也是適用的。
第二次對比,展示學生完成的幾組除法豎式(包括錯解,如圖3),通過對比、歸納、匯報、交流,體會運算一致性。
從對比中,學生發(fā)現(xiàn)把“9÷0.4”看成“90÷4”,實際上就是利用了商不變的性質。而“商不變”的關鍵在于除數(shù)與被除數(shù)必須要同時變化,如果只有其中一個數(shù)變化,就會出現(xiàn)錯位,過渡到小數(shù),就會出現(xiàn)小數(shù)點位置點錯的問題。可見,理解了整數(shù)除法的意義、算法、算理,轉化思想的滲透就自然而然達成了,循著轉化這一路徑,明算理,清算法,學生辨析錯解變得容易,得出正確答案也變得容易。
以上環(huán)節(jié)用算理貫穿始終,在變中找不變,在“運算一致性”中“多走了幾個來回”,使學生形成科學嚴謹?shù)乃季S,增強推理意識??梢?,整合小數(shù)除法單元,梳理知識脈絡,歸納知識體系,總結運算一致性,對學生學習數(shù)學很有好處。教師應該進行系統(tǒng)化建構,將單薄斷層變?yōu)樨S厚連續(xù),為培養(yǎng)學生的數(shù)學素養(yǎng)提供支撐力,同時應通過整體的起承轉合,引導學生學以致用,發(fā)現(xiàn)數(shù)學運算的本質與一致性。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 王玉彬,姚穎.探索運算本質 ? 構建運算聯(lián)系:數(shù)的運算“一致性”的探索實踐與研究[J].小學數(shù)學教育,2022(9):26-27.
[2] 侯燕妍.以理驅法,體會運算一致性:小數(shù)除法算理教學思考與實踐[J].教學月刊小學版(數(shù)學),2023(Z1):60-63.
[3] 馮玉新.注重“一致”整體施教 ? 貫通“理法”促進學習:以“一個數(shù)除以分數(shù)”為例[J].福建教育,2023(1):55-57.
(責編 黃 露)