施婭林
摘要:《數(shù)的運(yùn)算總復(fù)習(xí)》一課,是小學(xué)階段數(shù)的運(yùn)算學(xué)習(xí)的收官之作。站在總復(fù)習(xí)的節(jié)點(diǎn),學(xué)生需要的不是運(yùn)算訓(xùn)練,而是從整體上厘清各個(gè)算法之間的聯(lián)系、理解算理的本質(zhì)以及感悟算理的一致性,建構(gòu)完整的、聯(lián)系的、發(fā)展的認(rèn)知結(jié)構(gòu)?;诖?,立足“計(jì)數(shù)單位”,溝通運(yùn)算的本質(zhì);凸顯“計(jì)數(shù)單位”,感悟算理的一致性;緊扣“計(jì)數(shù)單位”,建構(gòu)完整的結(jié)構(gòu)。
關(guān)鍵詞:小學(xué)數(shù)學(xué);計(jì)數(shù)單位;運(yùn)算一致性;數(shù)的運(yùn)算;總復(fù)習(xí)
一、課前思考
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》在第二學(xué)段、第三學(xué)段的“教學(xué)提示”中分別指出,“通過數(shù)的認(rèn)識與數(shù)的運(yùn)算有機(jī)結(jié)合,感悟計(jì)數(shù)單位的意義,了解運(yùn)算的一致性”[1],“通過整數(shù)、小數(shù)和分?jǐn)?shù)的運(yùn)算,進(jìn)一步感悟計(jì)數(shù)單位在運(yùn)算中的作用,感悟運(yùn)算的一致性”[2]。
有關(guān)數(shù)的運(yùn)算,蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材是分階段編排推進(jìn)的。有關(guān)加、減法,第一學(xué)段教學(xué)整數(shù)的加、減法,結(jié)合數(shù)的概念,當(dāng)計(jì)數(shù)單位相同時(shí),計(jì)數(shù)單位的個(gè)數(shù)直接相加、減;當(dāng)計(jì)數(shù)單位不相同時(shí),先“滿十進(jìn)一”或“退一作十”,使計(jì)數(shù)單位相同,再相加、減。第二學(xué)段教學(xué)分?jǐn)?shù)的加、減法,當(dāng)分?jǐn)?shù)單位不相同時(shí),先通分,使分?jǐn)?shù)單位相同,再相加、減。第三學(xué)段教學(xué)小數(shù)的加、減法,借助計(jì)數(shù)器、方格圖等易區(qū)分計(jì)數(shù)單位的計(jì)數(shù)工具,理解小數(shù)點(diǎn)對齊才能相加、減。有關(guān)乘法,第一學(xué)段、第二學(xué)段教學(xué)整數(shù)乘法,由乘法是加法的簡便運(yùn)算推導(dǎo)出乘法口訣,再結(jié)合具體情境將運(yùn)算過程拆分成加法,最后借助豎式計(jì)算整數(shù)乘法。第三學(xué)段教學(xué)小數(shù)乘小數(shù),先通過具體問題情境,將小數(shù)乘法轉(zhuǎn)化成整數(shù)乘法算出積;再根據(jù)“積的變化規(guī)律”推算出小數(shù)乘法的積;最后,運(yùn)用不完全歸納法概括出一般算法。第三學(xué)段教學(xué)分?jǐn)?shù)乘分?jǐn)?shù),先借助圖示寫出結(jié)果,再觀察多個(gè)分?jǐn)?shù)乘法的算式中積的分子、分母與兩個(gè)因數(shù)的分子、分母之間的關(guān)系,運(yùn)用不完全歸納法得出一般算法。有關(guān)除法,由乘法推導(dǎo)出除法的商,再借助豎式計(jì)算整數(shù)除法;運(yùn)用“商不變的規(guī)律”將小數(shù)除法轉(zhuǎn)化成整數(shù)除法;借助真實(shí)情境,利用數(shù)形結(jié)合思想,從分?jǐn)?shù)除以整數(shù)到整數(shù)除以分?jǐn)?shù),逐步歸納出分?jǐn)?shù)除法的一般算法。
基于教材的編排和教學(xué)的階段性,學(xué)生能充分地體會(huì)到轉(zhuǎn)化和數(shù)形結(jié)合的思想,掌握算法。但是,較難感悟分?jǐn)?shù)與小數(shù)乘、除法在算法上的聯(lián)系和算理上的一致性,更無法感悟數(shù)的四則運(yùn)算的一致性。因此,站在小學(xué)數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí)的節(jié)點(diǎn),學(xué)生需要的不是運(yùn)算訓(xùn)練,而是從整體上厘清各個(gè)算法之間的聯(lián)系、理解算理的本質(zhì)以及感悟算理的一致性,建構(gòu)完整的、聯(lián)系的、發(fā)展的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。筆者以為,《數(shù)的運(yùn)算總復(fù)習(xí)》一課教學(xué),可以緊扣計(jì)數(shù)單位,統(tǒng)整數(shù)的運(yùn)算,幫助學(xué)生感悟運(yùn)算的一致性,也為第四學(xué)段(初中)學(xué)習(xí)無理數(shù)、代數(shù)式的運(yùn)算打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
二、課堂實(shí)施
(一)立足計(jì)數(shù)單位,溝通數(shù)的認(rèn)識與運(yùn)算的一致性
1.追本溯源,溝通意義
師我們學(xué)習(xí)過哪些數(shù)?
生整數(shù)、小數(shù)、分?jǐn)?shù)。
師上節(jié)課,我們復(fù)習(xí)了“數(shù)的認(rèn)識”,知道所有的數(shù)之間是有聯(lián)系的,都表示“多少個(gè)計(jì)數(shù)單位”。比如,8表示什么?
生8個(gè)一。
師4呢?12呢?
生4是4個(gè)一,12是1個(gè)十和2個(gè)一。
師看到這三個(gè)數(shù),你想到了哪些算式?
生4+8=12,8+4=12,12-4=8,12-8=4。
師有加法和減法。如果把這里的8再分成4和4呢?
生4+4+4=12。
生3×4=12。
師既然想到了乘法,還有嗎?
生12÷4=3。
師加、減、乘、除陪伴了我們六年,你真的了解它們嗎?它們的本質(zhì)是什么?它們分別在什么情況下運(yùn)用呢?先想一想,然后在小組里交流。
(學(xué)生交流。教師巡視,發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生都按照各算式的形式割裂地理解算式的本質(zhì)。)
生加法就是兩個(gè)數(shù)相加,減法就是被減數(shù)減減數(shù);乘法就是兩個(gè)數(shù)相乘,除法就是被除數(shù)除以除數(shù)。
生乘法就是把相同的數(shù)加起來,除法就是平均分。
師其實(shí),把若干個(gè)部分合成一個(gè)整體用加法,從一個(gè)整體中去掉部分就是減法。那乘法和除法呢?
生幾個(gè)相同的部分合起來就是乘法。
生剛才說除法是平均分。其實(shí),從一個(gè)整體中不斷地減掉相同的部分也是除法。
師是的,其實(shí)這四種運(yùn)算都和整體與部分有關(guān)。
數(shù)的認(rèn)識是數(shù)的運(yùn)算的基礎(chǔ),數(shù)的運(yùn)算是對數(shù)的認(rèn)識的“再應(yīng)用”,它們都是基于計(jì)數(shù)單位進(jìn)行的。因此,復(fù)習(xí)課伊始,立足“計(jì)數(shù)單位”這個(gè)核心概念,充分利用學(xué)生數(shù)的認(rèn)識的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)復(fù)習(xí)四則運(yùn)算的意義,追本溯源,幫助學(xué)生深刻理解數(shù)的四則運(yùn)算。
2.尋找關(guān)聯(lián),融會(huì)貫通
師(同步板貼)現(xiàn)在有“+”“-”“×”“÷”四張卡片。你覺得四種運(yùn)算中誰和誰有關(guān)系?有怎樣的關(guān)系?上臺來移一移,說一說。
生(上臺移動(dòng)卡片,把“+”和“-”放在一起)減法和加法有關(guān):加法是把部分合成整體;相反,減法是把整體分成部分。
生(上臺移動(dòng)卡片,把“+”和“×”放在一起)乘法和加法也有關(guān),乘法就是加法的簡便計(jì)算。
生(上臺移動(dòng)卡片,把“÷”和“-”“×”放在一起)除法和減法有關(guān),除法是減法的簡便計(jì)算;除法和乘法也有關(guān)系,它們是相反的。
師原來它們彼此都有關(guān)系,減法是加法的逆運(yùn)算,除法是乘法的逆運(yùn)算,乘法是加法的簡便運(yùn)算,除法是減法的簡便運(yùn)算。通過理一理,我們溝通了加、減、乘、除之間的聯(lián)系。今天,我們就來復(fù)習(xí)“數(shù)的運(yùn)算”。
學(xué)生很容易理解加法和減法運(yùn)算的算理,但是對乘法和除法運(yùn)算的算理理解起來比較困難,很難將加法和減法運(yùn)算的算理遷移到乘法和除法的運(yùn)算中。究其原因,學(xué)生對四則運(yùn)算之間的聯(lián)系缺乏溝通,對運(yùn)算的意義缺乏深度理解。因此,教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生通過“移卡片”活動(dòng)主動(dòng)比較四則運(yùn)算,在不斷地完善中感悟四則運(yùn)算之間的關(guān)聯(lián),為深入理解四則運(yùn)算算理的一致性打下基礎(chǔ)。
(二)凸顯計(jì)數(shù)單位,統(tǒng)整四則運(yùn)算的一致性
1.圖式明理,把握本質(zhì)
師四種運(yùn)算是互相關(guān)聯(lián)的,而每一種運(yùn)算都可分為整數(shù)、小數(shù)和分?jǐn)?shù)的運(yùn)算。比如,同樣是加法,整數(shù)加法、小數(shù)加法和分?jǐn)?shù)加法之間的算法和算理一樣嗎?想弄清楚它們的異同點(diǎn),你打算怎么辦?
生舉例子。
師特別好!舉例子是數(shù)學(xué)研究的一種重要方法。我們先通過舉例的方法來研究整數(shù)、小數(shù)和分?jǐn)?shù)的加法。
(學(xué)生思考。教師巡視,發(fā)現(xiàn)一部分學(xué)生列舉了一些較簡單的口算,一部分學(xué)生寫了豎式。)
師(板書,如圖1所示)這個(gè)同學(xué)的例子很有特點(diǎn),看出特別在哪里了嗎?
生整數(shù)和小數(shù)中的數(shù)字是一樣的。
師為什么在整數(shù)加法中,3和9對齊,但在小數(shù)加法中卻不對齊計(jì)算呢?
生因?yàn)橐獢?shù)位對齊。在整數(shù)計(jì)算中,3和9都是個(gè)位上的數(shù),分別表示3個(gè)一和9個(gè)一,可以直接相加;而在小數(shù)計(jì)算中,小數(shù)點(diǎn)對齊,數(shù)位才能對齊。
生3和9不在同一個(gè)數(shù)位上,3在十分位上,表示3個(gè)0.1;9在百分位上,表示9個(gè)0.01。
師原來,不管是整數(shù)的末尾對齊還是小數(shù)的小數(shù)點(diǎn)對齊,都是為了相同數(shù)位對齊。數(shù)位對齊就是計(jì)數(shù)單位相同,計(jì)數(shù)單位相同的數(shù)才能直接相加。那分?jǐn)?shù)加法呢?好像和剛才的整數(shù)、小數(shù)不太一樣。
生分母不一樣,要先通分。分母相同,才能相加。
師其實(shí),通分是為了統(tǒng)一分?jǐn)?shù)單位,也就是統(tǒng)一計(jì)數(shù)單位??匆豢茨銈冏约号e的例子,也是這樣的道理嗎?
生(齊)是的。
師在加法中,我們發(fā)現(xiàn)不同數(shù)的運(yùn)算方法不同,但道理是一致的。其他運(yùn)算的道理是不是也一樣呢?四人小組內(nèi)商量一下,你們打算研究哪一個(gè)?怎樣研究?請將你的研究過程記錄在學(xué)習(xí)單上。
(學(xué)生合作研究。教師巡視,發(fā)現(xiàn)很多小組選擇研究乘法和除法。)
師很意外,沒有小組研究減法,能說說原因嗎?
生減法的道理和加法是一樣的,太簡單了。
(其他學(xué)生紛紛點(diǎn)頭表示贊同。)
師你們真會(huì)學(xué)習(xí),能夠舉一反三,發(fā)現(xiàn)減法中整數(shù)、小數(shù)和分?jǐn)?shù)也是計(jì)數(shù)單位相同時(shí)才能直接相減。第三小組研究的是乘法,請帶著你們的學(xué)習(xí)單上臺展示、匯報(bào)。
(學(xué)生列豎式,將豎式的過程表達(dá)出來。)
生小數(shù)乘法可以轉(zhuǎn)化成整數(shù)乘法。分?jǐn)?shù)乘法就是分子乘分子,分母乘分母,與整數(shù)、小數(shù)的乘法有點(diǎn)不一樣。
師確實(shí),乘法運(yùn)算不像加法和減法運(yùn)算那樣容易看出計(jì)數(shù)單位。(出示圖2)老師也帶來了一些例子,一起看一看。
師看明白了嗎?說說你的感受!
生原來乘法運(yùn)算中,不管是整數(shù)、小數(shù)還是分?jǐn)?shù),都跟計(jì)數(shù)單位有關(guān)。
生原來分?jǐn)?shù)的乘法也跟計(jì)數(shù)單位有關(guān)。
師研究除法的同學(xué)發(fā)現(xiàn)了什么?
生小數(shù)除法可以轉(zhuǎn)化成除數(shù)是整數(shù)的除法,分?jǐn)?shù)除法就是乘它的倒數(shù)。
師那它們有什么相通之處嗎?
(學(xué)生沉默。)
師要想講清楚分?jǐn)?shù)除法的運(yùn)算道理,還可以請圖形來幫忙。(出示圖3)分?jǐn)?shù)除法,誰看明白了?
生12除以18就是求48里有多少個(gè)18。
師所以,除法其實(shí)也是計(jì)數(shù)單位的個(gè)數(shù)的運(yùn)算。
加法運(yùn)算的原理很容易遷移到減法運(yùn)算,而乘、除法的算理本質(zhì)學(xué)生很難一下子發(fā)現(xiàn)。教學(xué)時(shí),教師通過橫式的分解過程,凸顯計(jì)數(shù)單位,向?qū)W生呈現(xiàn)小數(shù)的乘、除法計(jì)算過程;借助直觀圖,幫助學(xué)生理解分?jǐn)?shù)乘、除法本質(zhì)上也是基于分?jǐn)?shù)單位(計(jì)數(shù)單位)的運(yùn)算。通過圖式,將抽象的認(rèn)識變直觀,讓算理“看得見”,有效幫助學(xué)生理解四則運(yùn)算算理的本質(zhì)。
2.反思比較,建立結(jié)構(gòu)
師關(guān)于整數(shù)、小數(shù)和分?jǐn)?shù)的四則運(yùn)算,你有什么感受?
生原來這些計(jì)算都是有聯(lián)系的。之前,我認(rèn)為分?jǐn)?shù)和整數(shù)、小數(shù)的計(jì)算不一樣,其實(shí),它們也有聯(lián)系的地方。
生都和計(jì)數(shù)單位有關(guān)。
生原來除法也跟計(jì)數(shù)單位有關(guān)。
生加、減、乘、除的運(yùn)算都是一樣的。
師看來大家都已經(jīng)看到了計(jì)算的本質(zhì),就是計(jì)數(shù)單位個(gè)數(shù)的運(yùn)算。整數(shù)的加、減法計(jì)算時(shí)末尾對齊,小數(shù)的加、減法計(jì)算時(shí)數(shù)位對齊,異分母分?jǐn)?shù)先通分再加、減,本質(zhì)上都是使計(jì)數(shù)單位一樣;乘、除法的計(jì)算也是一樣的。
比較是重要的數(shù)學(xué)思想,是學(xué)生感悟運(yùn)算算理一致性的重要手段。教師有意識地引導(dǎo)學(xué)生從不同中找出共性,從變化中找出規(guī)律。其中,學(xué)生感觸最深的是分?jǐn)?shù)除法與整數(shù)除法、小數(shù)除法的異同,雖然數(shù)的形式不同,計(jì)算方法不同,但在算理本質(zhì)上是相通的,都是計(jì)數(shù)單位個(gè)數(shù)的運(yùn)算。學(xué)生的頭腦中自然而然地形成了對四則運(yùn)算的結(jié)構(gòu)化認(rèn)知。
(三)應(yīng)用計(jì)數(shù)單位,深化四則運(yùn)算的一致性
師(出示圖4)這些計(jì)算對嗎?如果不對,請說出錯(cuò)誤的原因并改正。
生第一道算式,個(gè)位滿十要進(jìn)到十位,而不是百位。
生第二道算式,其實(shí)就是85個(gè)0.1乘16個(gè)0.1,應(yīng)該是1360個(gè)0.01。
生第三道算式,小數(shù)點(diǎn)沒有對齊,不能直接減。
生第四道算式,商的位置是錯(cuò)的。
師總結(jié)這些題目的錯(cuò)誤原因,你有什么想提醒大家的?
生數(shù)位一定要對齊,小數(shù)的小數(shù)點(diǎn)要對齊,這樣計(jì)數(shù)單位才相同,才能相加、減。
生小數(shù)的乘、除法可以轉(zhuǎn)化成整數(shù)的乘、除法,要特別注意小數(shù)點(diǎn)的位置對齊,剛才我們研究過了,就是跟計(jì)數(shù)單位有關(guān)。
師在加、減法中相同數(shù)位對齊,也就是計(jì)數(shù)單位相同,才能相加、減;小數(shù)的乘、除法要關(guān)注小數(shù)點(diǎn)的位置。通過復(fù)習(xí)數(shù)的運(yùn)算,你有什么收獲?
生之前覺得計(jì)算很簡單,沒想到藏著這么深?yuàn)W的道理。
生看不同的四則運(yùn)算,它們之間其實(shí)都是有聯(lián)系的,都跟計(jì)數(shù)單位有關(guān)。
生之前覺得分?jǐn)?shù)和整數(shù)、小數(shù)沒有什么聯(lián)系,沒想到都是相通的。
師看來大家對數(shù)的運(yùn)算有了更深層次的理解,學(xué)習(xí)了六年的運(yùn)算知識全都打通了,運(yùn)用也更加靈活了!
算理是指“為什么這樣算”,算法是指“怎樣算”,算理是算法的依據(jù),算法是對算理的總結(jié)與提煉。課尾,教師出示了一些錯(cuò)例,考查學(xué)生對計(jì)數(shù)單位的靈活應(yīng)用,促進(jìn)學(xué)生從本質(zhì)上理解四則運(yùn)算的算理,從而打通算法形式不同的四則運(yùn)算,靈活運(yùn)用算法,形成計(jì)算技能,提升運(yùn)算能力。
三、課后反思
(一)立足“計(jì)數(shù)單位”,溝通運(yùn)算的本質(zhì)
數(shù)概念的一致性是數(shù)的運(yùn)算一致性的基礎(chǔ)。課始,教師帶領(lǐng)學(xué)生立足計(jì)數(shù)單位復(fù)習(xí)數(shù)概念,再通過4、8、12三個(gè)數(shù)組成的算式溝通四則運(yùn)算的意義。接著,通過“移卡片”活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生深入思考四則運(yùn)算之間的關(guān)系,理解四則運(yùn)算的基礎(chǔ)都是加法運(yùn)算,為后續(xù)深入理解四則運(yùn)算算理的一致性打下基礎(chǔ)。
(二)凸顯“計(jì)數(shù)單位”,感悟算理的一致性
算理是算法的依據(jù),算法是對算理的總結(jié)與提煉。因此,學(xué)生只有理解并打通四則運(yùn)算的算理,才能真正地靈活運(yùn)用算法。教學(xué)中,教師先通過對比兩道數(shù)字相同的豎式,引導(dǎo)學(xué)生溝通整數(shù)和小數(shù)加法運(yùn)算的算理;接著,基于學(xué)生對加法運(yùn)算算理一致性的理解,引導(dǎo)他們自主完成對整數(shù)、小數(shù)乘法豎式的解構(gòu)和建構(gòu)。然而,學(xué)生無法從豎式中直觀感受乘法運(yùn)算算理的一致性,尤其是分?jǐn)?shù)乘法。因此,教師相機(jī)呈現(xiàn)整數(shù)、分?jǐn)?shù)、小數(shù)乘法運(yùn)算的橫式,展示算理的分解過程,促進(jìn)學(xué)生直觀感悟整數(shù)、小數(shù)和分?jǐn)?shù)乘法運(yùn)算算理的一致性。再運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的方法,促進(jìn)學(xué)生理解整數(shù)、小數(shù)和分?jǐn)?shù)除法運(yùn)算算理的一致性。最后,引導(dǎo)學(xué)生通過對比反思,進(jìn)一步感悟整數(shù)、小數(shù)、分?jǐn)?shù)四則運(yùn)算的本質(zhì)都是將計(jì)數(shù)單位的個(gè)數(shù)進(jìn)行分與合。
(三)緊扣“計(jì)數(shù)單位”,建構(gòu)完整的結(jié)構(gòu)
學(xué)生對數(shù)的運(yùn)算的掌握是通過一冊一冊教材、一個(gè)一個(gè)單元以及一個(gè)一個(gè)課時(shí)的學(xué)習(xí)逐步累積形成。因此,四則運(yùn)算的算法和算理在學(xué)生的頭腦中大多呈疊加狀態(tài)。總復(fù)習(xí)課上的梳理和練習(xí),是促進(jìn)學(xué)生形成完整的、關(guān)聯(lián)的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的契機(jī)。教師緊扣“計(jì)數(shù)單位”這一核心概念,引導(dǎo)學(xué)生橫向勾連加、減、乘、除四則運(yùn)算之間的關(guān)系,縱向勾連整數(shù)、小數(shù)、分?jǐn)?shù)四則運(yùn)算之間的關(guān)系。從整體上厘清各個(gè)算法之間的內(nèi)在聯(lián)系和算理的本質(zhì),實(shí)現(xiàn)了算理結(jié)構(gòu)化,形成了整體的、聯(lián)系的、發(fā)展的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。
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