王翠麗 趙一
摘? 要:乘法分配律的教學(xué)不是一蹴而就的,不僅需要在新課教學(xué)過程中通過多元表征促進(jìn)學(xué)生對運算律的理解,還需要在后續(xù)的學(xué)習(xí)中持續(xù)進(jìn)行運算律知識網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建,助力學(xué)生形成應(yīng)用意識和模型意識,學(xué)會用乘法分配律解決生活中的實際問題,達(dá)成深度學(xué)習(xí)的目的。文章提出教師可以通過深耕“種子課”促進(jìn)學(xué)生對算理的理解,通過設(shè)計“整合課”使學(xué)生構(gòu)建知識體系,真正掌握運算律。
關(guān)鍵詞:小學(xué)數(shù)學(xué);多元表征;整合教學(xué);深度學(xué)習(xí)
乘法分配律是小學(xué)階段學(xué)生需要掌握的五個運算定律之一,具有重要的地位和作用。它溝通了乘除法與加減法之間的聯(lián)系,是小學(xué)數(shù)學(xué)中唯一溝通兩級運算的運算規(guī)律;它不僅適用于整數(shù)的加法和乘法運算,還適用于有理數(shù)的加法和乘法運算,在實數(shù)甚至復(fù)數(shù)的加法和乘法運算中仍然成立。運用乘法分配律可以解決較為復(fù)雜的簡便運算,解釋和推導(dǎo)其他的運算法則和數(shù)學(xué)公式。乘法分配律與加法交換律、加法結(jié)合律、乘法交換律、乘法結(jié)合律被譽為“數(shù)學(xué)大廈的基石”。但筆者通過對本校學(xué)生調(diào)研發(fā)現(xiàn),4 ~ 6年級學(xué)生對乘法分配律的掌握情況并不理想?;趯W(xué)生對乘法分配律這一數(shù)學(xué)模型理解不透徹而導(dǎo)致錯誤頻發(fā)的現(xiàn)狀,筆者認(rèn)為要解決這一問題,不能要求學(xué)生僅憑一節(jié)數(shù)學(xué)課就能完成對乘法分配律的學(xué)習(xí),而是需要從多維度、多層次持續(xù)發(fā)力,助力學(xué)生真正理解乘法分配律的本質(zhì)和內(nèi)涵,建立數(shù)學(xué)模型,從而解決實際問題。
一、深耕“種子課”,通過多元表征,夯實運算律教學(xué)
“種子課”是承載數(shù)學(xué)知識技能、數(shù)學(xué)思想方法和數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的關(guān)鍵課。乘法分配律作為五大運算定律之一,它的新授課即為這部分內(nèi)容的“種子課”。因此,深耕“種子課”,對助力學(xué)生理解算理尤為重要。
關(guān)于乘法分配律的常規(guī)教學(xué),教師通常會通過一個具體實例引導(dǎo)學(xué)生用兩種方法解決問題,借助情境理解算法表示的意義,再通過不完全歸納法引導(dǎo)學(xué)生找出不同算式的共同本質(zhì)特征,從而歸納概括乘法分配律,建立數(shù)學(xué)模型。筆者認(rèn)為,這樣的教學(xué)設(shè)計只關(guān)注結(jié)構(gòu)特征,是模仿性學(xué)習(xí),導(dǎo)致學(xué)生對乘法分配律的本質(zhì)只是淺層理解,后續(xù)會在解決問題的過程中暴露很多問題。
美國教育心理學(xué)家布魯納曾提出學(xué)習(xí)有三種表征方式:動作的、形象的和符號的?;诓剪敿{的觀點,為了夯實乘法分配律教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生真正理解算理,筆者認(rèn)為通過多元表征,充分利用學(xué)生的已有經(jīng)驗,強(qiáng)調(diào)形式歸納與意義理解相結(jié)合來完成乘法分配律的教學(xué),才能促使深度學(xué)習(xí)真正發(fā)生?;诖?,筆者在乘法分配律的“種子課”教學(xué)中設(shè)計了數(shù)方格、拼方格、畫方格、連方格和拆方格的系列活動,以多元表征的學(xué)習(xí)方式促進(jìn)學(xué)生對乘法分配律運算關(guān)系的理解,使學(xué)生從淺層理解走向深度建構(gòu)。
活動1:數(shù)方格。
筆者出示如圖1所示的方格(4行6列),讓學(xué)生數(shù)一數(shù)共有多少個小方格?;谥皩W(xué)過的知識內(nèi)容,學(xué)生會順利得出4 × 6 = 24,即共有24個小方格。這樣設(shè)計的目的在于引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)乘法的意義,為后續(xù)學(xué)習(xí)作鋪墊。
活動2:拼方格。
筆者出示如圖2所示的兩個方格,引導(dǎo)學(xué)生觀察這兩個方格的特點并提出要求:把兩個方格組合成一個大方格,并計算大方格一共有多少個小方格。學(xué)生動手操作,將兩個方格組合成如圖3所示的大方格后列式計算,求出小方格的數(shù)量。有的學(xué)生列出算式5 × 3 + 5 × 4;有的學(xué)生列出算式5 × 7;還有的學(xué)生列出算式[5×3+4。] 學(xué)生思維活躍,想出了不同的計算方法,筆者予以肯定并讓他們說明理由。
這樣的設(shè)計通過“數(shù)”與“形”相結(jié)合的方式借助動作表征、形象表征和語義表征,為學(xué)生搭建了理解的橋梁,使他們知道乘法分配律的本質(zhì)就是a個c加b個c,合起來就是[a+b]個c,為初步理解乘法分配律作鋪墊。
活動3:畫方格,連方格。
經(jīng)歷前兩項活動后,學(xué)生探究熱情高漲。筆者將活動難度升級,帶領(lǐng)學(xué)生玩起了連連看的游戲。先讓學(xué)生在方格紙上用小方格任意畫出一個大方格(每邊最多不超過9),然后引導(dǎo)學(xué)生用幾乘幾的算式表示出大方格的面積,寫在記錄單上。在學(xué)生完成任務(wù)后,筆者將各式各樣、有代表性的作品張貼到黑板上,帶領(lǐng)大家玩連連看的游戲。如圖4,筆者先挑選一個4 × 3的方格,取名為“四三方格”,引導(dǎo)學(xué)生觀察剛剛大家畫出的哪些作品可以與這個“四三方格”連接成更大的方格。
如圖5,學(xué)生找出了可以連接的方格有“四六方格”(4 × 6)、“三五方格”(3 × 5)、“七三方格”(7 × 3)等。筆者追問:為什么這些方格可以連在一起?這其中有什么規(guī)律呢?學(xué)生很快發(fā)現(xiàn)這些方格的一邊是3或者4,可以與“四三方格”連接。接下來,筆者引導(dǎo)學(xué)生觀察那些不能連接起來的方格,思考它們?yōu)槭裁床荒芘c“四三方格”連接在一起。學(xué)生用畫出的方格演示,發(fā)現(xiàn)這些方格的一邊既沒有3,也沒有4,便不能連接。
接著,筆者繼續(xù)啟發(fā)學(xué)生思考,引發(fā)學(xué)生的高階思維:按照連接方式的不同,你能把連在一起的方格分類嗎?學(xué)生經(jīng)過討論后得出可以分成兩類:一類是與一邊是3連接的,一類是與一邊是4連接的。筆者補(bǔ)充:其實還可以分為一類,就是既能與一邊是3連接,又能與一邊是4連接的,也就是3 × 4和3 × 4連接,這是一種特殊情況。以上活動通過讓學(xué)生連接和分類方格,強(qiáng)調(diào)形式歸納與意義理解相結(jié)合,加深對乘法分配律算理的理解,達(dá)成深度學(xué)習(xí)。
活動4:拆方格。
筆者出示一個大方格,啟發(fā)學(xué)生:如果把“七六方格”(7 × 6)拆分成兩個小方格,你想怎么分?學(xué)生在小組內(nèi)交流自己的拆分方法,得出以下幾種分法:7 × 2和7 × 4;3 × 6和4 × 6;7 × 3和7 × 3。接下來,筆者引導(dǎo)學(xué)生對以上拆分方法進(jìn)行分類。學(xué)生歸納出兩種方法:一種是拆分“7”;另一種是拆分“6”。針對乘法分配律除了由分到合,還需要逆向思考由合到分的情況,筆者設(shè)計了拆分方格的環(huán)節(jié),引導(dǎo)學(xué)生在每一次操作之后對方法進(jìn)行分類,培養(yǎng)了學(xué)生的歸納總結(jié)能力,發(fā)展了學(xué)生的推理意識。
接下來的歸納過程水到渠成。通過經(jīng)歷上面的活動,學(xué)生充分感知、深入理解,緊緊抓住乘法分配律內(nèi)在不變的“理”,理解外在變化的“形”。根據(jù)活動總結(jié)出一系列算式,通過不完全歸納法抽象概括出乘法分配律:[a±b · c=a · c±b · c。]
布魯納提倡在教學(xué)中使用直覺思維和發(fā)現(xiàn)法引導(dǎo)學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)。教師要要求學(xué)生像數(shù)學(xué)家那樣思考數(shù)學(xué),像歷史學(xué)家那樣思考?xì)v史,親自去發(fā)現(xiàn)結(jié)論和規(guī)律,使自己成為一個發(fā)現(xiàn)者。本節(jié)課中,筆者引導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)形結(jié)合的方法理解抽象的算理,通過動作表征、形象表征、語義表征等方式,使方格連接中蘊含的知識結(jié)構(gòu)與運算關(guān)系越來越清晰而具體,易于學(xué)生理解和建構(gòu),突破了運算律教學(xué)的難點。
二、設(shè)計“整合課”,構(gòu)建知識體系,促使深度學(xué)習(xí)發(fā)生
根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗,筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生對乘法分配律的教學(xué)內(nèi)容不能單憑幾節(jié)課的教學(xué)就可以達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。學(xué)生的學(xué)習(xí)是一個不斷領(lǐng)悟和內(nèi)化的過程。關(guān)于乘法分配律的學(xué)習(xí),可以從二、三年級開始適當(dāng)體現(xiàn),到了四年級再進(jìn)行系統(tǒng)歸納,以運算律為主線貫穿各種運算規(guī)則,從而構(gòu)建運算律知識體系。這就是布魯納說的“結(jié)構(gòu)思想”。深度學(xué)習(xí)也主張從知識點教學(xué)走向知識結(jié)構(gòu)教學(xué)。為此,在后續(xù)的教學(xué)中,筆者繼續(xù)挖掘教學(xué)資源,引領(lǐng)學(xué)生深入探索,直至學(xué)生能靈活運用乘法分配律解決問題。
基于乘法分配律的廣泛應(yīng)用,在六年級的復(fù)習(xí)課中筆者設(shè)計了運算律教學(xué)“整合課”,運用結(jié)構(gòu)化的教學(xué)思想夯實算理教學(xué),取得了較好的教學(xué)效果。在這節(jié)課中,筆者先創(chuàng)設(shè)了如下具體生活情境:媽媽每天要買一盒牛奶和一個面包,每盒牛奶3.5元,每個面包6.5元。媽媽每周買這些食品一共要花多少錢?有的學(xué)生列出算式3.5 × 7 + 6.5 × 7 = 70,有的學(xué)生列出算式[3.5+6.5×7=70,] 得出一共需要花70元。學(xué)生通過對比發(fā)現(xiàn)使用第二種方法計算更簡便。這個情境的創(chuàng)設(shè)旨在讓學(xué)生復(fù)習(xí)乘法分配律的相關(guān)知識。接下來,筆者引導(dǎo)學(xué)生回顧、思考在解決哪些數(shù)學(xué)問題時用到了乘法分配律。學(xué)生比較容易想到的是做簡便運算時用到乘法分配律,學(xué)生列舉出[99×35=100-1×35=][100×35-1×35=3 465,][45×19.8+55×19.8=45+55×][19.8=1 980。] 這只是淺層次的應(yīng)用。隨后,筆者結(jié)合具體實例進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生思考還有哪些知識運用到了乘法分配律。筆者出示一個長方形,帶領(lǐng)學(xué)生回顧其周長公式的推導(dǎo)過程,即長方形周長 = 長 × 2 + 寬 × 2 = (長 + 寬) × 2,這是典型的運用乘法分配律知識解決問題的過程。這樣的實例打開了學(xué)生的思維,教師再結(jié)合剛才的范例提出自學(xué)要求,讓學(xué)生以小組為單位開展合作學(xué)習(xí),對已經(jīng)學(xué)過的知識進(jìn)行系統(tǒng)梳理,找到應(yīng)用乘法分配律知識解決的問題的路徑,并用實例加以說明。
學(xué)生經(jīng)過充分討論、探究,得出以下知識運用了乘法分配律。例如,口算乘法:[28×6=20+8×6=]20 × 6 + 8 × 6 = 120 + 48 = 168,這個計算過程運用了乘法分配律。筆算乘法:計算43 × 26,第一次乘得的積43 × 6 = 258,第二次乘得的積43 × 20 = 860,把兩次結(jié)果相加,即258 + 860 = 1 118,運用了乘法分配律。小數(shù)乘法:列豎式計算4.8 × 1.2時,先計算4.8 × 0.2,再計算4.8 × 1.0,最后把兩次乘得的積加起來,這個過程也運用了乘法分配律。梯形面積的推導(dǎo)過程:[a×h÷2+b×h÷2=a+b×h÷2]運用了乘法分配律。圓環(huán)面積:在利用公式[πR2-πr2=πR2-r2]計算圓環(huán)面積時,學(xué)生發(fā)現(xiàn)運用乘法分配律使計算更簡便。解方程:求5x - 2x = 30方程的解時,由[5-2x=][30,3x=30,] 得x = 10,運用的還是乘法分配律。除了以上內(nèi)容,解決扇環(huán)面積、圓柱形鋼管的體積等問題時都需要運用乘法分配律。
接下來,筆者引導(dǎo)學(xué)生對探究內(nèi)容進(jìn)行分類:求梯形面積、圓環(huán)面積、扇環(huán)面積、圓柱形鋼管體積屬于“圖形與幾何”領(lǐng)域內(nèi)容;口算乘法、筆算乘法、小數(shù)乘法、解方程屬于“數(shù)與代數(shù)”領(lǐng)域內(nèi)容。通過條分縷析地歸類,使學(xué)生從一節(jié)一節(jié)的課時教學(xué)中跳出來,掌握核心知識,讓學(xué)生透過知識的“不同”看到知識之間的“相同”,進(jìn)而把邏輯聯(lián)系緊密、零散的知識恰當(dāng)?shù)卣?,突出知識的本質(zhì)。這樣的教學(xué)設(shè)計也彰顯了《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》所倡導(dǎo)的“注重教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化”理念。在解決問題的基礎(chǔ)上,再次抽象出乘法分配律的數(shù)學(xué)模型,完成知識體系的構(gòu)建。運用乘法分配律可以突破單元界限、模塊界限和領(lǐng)域界限,將表面看起來不相關(guān)的知識進(jìn)行巧妙關(guān)聯(lián),搭建起完整的、縱橫交錯的知識網(wǎng)。
關(guān)于深度學(xué)習(xí)之深度,相關(guān)研究指出,“深”在學(xué)生參與,倡導(dǎo)主動、積極;“深”在課程內(nèi)容,倡導(dǎo)“知其所以然”;“深”在學(xué)習(xí)任務(wù),倡導(dǎo)挑戰(zhàn)性、高投入;“深”在學(xué)習(xí)過程,倡導(dǎo)問題解決、知識運用于創(chuàng)新;“深”在學(xué)習(xí)結(jié)果走向批判、創(chuàng)造等高階思維,或整合認(rèn)知與非認(rèn)知的割裂,發(fā)展情感態(tài)度與價值觀。以上筆者嘗試的教學(xué)設(shè)計,從學(xué)習(xí)內(nèi)容、參與方式和學(xué)習(xí)過程方面都達(dá)成了深度學(xué)習(xí),使學(xué)生在深度學(xué)習(xí)中構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò),促進(jìn)對乘法分配律的進(jìn)一步理解。
任何外在的教學(xué)形式都應(yīng)該為理解數(shù)學(xué)本質(zhì)服務(wù)。運用多元表征深刻理解和掌握乘法分配律,巧妙設(shè)計“整合課”構(gòu)建知識體系,引領(lǐng)學(xué)生真正理解算理,建構(gòu)數(shù)學(xué)模型,使深度學(xué)習(xí)真實發(fā)生,助力學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。
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