《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《新課標(biāo)》)明確指出:第三學(xué)段的學(xué)生已經(jīng)處于從具體運(yùn)算向形式運(yùn)算的過(guò)渡期,要求學(xué)生從整數(shù)、小數(shù)、分?jǐn)?shù)運(yùn)算的共性中探索數(shù)運(yùn)算本質(zhì)的一致性,更強(qiáng)調(diào)了溝通數(shù)運(yùn)算本質(zhì)一致性的重要性。整數(shù)、小數(shù)、同分母分?jǐn)?shù)加減法,學(xué)生都很容易從算理上理解相同計(jì)數(shù)單位進(jìn)行運(yùn)算,但是到了異分母分?jǐn)?shù)加減法和分?jǐn)?shù)乘除法內(nèi)容時(shí),學(xué)生難以理解比較抽象的運(yùn)算,很難找到和以往運(yùn)算的共性。本文以分?jǐn)?shù)四則運(yùn)算為例,將從以下四塊內(nèi)容來(lái)探究數(shù)運(yùn)算本質(zhì)的一致性。
一、同分母分?jǐn)?shù)加減法數(shù)運(yùn)算本質(zhì)的一致性
人教版數(shù)學(xué)五年級(jí)下冊(cè)第六單元第一個(gè)課時(shí)集中探討了同分母分?jǐn)?shù)加減法。此內(nèi)容在學(xué)生以往學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,很容易理解分子相加減的結(jié)果做分子,但是分母為什么不相加減,教師一定要讓學(xué)生深入探究,這是揭示同分母分?jǐn)?shù)相加減算理的關(guān)鍵問(wèn)題。教材出示了3/8+1/8=?的情境圖。教師要從情境圖中挖掘這張餅總共分出8份,計(jì)數(shù)單位是1/8,是3個(gè)1/8和1個(gè)1/8的和,合起來(lái)就是4個(gè)1/8,4個(gè)"1/8合并起來(lái)就是4/8,分?jǐn)?shù)單位還是1/8,分?jǐn)?shù)單位不變。分子相加表示計(jì)數(shù)單位的個(gè)數(shù)相加,分?jǐn)?shù)單位不變所以分母不變。同分母分?jǐn)?shù)加減法的計(jì)算法則是:只把分子相加減、分母不變。
即:3/8+1/8→計(jì)數(shù)單位都是1/8
=(3+1)/8→3個(gè)1/8和1個(gè)1/8的和
= 4/8→4個(gè)1/8
同分母分?jǐn)?shù)加減法實(shí)際就是把相同計(jì)數(shù)單位相加減的結(jié)果,這就和整數(shù)、小數(shù)的運(yùn)算本質(zhì)建立了一致性。
二、異分母分?jǐn)?shù)加減法算理的一致性
異分母分?jǐn)?shù)加減法是學(xué)生在學(xué)習(xí)了同分母分?jǐn)?shù)加減法的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生把異分母分?jǐn)?shù)加減法再轉(zhuǎn)化成同分母分?jǐn)?shù)加減法的過(guò)程。以教材中1/8+1/4的運(yùn)算為例,教師引導(dǎo)學(xué)生理解分母不同實(shí)際上就是分?jǐn)?shù)單位不同,不同的計(jì)數(shù)單位不能相加,那么怎樣把不同的計(jì)數(shù)單位轉(zhuǎn)化成相同的計(jì)數(shù)單位呢?引導(dǎo)學(xué)生思考把大的分?jǐn)?shù)單位1/4再細(xì)分成更加細(xì)小的分?jǐn)?shù)單位,比1/4更小的分?jǐn)?shù)單位有無(wú)數(shù)個(gè),但是要和1/8的分?jǐn)?shù)單位相統(tǒng)一,就必須是4和8的最小公倍數(shù),從而找到1/4和1/8共同的分?jǐn)?shù)單位是1/8,這個(gè)過(guò)程就是通分。通分的實(shí)質(zhì)是把兩個(gè)不同的分?jǐn)?shù)單位再細(xì)分,從而統(tǒng)一分?jǐn)?shù)單位的過(guò)程,順勢(shì)就把異分母分?jǐn)?shù)加減法轉(zhuǎn)化為同分母分?jǐn)?shù)的加減法。
即 :1/8+1/4→(計(jì)數(shù)單位分別為1/8和1/4)
=1/8+2/8→(計(jì)數(shù)單位統(tǒng)一為1/8)
=(1+2)/8→(1+2是計(jì)數(shù)單位的個(gè)數(shù))
=3/8→(3個(gè) 1/8)
通過(guò)讓學(xué)生經(jīng)歷通分的過(guò)程,學(xué)生明白通分的意義,便對(duì)統(tǒng)一分?jǐn)?shù)單位有了更深入的認(rèn)識(shí),轉(zhuǎn)化為同分母分?jǐn)?shù)加減法,仍然是相同計(jì)數(shù)單位相加減的運(yùn)算本質(zhì)。
三、分?jǐn)?shù)乘法算理的一致性
六年級(jí)上冊(cè)在教學(xué)分?jǐn)?shù)乘法的內(nèi)容時(shí),教材先安排了分?jǐn)?shù)乘整數(shù)的內(nèi)容。分?jǐn)?shù)乘整數(shù)的內(nèi)容,其本質(zhì)是同分母分?jǐn)?shù)加法的簡(jiǎn)便計(jì)算,學(xué)生很容易轉(zhuǎn)化為同分母分?jǐn)?shù)的加法。
即:2/9+2/9+2/9→(分?jǐn)?shù)單位都是1/9)
=(2+2+2)/9→(合并計(jì)數(shù)單位的個(gè)數(shù))
= 2X3/9→ (6個(gè)1/9是多少)
= 6/9
因?yàn)榉帜赶嗤杂?jì)數(shù)單位也相同,只要把分子的個(gè)數(shù)相加,所以分子乘整數(shù)的積表示計(jì)數(shù)單位的個(gè)數(shù);計(jì)數(shù)單位都是相同的,所以分母不變。在已學(xué)過(guò)同分母分?jǐn)?shù)加法的基礎(chǔ)上,學(xué)生很容易理解分?jǐn)?shù)乘整數(shù)運(yùn)算的本質(zhì)也是相同計(jì)數(shù)單位相加。
打通數(shù)運(yùn)算本質(zhì)的一致性,難點(diǎn)是分?jǐn)?shù)乘分?jǐn)?shù)的運(yùn)算方法,這是學(xué)生由具體運(yùn)算向形式運(yùn)算的典型案例。到這個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué),教師如果講不清楚其中的關(guān)鍵,學(xué)生就很容易形成死記硬背的機(jī)械運(yùn)算。以教材1/2×1/5為例,1/2和1/5的計(jì)數(shù)單位各不相同,借助已有的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),學(xué)生很難找到數(shù)運(yùn)算本質(zhì)的一致性。通過(guò)教材情境,讓學(xué)生理解1/5是在1/2的基礎(chǔ)上再細(xì)分,把1/2等分為5份后,實(shí)際上重新等分成了10份,產(chǎn)生了新的計(jì)數(shù)單位,1/2和1/5的共同的計(jì)數(shù)單位變成了1/10。
即:1/2×1/5→(計(jì)數(shù)單位分別是1/2和1/5)
= 1×1/ 2×5→(1×1表示兩個(gè)計(jì)數(shù)單位個(gè)數(shù)的積;2×5表示兩個(gè)計(jì)數(shù)單位份數(shù)的積)
= 1/10→(1表示新的計(jì)數(shù)單位的個(gè)數(shù),10表示二次平均分的總份數(shù))
所以分子相乘表示新的計(jì)數(shù)單位的個(gè)數(shù)相乘,分母相乘表示新的計(jì)數(shù)單位的份數(shù)相乘。在分?jǐn)?shù)乘分?jǐn)?shù)的教學(xué)中,一定要讓學(xué)生理解產(chǎn)生新的計(jì)數(shù)單位的過(guò)程,從而找到數(shù)運(yùn)算本質(zhì)是相同計(jì)數(shù)單位運(yùn)算的共性。
四、分?jǐn)?shù)除法算理的一致性
教學(xué)分?jǐn)?shù)除法時(shí),教材先安排了分?jǐn)?shù)除以整數(shù),無(wú)疑和分?jǐn)?shù)乘整數(shù)的安排一樣,都是基于學(xué)生對(duì)整數(shù)乘除法已經(jīng)非常熟練的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生借助整數(shù)乘法的意義來(lái)理解分?jǐn)?shù)除法的意義。分?jǐn)?shù)除以整數(shù),其意義和整數(shù)除法一樣,平均分只是把份數(shù)變少而不能改變份數(shù)的大小,份數(shù)變少只要把分子平均分,份數(shù)的大小不變就是計(jì)數(shù)單位不變。所以分子除以整數(shù)得到新的份數(shù)做分子,分母不變。這種算法對(duì)于分子正好可以平均分的情況下,學(xué)生可以無(wú)障礙理解數(shù)運(yùn)算本質(zhì)的一致性。
但是當(dāng)出現(xiàn)分子除以整數(shù)得不到一個(gè)整數(shù)時(shí),如何打通數(shù)運(yùn)算本質(zhì)的一致性又是一個(gè)難點(diǎn)。在學(xué)生已經(jīng)有了不夠分就再分成更小份數(shù)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生把分?jǐn)?shù)的分子分母同時(shí)擴(kuò)大成整數(shù)的倍數(shù),再用擴(kuò)大后的新的分子除以整數(shù),二次均分的結(jié)果實(shí)際上產(chǎn)生了新的計(jì)數(shù)單位。
即:4/5÷3
=( 4÷3)/5→(4不可以剛好均分成3份)
=(4X3)/(5X3)÷3→(分子分母同時(shí)擴(kuò)大3倍,計(jì)數(shù)單位變成1/15 )
=12/15÷3→(新的份數(shù)12除以整數(shù)做分子)
= 12÷3 →(分母不變)
= 4/15(均分得4個(gè)1/15)
通過(guò)以上過(guò)程,讓學(xué)生理解分?jǐn)?shù)除以整數(shù)的運(yùn)算,本質(zhì)上也是相同計(jì)數(shù)單位的運(yùn)算。
分?jǐn)?shù)除以分?jǐn)?shù),仍然要引導(dǎo)學(xué)生明白計(jì)數(shù)單位不相同不可以直接算。以教材 5/6÷5/12=?為例,5/6的分?jǐn)?shù)單位是1/6,5/12的分?jǐn)?shù)單位是1/12,1/6和1/12共同的最小分?jǐn)?shù)單位是1/12,在統(tǒng)一分?jǐn)?shù)單位的過(guò)程中,也就把相同計(jì)數(shù)單位分別進(jìn)行了運(yùn)算。
即:5/6÷5/12→(計(jì)數(shù)單位不同,不能直接運(yùn)算)
=10/12÷5/12→(分?jǐn)?shù)單位統(tǒng)一成1/12)
=(10÷5)÷(1/12÷1/12)→(分?jǐn)?shù)單位的個(gè)數(shù)除以個(gè)數(shù),分?jǐn)?shù)單位除以分?jǐn)?shù)單位)
=2÷1
=2
分?jǐn)?shù)除以分?jǐn)?shù)的教學(xué)中,教師切不可以單向灌輸“一個(gè)數(shù)(零除外)除以分?jǐn)?shù)等于乘這個(gè)數(shù)的倒數(shù)”的計(jì)算法則,這樣學(xué)生很難關(guān)聯(lián)相同計(jì)數(shù)單位運(yùn)算的算理。
綜合分?jǐn)?shù)四則運(yùn)算運(yùn)算的過(guò)程,不論是同分母分?jǐn)?shù)加減法、異分母分?jǐn)?shù)加減法,還是分?jǐn)?shù)乘除法,我們都要在學(xué)生理解是相同計(jì)數(shù)單位相加、相減、相乘、相除的基礎(chǔ)上,再總結(jié)各自簡(jiǎn)潔明了的運(yùn)算法則。從而順理成章地揭示整數(shù)、小數(shù)、分?jǐn)?shù)運(yùn)算本質(zhì)上都是相同計(jì)數(shù)單位的運(yùn)算。
以上教學(xué)思考是居于一線教學(xué)中,部分教師簡(jiǎn)單粗糙地讓學(xué)生死記硬背計(jì)算法則,忽視算理,把各種數(shù)運(yùn)算方法孤立教給學(xué)生,沒(méi)能從根源上深入為學(xué)生溝通數(shù)運(yùn)算本質(zhì)的一致性。在新課標(biāo)要求溝通數(shù)運(yùn)算本質(zhì)一致性的大背景下,希望本文粗淺的觀點(diǎn)能夠引發(fā)教學(xué)同仁更多的思考和關(guān)注,從而深入推動(dòng)小學(xué)數(shù)運(yùn)算本質(zhì)一致性的理解。