【摘要】本文以《除數(shù)是一位數(shù)的除法》為例,通過充分暴露計(jì)算教學(xué)中出現(xiàn)的問題,提出讓學(xué)生經(jīng)歷算法多樣化、構(gòu)建一般性算法、構(gòu)建合理化算法和形成所有除法計(jì)算通法等教學(xué)過程,引發(fā)學(xué)生深度學(xué)習(xí),理解算理,掌握算法。
【關(guān)鍵詞】小學(xué)數(shù)學(xué) 計(jì)算教學(xué) 深度學(xué)習(xí)
【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
【文章編號(hào)】0450-9889(2020)05A-0067-04
一直以來,在計(jì)算教學(xué)中理解算理和掌握算法是非常重要的兩個(gè)核心目標(biāo)。算理就是計(jì)算的理論依據(jù),其內(nèi)涵包括數(shù)與運(yùn)算的意義、運(yùn)算的規(guī)律和性質(zhì),也就是解決“為什么這樣算”的問題。算法就是計(jì)算的方法,其內(nèi)涵是由已知推出未知的程序,即解決“怎樣算”的問題。算理為計(jì)算提供了正確的思維方式,確保了計(jì)算的合理性與正確性。算法為計(jì)算提供了規(guī)范快捷的操作方法,促進(jìn)了計(jì)算速度的提高,是解決一類問題的有效處方。
那么,如何將理解算理和掌握算法一起落地?又讓學(xué)生真正經(jīng)歷算法構(gòu)建的過程,實(shí)現(xiàn)算理與算法的內(nèi)在統(tǒng)一?下面以三年級(jí)下冊(cè)《除數(shù)是一位數(shù)的除法》為例,談?wù)勅绾卧O(shè)計(jì)教學(xué)流程,讓學(xué)生在掌握算法的同時(shí)理解算理。
一、自己想辦法算,展現(xiàn)多樣化的算法
師:咱們?cè)瓉韺W(xué)過表內(nèi)除法的簡單計(jì)算。而這個(gè)除法算式(板書42÷2)用乘法口訣表已經(jīng)不能直接算出來了,怎么辦呢?老師準(zhǔn)備了一些小棒,你們可以借助小棒分一分,也可以用畫一畫的方法,還可以用算式表達(dá)的方法來計(jì)算。要求讓大家一眼就明白你是怎么算的?,F(xiàn)在,請(qǐng)你們自己想辦法計(jì)算吧。
(學(xué)生開始嘗試獨(dú)立解決,教師巡堂指導(dǎo))
師:看來很多同學(xué)都已經(jīng)解決了這個(gè)問題。誰愿意來分享自己的解決方法?
生1:老師,我是用分小棒的方法來解決的。我先分整捆的小棒,4捆平均分成兩份,每份就是2捆,然后再把剩下的2根小棒平均分成兩份,每份是1根。把2捆和1根合起來每份都是21根小棒,所以42÷2=21。
師:先分整捆再分零散的,這位同學(xué)用分小棒的方法解決了問題,還有哪些同學(xué)也是采用分小棒的方法呀?(部分學(xué)生舉起了手)
師:還有其他方法嗎?
生2:老師,我用的是口算的方法。我把42分成40和2。先算40÷2=20,再算2÷2=1,然后把兩次計(jì)算得到的商加起來,就得到了最后的結(jié)果:20+1=21。
師:口算也是先算整十?dāng)?shù),再算個(gè)位數(shù)。還有哪些同學(xué)也是采用口算的方法?(部分學(xué)生舉起了手)
師:還有不同的方法嗎?
生3:老師,我是用除法豎式來計(jì)算的。
師:你還記得除法豎式這種計(jì)算方法?太好了!我們?cè)诙昙?jí)學(xué)習(xí)表內(nèi)除法中“有余數(shù)的除法”時(shí)學(xué)過除法豎式計(jì)算。請(qǐng)把豎式計(jì)算方法說給大家聽聽吧。
生3:我先算十位,十位4除以2等于2,寫在十位上;再算個(gè)位,個(gè)位2除以2等于1,寫在個(gè)位上。
師:除法豎式也是先算十位再算個(gè)位?
生3:是的。
師:請(qǐng)問,為什么十位上除得的商要寫在十位上,個(gè)位上除得的商要寫在個(gè)位上呢?
生3:你看剛才那個(gè)同學(xué)分小棒,先分整捆,4捆平均分成兩份,每份是2捆,如果寫到個(gè)位,2捆不就變成2根了嗎?(全班學(xué)生哈哈大笑)
師:我明白了,你的意思是十位上除得的2表示的是2個(gè)十。
生3:對(duì)!個(gè)位上除得的1表示的是1個(gè)一。
師:老師還有一個(gè)地方不明白,你的除法豎式里面出現(xiàn)了兩個(gè)42,為什么要寫兩個(gè)呢,寫一個(gè)不就行了嗎?
生3:這兩個(gè)42表示的意思不一樣?。∩厦孢@個(gè)42是被除數(shù)里要用來分的,下面這個(gè)42表示分完了的,在除法豎式里把分完的數(shù)量也要記錄下來,這樣就不會(huì)遺忘了。
師(連連點(diǎn)頭):是啊,好記性不如爛筆頭,這樣記錄下來確實(shí)一目了然。
生4:老師,我也是用除法豎式計(jì)算的,但是和他的有點(diǎn)不一樣。
師(驚訝):不一樣的除法豎式?那請(qǐng)把你的除法豎式也展示出來,給我們瞧瞧哪兒不一樣!
生4:我也是先算十位再算個(gè)位,跟他的相比,我把每一步的計(jì)算過程都在除法豎式中清楚地表示出來了。
師:大家仔細(xì)看看,有什么疑問嗎?可以向他提問。
生5:你把個(gè)位上的2移下來了,為什么要移下來呢?
生4:我是分兩次算的,第一次算十位上的4除以2,算完十位接下來算個(gè)位。如果不移下來,別人就看不出我究竟是一次算完的還是分兩次算的。
師:意思是第一根橫線上的部分表示的是第一次計(jì)算?
生4:沒錯(cuò)!第二根橫線上的部分表示的是第二次計(jì)算。
學(xué)生二年級(jí)學(xué)習(xí)表內(nèi)除法時(shí)接觸過一次筆算除法,將表內(nèi)口算除法轉(zhuǎn)換成豎式格式,當(dāng)時(shí)僅僅是讓學(xué)生初步知道除法還有另一種書寫格式,至于為什么要寫成豎式格式,學(xué)生一無所知。
這節(jié)課是學(xué)生第一次學(xué)習(xí)表外的筆算除法,也是真正意義上的筆算除法的學(xué)習(xí)。教師沒有急于教給學(xué)生正確的計(jì)算方法,而是放慢腳步,采用開放的教學(xué)方式,將除數(shù)是一位數(shù)的筆算除法“如何計(jì)算”作為一個(gè)迫切需要解決的實(shí)際問題呈現(xiàn)在學(xué)生面前,放手讓學(xué)生用自己喜歡的方法來嘗試計(jì)算,教師僅要求“你的方法要讓大家一眼就能看明白你是怎么算的”,這樣一來,逼著學(xué)生自己面對(duì)一個(gè)陌生的情境,充分調(diào)動(dòng)所有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)來解決這個(gè)問題。
學(xué)生自主探究之后,呈現(xiàn)出了多種多樣的算法:有借助小棒擺一擺的,也有口算的,還有列不同豎式算的。這些解決方案都是學(xué)生用自己原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)為背景進(jìn)行推理或遷移的結(jié)果,都是學(xué)生經(jīng)過深度思考之后的個(gè)性呈現(xiàn)。這個(gè)過程,學(xué)生獲得了學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán),思維得到充分激發(fā),個(gè)性得到張揚(yáng),自然成了知識(shí)的發(fā)現(xiàn)者、探尋者和研究者。既有效地避免了計(jì)算教學(xué)的“少義”“無趣”的尷尬,又讓學(xué)生在交流中感受數(shù)學(xué)計(jì)算的多彩、神奇、嚴(yán)謹(jǐn)、簡潔等。
二、觀察比較,構(gòu)建一般性的算法
師:同學(xué)們真聰明!解決除數(shù)是一位數(shù)的計(jì)算問題,一下子就能想出四種方法。無論是擺小棒還是口算,或者是列豎式計(jì)算,我們都是先算十位再算個(gè)位,這四種方法計(jì)算的順序都是一致的。那么,這四種計(jì)算方法,你更喜歡哪一種,為什么?
生1:我喜歡用分小棒的方法,因?yàn)楹芎唵巍?/p>
生2:分小棒的方法一看就明白。
生3:我覺得分小棒的方法雖然很簡單,容易看明白,但如果被除數(shù)變大了,哪有這么多小棒給我們分呀?
師(微笑著):大家認(rèn)為呢?
生4:對(duì)呀,被除數(shù)變大了,只怕要用火車運(yùn)小棒。(學(xué)生哄堂大笑)
生5:我喜歡用口算的方法,算起來非???,所以我覺得沒有必要列豎式計(jì)算了。
生6:如果數(shù)不大,口算確實(shí)很方便。如果數(shù)很大,口算根本就算不出來。
生5:噢,對(duì)噢。
師:是啊,看來擺小棒和口算的方法只能適用于比較小的數(shù),遇到比較大的數(shù)時(shí),擺小棒和口算的方法確實(shí)不合適,那就要用到列豎式計(jì)算了,列豎式計(jì)算被除數(shù)再大也沒關(guān)系,咱們把除號(hào)畫長一點(diǎn)兒就行了嘛!那么問題又來了,黑板上這兩種列豎式計(jì)算的方法,你們更喜歡哪種?
生7:我喜歡第一種豎式,更簡單。
生8:我也喜歡第一種,非常清楚。第二種寫起來很麻煩,浪費(fèi)時(shí)間。
生9:我喜歡第二種除法豎式,因?yàn)槟茏屛覀兛闯鲈趺此愕?,算了幾次,?jì)算的過程記錄得非常清楚,這樣比較容易檢查,不易出錯(cuò)。第一種雖然是分兩次算的,要是自己不說,人家是看不出來的。
生10:對(duì),第一種除法豎式看起來像一次算完的。
師:我們來把大家的意見綜合一下,簡單的除法……
生(齊):擺小棒或者口算。
師:對(duì)!簡單的事情簡單做。復(fù)雜的除法就……
生(齊):列豎式計(jì)算。
師:關(guān)于列豎式計(jì)算,我們產(chǎn)生了兩種意見。第一種豎式寫法簡單,但是看不出計(jì)算的過程;而第二種豎式寫法雖然麻煩,但是計(jì)算的過程很清楚。
生(齊):對(duì)!
師:既然對(duì)于豎式計(jì)算應(yīng)該怎么寫,大家各執(zhí)己見,誰也說服不了誰,且覺得兩種意見都各有道理,那老師現(xiàn)在請(qǐng)大家再來完成一道除法計(jì)算題,都列豎式計(jì)算,喜歡第一種寫法的就用第一種,喜歡第二種寫法的就用第二種。
在計(jì)算起始課教學(xué)過程中,教師依托課標(biāo),借助教材,讓學(xué)生直面一個(gè)全新的“如何計(jì)算”的問題,學(xué)生由于認(rèn)知水平和思維方式存在個(gè)體差異,對(duì)于同一個(gè)問題,往往會(huì)有基于個(gè)人理解的不同計(jì)算方法,這也凸顯了學(xué)生的不同個(gè)性。教學(xué)中,教師特別重視這種散發(fā)著智慧光芒的差異,并且巧妙利用這種差異,遵循從具象到抽象的順序,有意識(shí)、有層次地引導(dǎo)學(xué)生交流自己的真實(shí)思考,給予學(xué)生基于獨(dú)立思考的觀點(diǎn)與想法激烈碰撞思維火花的機(jī)會(huì),進(jìn)行充分的生與生、師與生之間的對(duì)話交流,讓學(xué)生一一體驗(yàn)和理解不同計(jì)算方法的思維過程,逐一感悟支撐每種方法背后的算理,可以有效地拓寬學(xué)生的視野,開闊學(xué)生的思維。所謂見多識(shí)廣,長期堅(jiān)持,解決問題策略的方法多樣性才不會(huì)局限于群體的思維,而必將綻放于個(gè)體思維。
在此基礎(chǔ)上,再通過觀察比較、交流評(píng)價(jià)以及引導(dǎo)學(xué)生參與該問題和現(xiàn)象的層層剖析,設(shè)想出每種算法可能面臨的種種情形,發(fā)現(xiàn)和領(lǐng)悟各種算法的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì),得出“簡單的除法可以直接用擺小棒和口算,復(fù)雜的除法用列豎式計(jì)算”這一理性結(jié)論,從而形成具體問題具體分析的科學(xué)思路,并將學(xué)生的學(xué)習(xí)思考引向探究“除法豎式如何寫”的更深層次。
三、改變問題的情境,構(gòu)建合理化的算法
(師出示除法算式52÷2= ? ?,學(xué)生獨(dú)立計(jì)算)
師:大家算完了嗎?說說你是怎么算的?
生1:我用的是第一種列豎式計(jì)算的方法,先算十位,用十位上的5除以2,商2,2×2=4,表示分完了4個(gè)十,還余1個(gè)十。
生2:我有疑問!你剛才說的分完4個(gè)十,余下的1個(gè)十在豎式里面根本就沒有看到???
生1:我是記在心里的!
生2:豎式里面看不到你說的計(jì)算過程,記在心里這不就是口算了嗎?
生1:可是我能記住?。?/p>
生2:老師說了,采用的方法要讓大家“一眼就能看明白你是怎么算的”,我就看不明白。
生1:……
師:看來,這種豎式的寫法因?yàn)闆]有完整體現(xiàn)出計(jì)算的每一步過程,所以大家不能一眼看明白。那誰的除法豎式可以完整地呈現(xiàn)計(jì)算的每一步過程?
(很多學(xué)生高高地舉起了手)
生3:請(qǐng)大家看我寫的除法豎式。我是先算十位,用十位上的5除以2,商2,這個(gè)2表示2個(gè)十,寫在商的十位上。2×2=4,表示已經(jīng)分完了4個(gè)十,還余1個(gè)十。
師:十位有余數(shù)了,怎么辦?
生3:有余數(shù)沒關(guān)系的,可以把十位上的余數(shù)和個(gè)位上2合起來看成12,再繼續(xù)除,12除以2商6,這個(gè)6表示6個(gè)一,所以寫在商的個(gè)位上,2×6=12,剛好分完,沒有剩余,所以最后余數(shù)的位置寫0,表示算完了。
師:十位上的1為什么要和個(gè)位上的2合起來?
生3:我們可以用擺小棒來輔助計(jì)算,5捆小棒平均分成2份,先拿出4捆,每份分得2捆。剩下的1捆要拆散,變成單根的10根,與原來的2根合在一起,一共12根,再繼續(xù)分下去。
生5:我來幫你回答!如果不管十位上的1,不跟個(gè)位上的2合起來,那我們算的實(shí)際上是42÷2,而不是52÷2了!
生(齊):對(duì)!
師:咱們?cè)賮肀容^一下這兩種除法豎式計(jì)算的寫法,你更喜歡哪一種?
生6:肯定喜歡第二種了!每一步的計(jì)算過程清清楚楚,明明白白!
生7:我原來是喜歡第一種豎式寫法的,但是我發(fā)現(xiàn)那種方法遇到十位上有余數(shù)的,就沒辦法算了,我也改變主意了。(同學(xué)們紛紛點(diǎn)頭表示同意)
師:還有同學(xué)堅(jiān)持喜歡第一種豎式寫法嗎?(只有生1一人舉手)
生1:我還是喜歡第一種,寫起來比較簡單,我自己心里能記得住。
師:嗯,適合自己的就是最好的方法,非常欣賞你的執(zhí)著和自信!但我們也要學(xué)會(huì)接納更科學(xué)的方法。老師覺得分層表示計(jì)算步驟還有個(gè)重要的作用,便于回頭一步一步對(duì)應(yīng)檢查核對(duì)。
剛學(xué)習(xí)筆算除法時(shí)會(huì)出現(xiàn)一種情況:學(xué)生都普遍采取“一步算到位”的方法,也就是上述片段中第一種豎式的寫法。很多教師不解:課堂上已經(jīng)說得清清楚楚,要一步一步計(jì)算,可最后寫的時(shí)候?yàn)槭裁催€是錯(cuò)誤不斷呢?究其原因,其實(shí)很好理解。人都是趨利避害的,誰都不喜歡麻煩,因?yàn)榈谝环N豎式的寫法比較簡便,學(xué)生出于本能理所當(dāng)然會(huì)選擇簡便的寫法,沒有體會(huì)到第二種豎式寫法的妙處和作用,所以不會(huì)舍近求遠(yuǎn)。甚至有學(xué)生說:要不是老師規(guī)定一定要寫豎式,我才懶得寫呢,我口算就能算出來的題,干嗎還費(fèi)神寫豎式呢!
沒錯(cuò),對(duì)于“42÷2”這種類型的口算除法來說,兩種不同的豎式寫法,并沒有明顯的優(yōu)劣。正因?yàn)椤?2÷2”的計(jì)算毫無難度,其作用主要是讓學(xué)生通過類比,知道表外除法其實(shí)也可以像表內(nèi)除法一樣寫成豎式的形式,它是除法豎式即將展現(xiàn)其強(qiáng)大功能的一座不可缺少的橋梁。而“52÷2”的出現(xiàn),有效地阻斷了“一步算到位”的可能。
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)最大的特點(diǎn)是什么?從易到難,由淺入深,舉一反三,觸類旁通。為了讓學(xué)生能充分感受除法豎式寫法的合理性,教師抓住時(shí)機(jī)主動(dòng)示弱,向?qū)W生請(qǐng)教“十位上有余數(shù)了,怎么辦?”“十位上的1為什么要和個(gè)位上的2合起來?”兩個(gè)關(guān)鍵的問題,就是讓學(xué)生借助分小棒的數(shù)理,遷移到除法豎式的算理辨析中,從而親身體會(huì)到分步記錄除法過程的重要意義在于“一眼就能看明白你是怎么算的”,讓原來喜歡第一種寫法的學(xué)生也體會(huì)到“簡單寫法”的不足,兩相權(quán)衡,轉(zhuǎn)而認(rèn)同合理化的書寫格式。這一過程不正是我們想要的筆算除法豎式書寫規(guī)范得以形成的軌跡嗎?也是算理感悟和算法表達(dá)的有機(jī)結(jié)合的有力證明。
四、再改問題情境,形成所有除法計(jì)算的通法
師:現(xiàn)在請(qǐng)大家用自己喜歡的列豎式方法再來算一道題好嗎?(板書:256÷2=)
師:都算完了嗎?誰能展示一下自己的計(jì)算方法,不用解說,看大家能否一眼看明白。
生1上臺(tái)展示自己的豎式計(jì)算:
生2:根本不用解說,大家都能看懂!你是分三步來算的:先算百位,再算十位,得出十位有余數(shù),第三步將余數(shù)與個(gè)位上的數(shù)合起來再繼續(xù)除。
生1:你說對(duì)了!
師:其實(shí),數(shù)學(xué)是一種思考、表達(dá)和交流的語言,這種列豎式計(jì)算的方法將思考過程表達(dá)得非常清楚。
生3:老師,以后遇到被除數(shù)是四位數(shù)、五位數(shù)、六位數(shù)等除以一位數(shù)的除法,用這種列豎式的方法我們?nèi)紩?huì)算了,您都不用再教了!
師:真的?給大家說說怎么算?
生3:從左邊開始,一位一位地除下來就行了。
師:同意嗎?
生(齊):同意!
師(豎起大拇指):你們好棒!
師(問那個(gè)堅(jiān)持喜歡第一種方法的學(xué)生):你用自己喜歡的方法把這道題算出來了嗎?能不能給大家看看你是怎么算的?
生4(害羞地):數(shù)太大了,算不出來了。
師:那要是遇到剛才大家說的被除數(shù)是四位數(shù)、五位數(shù)、六位數(shù)的情況會(huì)更復(fù)雜,更不好算了。
生4:是的,我現(xiàn)在覺得還是大家的這種方法好,不管數(shù)字大小,都可以算出來。
師:說得太好了!我們終于找到了一種可以解決所有除法計(jì)算問題的好辦法——列豎式,計(jì)算時(shí)一步一步從高位算下來?,F(xiàn)在請(qǐng)大家打開課本第17頁,看看書本上是怎么算的。
生5:老師,書本上的筆算方法居然跟我們的方法一模一樣。
生(齊):真的,太巧了!
師(笑):前人總結(jié)得到的經(jīng)典算法,今天居然被我們親自發(fā)現(xiàn)了,這叫英雄所見略同。
從以上課例中我們不難發(fā)現(xiàn):整節(jié)課不過只做了三道題,其中第三道題原本是下節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容,但為了讓那個(gè)執(zhí)著的學(xué)生徹底放棄自己錯(cuò)誤的觀點(diǎn),并心服口服,教師臨時(shí)將其提前到本節(jié)課來了,如果這個(gè)學(xué)生仍舊堅(jiān)持,估計(jì)要出示四位數(shù)除以一位數(shù)的計(jì)算題繼續(xù)探究。三道題,三個(gè)層次,在理解算理的基礎(chǔ)上不斷優(yōu)化算法,步步登高,讓學(xué)生在一課三練三研究的慢節(jié)奏嘗試體驗(yàn)中,充分探究、理解、交流、體驗(yàn),然后集中火力,攻克筆算除法教學(xué)的重難點(diǎn),發(fā)現(xiàn)知識(shí)內(nèi)在的本質(zhì),每一次嘗試之后,都回過頭來進(jìn)行反思,在反思中獲得解決問題的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),并最終達(dá)成共識(shí),成功建構(gòu)能解決所有除法計(jì)算的豎式寫法。
總之,通過構(gòu)建算理和算法相融的計(jì)算課堂,讓學(xué)生在算法的探究中主動(dòng)思考其中的算理,在理解算理的基礎(chǔ)上形成有理有據(jù)、精彩紛呈的各種算法,在變化的情境中感知不同算法的局限性和優(yōu)越性,完整地經(jīng)歷了筆算除法的形成過程,最終發(fā)現(xiàn)、探尋、研究得出解決一類問題的通法。這才是計(jì)算起始課教學(xué)中真正意義上的深度學(xué)習(xí)。
作者簡介:李何英(1975— ),女,廣西南寧人,研究生學(xué)歷,一級(jí)教師,南寧市學(xué)科帶頭人,主要研究方向:小學(xué)數(shù)學(xué)教育。
(責(zé)編 林 劍)