“數(shù)與代數(shù)”領(lǐng)域教學(xué)路徑剖析

牟永存

“數(shù)與代數(shù)”領(lǐng)域知識(shí)是數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)內(nèi)容，在數(shù)學(xué)教學(xué)中占有重要地位。小學(xué)階段，“數(shù)與代數(shù)”領(lǐng)域知識(shí)主要包括數(shù)的認(rèn)識(shí)、數(shù)的運(yùn)算、估算、常見(jiàn)的量等，其內(nèi)容貫穿于小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的始終，承載著培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)算能力、符號(hào)意識(shí)、推理能力、模型思想、應(yīng)用意識(shí)等數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的重要任務(wù)。掌握“數(shù)與代數(shù)”領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能，能使學(xué)生形成良好的運(yùn)算能力，建立良好的數(shù)感，形成初步的代數(shù)思想，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)其他領(lǐng)域的數(shù)學(xué)知識(shí)打下重要基礎(chǔ)。因此，在教學(xué)“數(shù)與代數(shù)”領(lǐng)域知識(shí)時(shí)，教師要讓學(xué)生經(jīng)歷“抽象問(wèn)題—理解算理—?dú)w納算法—應(yīng)用鞏固—反思提高”的過(guò)程，使學(xué)生在深度理解算理的過(guò)程中掌握算法，進(jìn)而提高運(yùn)算能力，發(fā)展數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。下面以“兩位數(shù)乘兩位數(shù)的豎式筆算”教學(xué)為例對(duì)“數(shù)與代數(shù)”領(lǐng)域教學(xué)路徑進(jìn)行剖析。

一、經(jīng)歷抽象問(wèn)題的過(guò)程

數(shù)學(xué)情境是從事數(shù)學(xué)活動(dòng)的環(huán)境以及產(chǎn)生數(shù)學(xué)行為的條件，是以激發(fā)學(xué)生問(wèn)題意識(shí)為價(jià)值取向的刺激性數(shù)據(jù)材料和背景信息。學(xué)生要解決的問(wèn)題往往就蘊(yùn)涵在數(shù)學(xué)情境中，好的數(shù)學(xué)情境有利于解決數(shù)學(xué)知識(shí)的抽象性與學(xué)生思維的具體性之間的矛盾。因此，教學(xué)中創(chuàng)設(shè)的數(shù)學(xué)情境，既要有豐富的實(shí)際背景和數(shù)學(xué)信息，又要緊扣教學(xué)目標(biāo)，適合學(xué)生的認(rèn)知水平，靠近學(xué)生思維的最近發(fā)展區(qū)，易于激發(fā)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)，使學(xué)生自主提出數(shù)學(xué)問(wèn)題，經(jīng)歷抽象出數(shù)學(xué)問(wèn)題的過(guò)程，為進(jìn)一步探究問(wèn)題的解決打下基礎(chǔ)。

例如，在教學(xué)“兩位數(shù)乘兩位數(shù)筆算乘法”這節(jié)課時(shí)，教師創(chuàng)設(shè)了學(xué)生生活中熟悉的問(wèn)題情境。

師：王老師到新華書(shū)店買書(shū)，下圖是王老師與售貨員的對(duì)話，你從中得到了哪些數(shù)學(xué)信息呢？

課件出示：

生：我發(fā)現(xiàn)王老師買了12套書(shū)，而且每套書(shū)14本。

師：針對(duì)這些數(shù)學(xué)信息，你能提出什么數(shù)學(xué)問(wèn)題？

生：王老師一共買了多少本書(shū)？

師：怎么列式呢？

生：14×12。

師：這是兩位數(shù)乘兩位，如何計(jì)算呢？

上述教學(xué)中，教師創(chuàng)設(shè)了書(shū)店購(gòu)書(shū)的生活情境，學(xué)生在收集情境中信息的過(guò)程中自主提出數(shù)學(xué)問(wèn)題，親身經(jīng)歷了抽象出數(shù)學(xué)問(wèn)題的過(guò)程，并列出兩位數(shù)乘兩位數(shù)的算式，為進(jìn)一步探索兩位數(shù)乘兩位數(shù)的筆算乘法打下基礎(chǔ)。

二、經(jīng)歷理解算理的過(guò)程

算理是客觀存在的規(guī)律，是計(jì)算過(guò)程中的基本原理和思維方式，是解決為什么這樣算的根本依據(jù)，保證了計(jì)算的合理性和正確性。學(xué)生只有理解了計(jì)算的道理，才能為理解和掌握計(jì)算的方法，進(jìn)而正確迅速地計(jì)算打下基礎(chǔ)。小學(xué)階段學(xué)生的思維正處于從具體形象思維向理性思維過(guò)度，而算理隱藏在計(jì)算的過(guò)程中，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)比較抽象且不易理解。因此，教學(xué)中要借助直觀引導(dǎo)學(xué)生對(duì)計(jì)算的道理進(jìn)行深入探究，幫助學(xué)生借助已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)領(lǐng)悟計(jì)算的道理，使學(xué)生親身經(jīng)歷算理的理解過(guò)程，為進(jìn)一步歸納算法作好鋪墊。

例如，在教學(xué)“兩位數(shù)乘兩位數(shù)的豎式筆算”這節(jié)課時(shí)，教師利用點(diǎn)子圖引導(dǎo)學(xué)生理解算理。

師：如果將一本書(shū)看成一個(gè)點(diǎn)，一套書(shū)14本就能排成一行14個(gè)點(diǎn)。有這樣的12套，也就有這樣的12行點(diǎn)。

（出示課件。）

師：同學(xué)們可以小組合作，利用學(xué)習(xí)單上的點(diǎn)子圖圈一圈、算一算，并將14×12的計(jì)算過(guò)程寫(xiě)下來(lái)。

學(xué)生小組內(nèi)動(dòng)手操作并記錄計(jì)算過(guò)程。

師：哪個(gè)小組來(lái)介紹一下，你們小組是怎樣圈的？又是怎樣計(jì)算的？

組1：我們小組是把點(diǎn)子圖分成兩部分，一部分是4行，即4個(gè)14，算式是14×4=56;另一部分是8行，即8個(gè)14，算式是14×8=112。將兩部分計(jì)算結(jié)果合起來(lái)，即56+112=168。

組2：我們小組是把點(diǎn)子圖平均分成兩部分，一部分是6行，即6個(gè)14，算式是14×6=84。將兩部分計(jì)算結(jié)果合起來(lái)，即84+84=168。

組3：我們小組也是把點(diǎn)子圖分成兩部分，一部分是10行，即10個(gè)14，算式是14×10=140;另一部分是2行，即2個(gè)14，算式是14×2=28。將兩部分計(jì)算結(jié)果合起來(lái)，即140+28=168。

師：我們計(jì)算14×12，可為什么在你們的算式中沒(méi)有12呢？

生：我們都是把12分成了兩部分來(lái)計(jì)算。

師：為什么要分成兩部分？

生：把兩位數(shù)乘兩位數(shù)變成已經(jīng)學(xué)過(guò)的兩位數(shù)乘一位數(shù)或者兩位數(shù)乘整十?dāng)?shù)，也就是將新知識(shí)轉(zhuǎn)化為已經(jīng)學(xué)過(guò)的知識(shí)來(lái)解決問(wèn)題。

師：那同學(xué)們比較一下這幾種方法，你認(rèn)為哪種方法比較簡(jiǎn)便？

生：我覺(jué)得第三種方法比較簡(jiǎn)便，因?yàn)槿魏我粋€(gè)兩位數(shù)都能分成整十?dāng)?shù)和一位數(shù)。

師：下面同學(xué)們?cè)囍秘Q式筆算14×12的積，同時(shí)思考豎式筆算時(shí)先算什么、再算什么，然后小組內(nèi)討論交流。

學(xué)生列豎式計(jì)算，并小組討論交流。

師：誰(shuí)能展示一下你列的算式？

生：（邊指邊說(shuō)）我用2乘4得8，對(duì)應(yīng)寫(xiě)在個(gè)位上;再用2乘十位上的1得2，對(duì)應(yīng)寫(xiě)在十位上。又用十位上的1乘4得4，對(duì)應(yīng)寫(xiě)在十位上;再用十位上的1乘十位上的1得1，對(duì)應(yīng)寫(xiě)在百位上。

師：能結(jié)合點(diǎn)子圖說(shuō)一說(shuō)這樣計(jì)算的道理嗎？

生：其實(shí)豎式計(jì)算就和剛才第三種分法計(jì)算的過(guò)程是一樣的，都是先把12分成10和2來(lái)計(jì)算，28是14×2的積，140是14×10的積，最后把兩部分積合起來(lái)28+140=168，就是12套書(shū)的本數(shù)。

課件出示：

師：4為什么寫(xiě)在十位上？0為什么沒(méi)寫(xiě)？

生：1個(gè)十乘4是4個(gè)十，所以寫(xiě)在十位上，就表示4個(gè)十，所以后面的0就不用再寫(xiě)了。

上述教學(xué)中，教師引導(dǎo)學(xué)生利用直觀的點(diǎn)子圖理解抽象的算理，明晰乘法豎式計(jì)算中每一步計(jì)算表示的含義，學(xué)生通過(guò)直觀圖形與乘法豎式的溝通，經(jīng)歷了充分理解算理的過(guò)程，有效促進(jìn)了學(xué)生對(duì)兩位數(shù)乘兩位算理的掌握，為進(jìn)一步歸納算法作好鋪墊。

三、經(jīng)歷歸納算法的過(guò)程

算法是人為規(guī)定的操作方法，是計(jì)算過(guò)程中的外在表達(dá)形式，是復(fù)雜思維過(guò)程的程式化操作步驟，算法為計(jì)算提供了快捷的操作方法，能有效提高計(jì)算的速度。學(xué)生在掌握算理之后，為了使計(jì)算更方便快捷，提高計(jì)算的速度和準(zhǔn)確率，就要尋找到計(jì)算的普遍規(guī)律，抽象、概括出計(jì)算的方法。因此，教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生在理解算理的基礎(chǔ)上，經(jīng)歷總結(jié)歸納算法的過(guò)程，為計(jì)算提供可操作性的方法，進(jìn)而提高計(jì)算的速度和準(zhǔn)確率，也進(jìn)一步提升運(yùn)算能力。

例如，在教學(xué)“兩位數(shù)乘兩位數(shù)的豎式筆算”這節(jié)課時(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生在理解算理的基礎(chǔ)上進(jìn)一步歸納算法。

師：我們剛剛通過(guò)觀察點(diǎn)子圖理解了乘法豎式每一步計(jì)算的道理，回顧一下這三步計(jì)算的過(guò)程，你能說(shuō)一說(shuō)每一步都計(jì)算的什么嗎？

生1：第一步計(jì)算14×2=28，第二步計(jì)算14×10=140，第三步把兩部分積合起來(lái)28+140=168。

生2：先用12個(gè)位上的2乘14，再用12十位上的1乘14，最后將兩次計(jì)算的結(jié)果相加。

師：不結(jié)合具體數(shù)，你能說(shuō)一說(shuō)兩位數(shù)乘兩位數(shù)的豎式筆算方法嗎？

生：兩位數(shù)乘兩位數(shù)的豎式筆算，先用第二個(gè)乘數(shù)的個(gè)位分別去乘第一個(gè)乘數(shù)的每一位，所得的積放在第一排，末尾與兩個(gè)乘數(shù)的個(gè)位對(duì)齊;再用第二個(gè)乘數(shù)的十位分別去乘第一個(gè)乘數(shù)的每一位，所得的積放在第二排，末尾與兩個(gè)乘數(shù)的十位對(duì)齊;最后將兩部分積相加。

師：同學(xué)們已經(jīng)能結(jié)合14×12的豎式筆算方法總結(jié)出所有兩位數(shù)乘兩位數(shù)的豎式筆算方法，真棒！

上述教學(xué)中，教師引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合14×12的豎式筆算方法，總結(jié)概括出兩位數(shù)乘兩位數(shù)的豎式筆算方法，使學(xué)生充分經(jīng)歷了歸納算法的過(guò)程，為應(yīng)用豎式筆算解決兩位數(shù)乘兩位數(shù)提供了可操作性的方法，進(jìn)一步提升了學(xué)生的運(yùn)算能力。學(xué)生在這一過(guò)程中不僅積累了數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)，而且提升了歸納概括能力。

四、經(jīng)歷鞏固應(yīng)用的過(guò)程

實(shí)際應(yīng)用是鞏固知識(shí)、內(nèi)化知識(shí)的過(guò)程，也是進(jìn)一步理解知識(shí)、發(fā)展思維的過(guò)程。算理的理解和算法的掌握要經(jīng)過(guò)實(shí)際應(yīng)用才能得到檢驗(yàn)和鞏固，組織學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)際應(yīng)用是鞏固理解算理和掌握算法的重要手段，學(xué)生只有在實(shí)際應(yīng)用中才能把算理內(nèi)化為自己的理解，才能進(jìn)一步掌握算法。因此，教學(xué)中要在學(xué)生理解算理和掌握算法之后，及時(shí)組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用，讓學(xué)生在實(shí)際應(yīng)用中加深對(duì)算理的理解，在實(shí)際應(yīng)用中牢固掌握算法，為后續(xù)應(yīng)用算理和算法解決更復(fù)雜的計(jì)算問(wèn)題打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

例如，在教學(xué)“兩位數(shù)乘兩位數(shù)的豎式筆算”這節(jié)課時(shí)，教師設(shè)計(jì)了以下一組練習(xí)。

1.列豎式計(jì)算。

23×22? ? ?35×46

2.解決問(wèn)題。

學(xué)校食堂買大蝦45公斤，每公斤27元，買大蝦一共花了多少元？用列豎式計(jì)算。

3.開(kāi)放闖關(guān)。

上述教學(xué)中，教師設(shè)計(jì)了不同梯度的練習(xí)，使學(xué)生能熟練運(yùn)用兩位數(shù)乘兩位數(shù)豎式筆算方法解決問(wèn)題，經(jīng)歷鞏固應(yīng)用的過(guò)程。特別是開(kāi)放闖關(guān)練習(xí)的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生進(jìn)一步理解了兩位數(shù)乘兩位數(shù)的算理，掌握了兩位數(shù)乘兩位數(shù)的計(jì)算方法，提高了靈活應(yīng)用算理和算法解決問(wèn)題的能力，進(jìn)而提升了運(yùn)算能力。

五、經(jīng)歷反思提高的過(guò)程

反思是對(duì)思維過(guò)程、思維結(jié)果再認(rèn)知的學(xué)習(xí)過(guò)程，是內(nèi)化知識(shí)、提升經(jīng)驗(yàn)、形成思想的重要學(xué)習(xí)手段。通過(guò)反思學(xué)生能自主總結(jié)探索知識(shí)的過(guò)程，鞏固探索思路、方法、策略等，感悟在探索知識(shí)過(guò)程中應(yīng)用的數(shù)學(xué)思想。因此，教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思，讓學(xué)生在反思中內(nèi)化技能方法、積累活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)、感悟數(shù)學(xué)思想，進(jìn)一步深化對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，優(yōu)化思維過(guò)程和知識(shí)結(jié)構(gòu)，為后續(xù)學(xué)習(xí)新知識(shí)打下知識(shí)基礎(chǔ)、經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)、方法基礎(chǔ)和思想基礎(chǔ)。

例如，在教學(xué)“兩位數(shù)乘兩位數(shù)的豎式筆算”這節(jié)課時(shí)，教師引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行反思總結(jié)。

師：通過(guò)今天這節(jié)課的學(xué)習(xí)你有什么收獲？

生1：我通過(guò)點(diǎn)子圖知道了兩位數(shù)乘兩位數(shù)豎式筆算背后的道理，是將其中的一個(gè)兩位數(shù)分成一位數(shù)和整十?dāng)?shù)，即將兩位數(shù)乘兩位數(shù)變成兩位數(shù)乘一位數(shù)和兩位數(shù)乘整十?dāng)?shù)，最后將兩部分積合起來(lái)。如14×12，第一步計(jì)算14×2=28，第二步計(jì)算14×10=140，第三步把兩部分積合起來(lái)28+140=168。

生2：我掌握了兩位數(shù)乘兩位數(shù)豎式筆算的計(jì)算方法，先用第二個(gè)乘數(shù)的個(gè)位分別去乘第一個(gè)乘數(shù)的每一位，所得的積放在第一排，末尾與兩個(gè)乘數(shù)的個(gè)位對(duì)齊;再用第二個(gè)乘數(shù)的十位分別去乘第一個(gè)乘數(shù)的每一位，所得的積放在第二排，末尾與兩個(gè)乘數(shù)的十位對(duì)齊;最后將兩部分積相加。

師：你覺(jué)得今天的學(xué)習(xí)對(duì)于后面三位數(shù)乘兩位的學(xué)習(xí)有哪些借鑒意義？

生：我覺(jué)得三位數(shù)乘兩位數(shù)，首先也是用兩位數(shù)的個(gè)位分別去乘三位數(shù)的每一位，再用兩位數(shù)的十位分別去乘三位數(shù)的每一位，最后將兩部分的積合起來(lái)。

師：同學(xué)們都能利用已經(jīng)學(xué)習(xí)的知識(shí)來(lái)遷移理解新知識(shí)，真棒！我們后面學(xué)習(xí)“三位數(shù)乘兩位數(shù)”時(shí)繼續(xù)探索。

上述教學(xué)中，教師引領(lǐng)學(xué)生回顧兩位數(shù)乘兩位數(shù)的豎式筆算，經(jīng)歷了反思提高的過(guò)程，使學(xué)生不僅進(jìn)一步梳理總結(jié)兩位數(shù)乘兩位數(shù)的算理和算法，也讓學(xué)生嘗試將兩位數(shù)乘兩位數(shù)的計(jì)算遷移到三位數(shù)乘兩位數(shù)的計(jì)算，從學(xué)生的回答可以看出，學(xué)生不僅已經(jīng)充分地理解了兩位數(shù)乘兩位數(shù)的算理，掌握了兩位數(shù)乘兩位數(shù)的豎式筆算方法，而且能將探索的經(jīng)驗(yàn)遷移到三位數(shù)乘兩位數(shù)，為三位數(shù)乘兩位數(shù)的學(xué)習(xí)作好鋪墊。

總之，“數(shù)與代數(shù)”領(lǐng)域知識(shí)的教學(xué)，要讓學(xué)生經(jīng)歷“抽象問(wèn)題—理解算理—?dú)w納算法—應(yīng)用鞏固—反思提高”的過(guò)程，使學(xué)生在理解算理的基礎(chǔ)上掌握算法，實(shí)現(xiàn)算理與算法的深度融合，進(jìn)而提高運(yùn)算能力，發(fā)展數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。

■ 編輯/魏繼軍