隨著時(shí)代的發(fā)展,“運(yùn)算能力”作為核心素養(yǎng)被提出來,它的意義不再僅僅局限于簡(jiǎn)單的計(jì)算技能,而是追求對(duì)運(yùn)算背后知識(shí)、方法、思想、原理的理解。核心素養(yǎng)下的數(shù)學(xué)運(yùn)算被賦予了更多維度的要求和更深層次的內(nèi)涵。
蘇教版教材中整數(shù)乘法教學(xué)始于二年級(jí)上冊(cè)第三單元“表內(nèi)乘法”,止于四年級(jí)下冊(cè)第三單元“三位數(shù)乘兩位數(shù)”。在這期間,三年級(jí)上冊(cè)安排“兩、三位數(shù)乘一位數(shù)的筆算(含估算)”,三年級(jí)下冊(cè)安排了“兩位數(shù)乘兩位數(shù)”。每個(gè)單元學(xué)習(xí)內(nèi)容相互關(guān)聯(lián)、層層遞進(jìn),進(jìn)一步分析,可以將整數(shù)乘法分為兩個(gè)層次進(jìn)行教學(xué),第一層次是乘法的意義及表內(nèi)乘法;第二層次是多位數(shù)乘一位數(shù)、兩位數(shù)乘兩位數(shù)和兩位數(shù)乘三位數(shù),目標(biāo)是運(yùn)用分與合的思想遷移運(yùn)用表內(nèi)乘法相關(guān)知識(shí)進(jìn)行計(jì)算。
“兩位數(shù)乘兩位數(shù)”屬于整數(shù)乘法第二層次教學(xué)內(nèi)容,在筆算乘法中具有承前啟后的重要作用,有著與兩、三位數(shù)乘一位數(shù)相同的口算算理和算法,又是筆算教學(xué)中的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn),即從以前的“一層”跨入了“兩層”,也是四年級(jí)下冊(cè)“三位數(shù)乘兩位數(shù)筆算”教學(xué)的一個(gè)正遷移。教學(xué)時(shí)可以通過遷移運(yùn)用多位數(shù)乘一位數(shù)的相關(guān)知識(shí)來解決兩位數(shù)乘兩位數(shù)。但在以往單課時(shí)的教學(xué)實(shí)踐中,筆者有這樣的感受:“只見樹木,不見森林?!奔床粌H忽視了不同階段筆算學(xué)習(xí)之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性,而且沒有從乘法的意義、算理等高位視角進(jìn)行整合。因此,學(xué)生在缺乏聯(lián)系的點(diǎn)狀學(xué)習(xí)中難以遷移運(yùn)用已有知識(shí)結(jié)構(gòu)解決問題,導(dǎo)致遷移能力的培養(yǎng)未能達(dá)到預(yù)期效果。這種現(xiàn)象不禁讓人反思,能否以相同的算理和算法作為遷移點(diǎn),以單元主題教學(xué)的形式,幫助學(xué)生構(gòu)建筆算乘法的整體知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的運(yùn)算能力和推理能力呢?這就是筆者研究“兩位數(shù)乘兩位數(shù)”主題單元教學(xué)想要突破的。
一、促進(jìn)遷移能力培養(yǎng)的數(shù)學(xué)主題單元教學(xué)
在新知識(shí)的初學(xué)階段,其意義的建構(gòu)和獲得還沒有真正完成。按照有意義學(xué)習(xí)理論,新舊意義之間的聯(lián)系有一個(gè)同化、遷移的過程。所謂遷移,就其字面意思而言,就是搬動(dòng)、轉(zhuǎn)移;從心理學(xué)視角來說,是指一種學(xué)習(xí)對(duì)另一種學(xué)習(xí)的一個(gè)影響。在學(xué)習(xí)活動(dòng)中,遷移能力的培養(yǎng)與形成至關(guān)重要。具備遷移能力意味著學(xué)生能夠通過已學(xué)過的知識(shí),尋找到前后知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)性,將未知問題轉(zhuǎn)化為已知問題來解決,并能做到舉一反三、靈活運(yùn)用。這一能力對(duì)于提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)效率具有積極的促進(jìn)作用。主題單元教學(xué)以知識(shí)結(jié)構(gòu)為線索,以落實(shí)素養(yǎng)為根基,以促進(jìn)意義理解和實(shí)現(xiàn)遷移運(yùn)用為目的,通過結(jié)構(gòu)化和整合化的教學(xué)活動(dòng),促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí),同時(shí)深化學(xué)生對(duì)單元主題的理解和掌握。
二、學(xué)生遷移能力現(xiàn)狀分析
學(xué)情分析是主題單元教學(xué)的邏輯起點(diǎn)。為了了解學(xué)生的遷移能力,筆者對(duì)所帶兩個(gè)班級(jí)90名學(xué)生進(jìn)行了前測(cè):想一想,24×12的意義是什么?怎么計(jì)算?嘗試將你的計(jì)算方法表示出來。該題側(cè)重對(duì)以下兩方面內(nèi)容進(jìn)行分析:(1)學(xué)生能否將多位數(shù)乘一位數(shù)的算理和算法經(jīng)驗(yàn)遷移運(yùn)用到兩位數(shù)乘兩位數(shù)的運(yùn)算中。(2)若無(wú)法遷移,學(xué)生計(jì)算時(shí)的主要難點(diǎn)是什么?需要教師如何進(jìn)行指導(dǎo)?
(一)學(xué)生的遷移能力
前測(cè)結(jié)果顯示,17%的學(xué)生計(jì)算過程和結(jié)果完全正確,10%的學(xué)生只有結(jié)果;22%的學(xué)生無(wú)論用橫式還是豎式計(jì)算時(shí)都出現(xiàn)了共性錯(cuò)誤:24×12=2×24+1×24=72,這種算法是學(xué)生受到了多位數(shù)乘一位數(shù)的影響,忽略了中間交叉乘積的計(jì)算,其根本原因是不理解兩位數(shù)乘兩位數(shù)的本質(zhì);50%以上的學(xué)生雖然能夠理解乘法算式的意義,并能借助點(diǎn)子圖進(jìn)行表征,但對(duì)兩位數(shù)乘兩位數(shù)的算理和算法卻無(wú)法用準(zhǔn)確的語(yǔ)言進(jìn)行表述,如先算什么、后算什么,更無(wú)法提煉兩位數(shù)乘兩位數(shù)的算法規(guī)律。
(二)學(xué)生的難點(diǎn)分析
將24×12的運(yùn)算過程進(jìn)行分解:首先是2×4等于8,然后是2×2等于4,當(dāng)然是40,接下來是1×4等于4,也是40,最后是1×2等于2,然后再將它們相加。這里存在五個(gè)步驟,哪一步是學(xué)生的學(xué)習(xí)難點(diǎn)呢?從調(diào)研數(shù)據(jù)來看,學(xué)生對(duì)個(gè)位數(shù)上的2×4、2×2的計(jì)算基本沒有困難,這是之前學(xué)過的一位數(shù)乘一位數(shù)的計(jì)算;學(xué)生真正的計(jì)算難點(diǎn)在于12中十位上的1×4為什么是40,而且在列豎式時(shí)為什么要從左下方往右上方去乘,且這個(gè)4的書寫位置為什么對(duì)應(yīng)的是十位,而不是個(gè)位。這也是學(xué)生計(jì)算兩位數(shù)乘兩位數(shù)頻繁出錯(cuò)的點(diǎn)。這個(gè)難點(diǎn)的根源在于學(xué)生對(duì)算理的不理解。豎式計(jì)算從以前的一層跨入現(xiàn)在的兩層,怎樣突破這個(gè)難點(diǎn),也是筆者本次教學(xué)研究的重點(diǎn)。
三、以遷移能力培養(yǎng)重構(gòu)單元教學(xué)內(nèi)容
基于以上分析,筆者嘗試以培養(yǎng)學(xué)生的遷移能力為主線,對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行整合,以“多位數(shù)乘兩位數(shù)”為單元主題,將兩位數(shù)乘兩位數(shù)的口算、筆算融入其中,讓學(xué)生經(jīng)歷算理探究和算法歸納的全過程,發(fā)展學(xué)生的運(yùn)算能力,并遷移運(yùn)用到多位數(shù)乘兩位數(shù)的運(yùn)算中(見表1)。
重構(gòu)后的主題單元教學(xué)將筆算乘法作為核心內(nèi)容,同時(shí)聯(lián)結(jié)了四年級(jí)下冊(cè)第三單元“三位數(shù)乘兩位數(shù)”的計(jì)算,通過4個(gè)課時(shí)的教學(xué),幫助學(xué)生溝通筆算與其他算法之間的聯(lián)系,并將兩位數(shù)乘兩位數(shù)的算理和算法遷移運(yùn)用到多位數(shù)乘兩位數(shù)的計(jì)算中,從而實(shí)現(xiàn)遷移能力的培養(yǎng)。
四、基于遷移能力培養(yǎng)的主題單元教學(xué)過程
基于遷移能力的培養(yǎng),筆者在這里重點(diǎn)對(duì)口算乘法和筆算乘法兩個(gè)板塊教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行論述。
(一)口算乘法,回顧乘法運(yùn)算算理
1.激活經(jīng)驗(yàn),回顧乘法意義和兩位數(shù)乘一位數(shù)算理
任務(wù)一:出示情境圖,李叔叔買了2盒草莓,每盒草莓14個(gè),一共有多少個(gè)草莓?自主列式,說一說為什么用乘法,14×2表示什么,14是由什么組成的。
學(xué)生活動(dòng):大部分學(xué)生能夠列出算式14×2或2×14,表示的意義都是2個(gè)14是多少,只有極少部分學(xué)生會(huì)列出14+14。
教師提問:你能口算出14×2的結(jié)果嗎?并解釋自己的口算方法。這些口算方法各自有什么特點(diǎn)?說一說你喜歡哪種口算方法。(見圖1)
(設(shè)計(jì)意圖:這一環(huán)節(jié)從乘法的“零認(rèn)知”出發(fā),根據(jù)情境圖列算式,引導(dǎo)學(xué)生回顧乘法的意義和數(shù)的組成,奠定乘法的基礎(chǔ)知識(shí),明確“先分后合”的計(jì)算思路,為新知學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。)
2.自主探究,感悟從未知到已知的轉(zhuǎn)化過程
任務(wù)二:出示情境圖,李叔叔培育出一批新品種菜椒,送給敬老院10盒,每盒12個(gè)。一共送給敬老院多少個(gè)菜椒?12×10的結(jié)果是多少呢?
生:利用一位數(shù)乘兩位數(shù)的計(jì)算方法進(jìn)行口算,把10盒分成9盒和1盒進(jìn)行計(jì)算,12×9=108,12×1=12,108+12=120(個(gè))。
生:我把每盒的12個(gè)菜椒分成10個(gè)和2個(gè)進(jìn)行計(jì)算。10×10=100,2×10=20,100+20=120(個(gè))。
生:把10盒分成2個(gè)5盒,先算5盒有多少個(gè),再算2個(gè)5盒有多少個(gè),12×5=60,60+60=120(個(gè))。
教師提問:對(duì)比分析,這些口算方法,你最喜歡哪一種?它們有什么共同點(diǎn)?
顯而易見,三個(gè)學(xué)生都遷移運(yùn)用了兩位數(shù)乘一位數(shù)口算中“先分后合”的計(jì)算思路。這樣一拆分就把兩位數(shù)乘兩位數(shù)轉(zhuǎn)化成了原來學(xué)過的兩位數(shù)乘整十?dāng)?shù)和兩位數(shù)乘一位數(shù)。
生:這樣太麻煩,我利用學(xué)過的一位數(shù)乘整十?dāng)?shù)的方法進(jìn)行口算,直接算12×1等于12個(gè)一,12×10就等于12個(gè)十,也就是120。
追問:計(jì)算12×10,為什么可以先用12×1,然后再添0呢?道理是什么?
學(xué)生小組討論。小組討論結(jié)束后,師生共同總結(jié)算理:口算兩位數(shù)乘整十?dāng)?shù)時(shí),先把0前面的數(shù)相乘,然后再把0添上去。特殊的,對(duì)于幾十乘幾十時(shí),先算幾乘幾,再添兩個(gè)0。
(設(shè)計(jì)意圖:對(duì)于乘法口算而言,在計(jì)算時(shí)最關(guān)鍵的步驟是對(duì)因數(shù)進(jìn)行拆分。在兩位數(shù)乘一位數(shù)的口算中,學(xué)生發(fā)現(xiàn)將14拆分成10和4更容易口算。于是在兩位數(shù)乘整十?dāng)?shù)的口算中,學(xué)生也嘗試遷移運(yùn)用以上方法,以探尋最為簡(jiǎn)便的方法。)
從未知到已知,初步實(shí)現(xiàn)了理解乘法算理和算法的正向遷移。
(二)筆算乘法,突破多位數(shù)乘兩位數(shù)計(jì)算難點(diǎn)
在筆算乘法部分,將其分為兩位數(shù)乘兩位數(shù)(不進(jìn)位)、兩位數(shù)乘兩位數(shù)(進(jìn)位)以及多位數(shù)乘兩位數(shù)三個(gè)部分。
任務(wù)三:結(jié)合點(diǎn)子圖(見圖2),在點(diǎn)子圖上圈一圈、畫一畫、找一找、算一算12×14,并具體說一說是怎么計(jì)算的。學(xué)生利用手中的點(diǎn)子圖自主探究,并匯報(bào)成果。
生:我將14分成10和4,12×10利用兩位數(shù)乘整十?dāng)?shù)的方法等于120,12×4等于48,120+48=168。
生:我將14分成7和7,12×7利用兩位數(shù)乘一位數(shù)的方法等于84,84+84=168。
生:我將12分成10和2,14×10=140,14×2=28,140+28=168。
教師提問:這些拆分法有什么區(qū)別嗎?小組比較不同的拆分方法,將其分類,并從中選出最優(yōu)的方法。大多數(shù)小組認(rèn)為,將14拆成10和4,或?qū)?2分成10和2計(jì)算最簡(jiǎn)便。
追問:我們通過分步計(jì)算得到了12×14的積。你能用一個(gè)豎式來計(jì)算12×14嗎?(見圖3)
在列豎式計(jì)算時(shí),只有少數(shù)同學(xué)第二步計(jì)算是12×1=12,將2寫到個(gè)位上,得到48+12=60的錯(cuò)誤結(jié)果。對(duì)于筆算乘法,這是學(xué)生第一次構(gòu)建兩層樓的豎式,所有的豎式都需要經(jīng)歷表征、橫式到豎式記錄的過程。因此,針對(duì)學(xué)生的錯(cuò)誤,筆者再次讓學(xué)生在點(diǎn)子圖上分一分,并把四次相乘得出的結(jié)果在圖上圈出來,以此幫助學(xué)生理解算法和算理的關(guān)系。
追問:比較我們計(jì)算兩位數(shù)乘以兩位數(shù)的方法,看看它們有什么相同之處。兩位數(shù)乘兩位數(shù)的算理是什么?
師生討論發(fā)現(xiàn),兩位數(shù)乘兩位數(shù)的算理是根據(jù)數(shù)和乘法的意義,把其中一個(gè)因數(shù)拆分成不同計(jì)數(shù)單位的數(shù)之和的形式,然后再分別相乘,把積加起來。它們都是把兩位數(shù)乘兩位數(shù)這一新知識(shí)轉(zhuǎn)化成學(xué)過的兩位數(shù)乘整十?dāng)?shù)或一位數(shù)乘一位數(shù)的舊知識(shí),其中運(yùn)用到了遷移和轉(zhuǎn)化的思想方法。
(設(shè)計(jì)意圖:本環(huán)節(jié)引導(dǎo)學(xué)生通過把“兩乘一加”的橫式推算過程在豎式中表示出來,自主完成由橫式推算走向豎式算法建構(gòu)的過程。)
任務(wù)四:列豎式計(jì)算43×65,并說明筆算過程及豎式中每一步的含義。(答案見圖4)
(設(shè)計(jì)意圖:43×65的計(jì)算涉及兩位數(shù)乘以兩位數(shù)進(jìn)位的運(yùn)算規(guī)律。這一環(huán)節(jié)讓學(xué)生遷移前面所學(xué)的規(guī)律自己列豎式計(jì)算,并說明筆算過程及豎式中每一個(gè)數(shù)字的含義。這樣既幫助學(xué)生進(jìn)一步掌握豎式計(jì)算的順序和方法,又加深學(xué)生對(duì)豎式含義的理解,從而達(dá)到真正理解兩位數(shù)乘兩位數(shù)筆算乘法的算理,鞏固算法。)
(三)遷移探究,多位數(shù)乘兩位數(shù)計(jì)算方法
三位數(shù)乘兩位數(shù)的算理、算法與多位數(shù)乘一位數(shù)、兩位數(shù)乘兩位數(shù)是一致的,只不過三位數(shù)乘兩位數(shù)多了一個(gè)計(jì)算步驟。在教學(xué)過程中,筆者放手讓學(xué)生進(jìn)行自主探究,將已有的乘法豎式方法遷移到當(dāng)前的學(xué)習(xí)中,以促進(jìn)學(xué)生遷移能力的提升。兩位數(shù)乘兩位數(shù)和三位數(shù)乘兩位數(shù),都是先用第一個(gè)因數(shù)去乘第二個(gè)因數(shù)的個(gè)位,得到幾個(gè)一,再用第一個(gè)因數(shù)去乘第二個(gè)因數(shù)的十位,得到幾個(gè)十,最后把兩次乘得的結(jié)果合起來。兩位數(shù)乘兩位數(shù),先用兩位數(shù)去乘第二個(gè)因數(shù)的個(gè)位,得數(shù)從個(gè)位寫起,表示多少個(gè)一,再用兩位數(shù)去乘第二個(gè)因數(shù)的十位,得數(shù)從十位寫起,表示多少個(gè)十,最后再把兩次的得數(shù)合起來。三位數(shù)乘兩位數(shù)同樣也是先用第二個(gè)因數(shù)的個(gè)位去乘兩位數(shù),得數(shù)從個(gè)位寫起,表示多少個(gè)一,再用兩位數(shù)去乘第二個(gè)因數(shù)的十位,得數(shù)從十位寫起,表示多少個(gè)十,最后再把兩次的得數(shù)合起來。通過對(duì)比可以發(fā)現(xiàn),三位數(shù)乘兩位數(shù)與兩位數(shù)乘兩位數(shù)的方法相同,都是在“先分再合”,這樣自然而然地就把兩位數(shù)乘兩位數(shù)的計(jì)算方法遷移到三位數(shù)乘兩位數(shù)中了。根據(jù)這樣的規(guī)律,學(xué)生可以進(jìn)一步推理出三位數(shù)乘三位數(shù)、四位數(shù)、五位數(shù)等的算理和算法,接著類推到多位數(shù)乘多位數(shù)。
五、結(jié)論
在本單元教學(xué)中,筆者利用前測(cè)結(jié)果了解學(xué)生遷移能力及對(duì)兩位數(shù)乘兩位數(shù)的學(xué)習(xí)起點(diǎn),明確學(xué)生的學(xué)習(xí)難點(diǎn)在于對(duì)算理的理解;在教學(xué)中引領(lǐng)學(xué)生回顧乘法的意義、兩位數(shù)乘一位數(shù)的算理,激活學(xué)生已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。在這個(gè)基礎(chǔ)上,筆者牢牢抓住乘法的本質(zhì),引導(dǎo)學(xué)生明確兩位數(shù)乘兩位數(shù)運(yùn)算的本質(zhì)就是將其中一個(gè)因數(shù)進(jìn)行拆分,將其轉(zhuǎn)化成一位數(shù)或整十?dāng)?shù)乘兩位數(shù)來計(jì)算。筆者在類比探究的過程中,幫助學(xué)生搭建新舊知識(shí)的溝通橋梁,學(xué)會(huì)遷移運(yùn)用舊知識(shí)來解決新問題,最終促進(jìn)學(xué)生遷移能力的提高。
(作者單位:泗陽(yáng)縣實(shí)驗(yàn)小學(xué))
編輯:常超波