在上一期中,我們主要討論了兩位數(shù)乘兩位數(shù)的一些教學(xué)問題,本期將主要討論在計(jì)算課中實(shí)施算法多樣化的理念與途徑。
一、 活動(dòng)目標(biāo)
1. 經(jīng)歷閱讀、思考、解答并與同伴交流關(guān)于如何實(shí)施算法多樣化的相關(guān)資料與問題。
2. 思考在計(jì)算課中復(fù)習(xí)與不復(fù)習(xí)的利弊;閱讀并思考對算法優(yōu)化的標(biāo)準(zhǔn)。
3. 明確實(shí)施算法多樣化的理念和操作方法。
二、 活動(dòng)內(nèi)容、形式與時(shí)間
1. 每位教師思考并書寫出在實(shí)施算法多樣化時(shí)遇到的主要問題,并準(zhǔn)備在年級和全數(shù)學(xué)組中進(jìn)行交流。不集中,時(shí)間約30分鐘。
2. 每位教師獨(dú)立解答下文中關(guān)于如何實(shí)施算法多樣化的相關(guān)問題,不集中,時(shí)間約1.5小時(shí)。
3. 交流自己寫出的問題及答案,先以年級組為單位交流,再全數(shù)學(xué)組交流。時(shí)間約1.5小時(shí)。
可以根據(jù)學(xué)校教研活動(dòng)的時(shí)間和教研組教師的情況,選擇下面“活動(dòng)前準(zhǔn)備”中的一些問題進(jìn)行解答與交流。
三、 活動(dòng)前準(zhǔn)備
解答下面的問題,并準(zhǔn)備交流。(注:以下帶有“※”的問題表示有一定的難度。)
1. 你覺得什么叫算法多樣化?有人說,算法多樣化就是計(jì)算方法的多樣化。你同意這樣的觀點(diǎn)嗎?
2. ※數(shù)學(xué)課程中實(shí)施算法多樣化,有什么利弊?下列表達(dá)中,你認(rèn)為是利的請打“√”,認(rèn)為是弊的,請打“×”。
(1) 拉開學(xué)生間數(shù)學(xué)能力上的差異。( )
(2) 每一個(gè)學(xué)生都有了獨(dú)立思考的機(jī)會(huì)。( )
(3) 只有利于尖子學(xué)生的成績提高。( )
(4) 學(xué)困生常常一種方法也沒有。( )
(5) 學(xué)困生面對很多算法,常常無所適從。( )
(6) 提供了數(shù)學(xué)交流的機(jī)會(huì),可以學(xué)習(xí)表達(dá)與傾聽。( )
(7) 課堂交流的時(shí)間很長,練習(xí)量減少。( )
(8) 增強(qiáng)學(xué)生思維的靈活性。( )
(9) 學(xué)習(xí)從多角度思考問題。( )
(10) 有利于理解計(jì)算的道理(算理)。( )
3. 算法多樣化與一題多解有什么異同點(diǎn)?
4. 學(xué)生在學(xué)習(xí)兩位數(shù)乘兩位數(shù)之前,已經(jīng)學(xué)習(xí)了兩位數(shù)乘一位數(shù)和兩位數(shù)乘整十?dāng)?shù),原來的教材一般都有準(zhǔn)備題,在新課前會(huì)先復(fù)習(xí)這兩塊知識,而現(xiàn)在的教材常常是創(chuàng)設(shè)一個(gè)情境,要求學(xué)生自己列出算式并嘗試獨(dú)立解決。如果你上兩位數(shù)乘兩位數(shù)這節(jié)課,新課前有沒有復(fù)習(xí)呢?為什么?你在上其他計(jì)算課時(shí),新課前也都有復(fù)習(xí)嗎?為什么?
5. 你認(rèn)為,新課前如果安排復(fù)習(xí),對學(xué)生的學(xué)習(xí)有什么利弊?如果不安排復(fù)習(xí),又有什么利弊?關(guān)于兩位數(shù)乘兩位數(shù)的教學(xué),新課前有復(fù)習(xí)和沒有復(fù)習(xí)的利弊,甲、乙兩人進(jìn)行了討論與交流,下面是他們的對話,你覺得有道理嗎?
甲:你在上兩位數(shù)乘兩位數(shù)這節(jié)課時(shí),新課前有復(fù)習(xí)嗎?
乙:當(dāng)然有復(fù)習(xí)。
甲:復(fù)習(xí)什么內(nèi)容呢?
乙:我會(huì)安排復(fù)習(xí)兩位數(shù)乘一位數(shù)和兩位數(shù)乘整十?dāng)?shù)的計(jì)算方法與算理。
甲:我是不復(fù)習(xí)的。你為什么要安排復(fù)習(xí)這些內(nèi)容呢?
乙:難道你不知道,這些內(nèi)容是解決兩位數(shù)乘兩位數(shù)的基礎(chǔ)嗎?
甲:什么意思?你是說,要解決兩位數(shù)乘兩位數(shù),一定要會(huì)兩位數(shù)乘一位數(shù)和兩位數(shù)乘整十?dāng)?shù)嗎?
乙:當(dāng)然是這樣的。我們就以24×12為例,在豎式計(jì)算中,實(shí)質(zhì)上,就是24×2再加上24×10。你看兩位數(shù)乘一位數(shù)和兩位數(shù)乘整十?dāng)?shù)還不是基礎(chǔ)嗎?
甲:學(xué)生如果開始不用豎式計(jì)算呢?
乙:那他們怎么做呢?
甲:他們可以只用加法,也就是12個(gè)24相加或者24個(gè)12相加得出結(jié)果,或者用24×2×6、24×3×4,或者用12×3×8、12×4×6等等方法。
乙:這……用加法的方法的確沒有用上兩位數(shù)乘一位數(shù)和兩位數(shù)乘整十?dāng)?shù);后面的幾種方法用到了兩位數(shù)乘一位數(shù),但沒有用到兩位數(shù)乘整十?dāng)?shù)。你的意思是,我安排復(fù)習(xí)可能做了無用功?
甲:是的,因?yàn)槟銖?fù)習(xí)的內(nèi)容是針對豎式計(jì)算的方法或者是對24×2+24×10這類方法的,而對其他的方法可能是無利的。
乙:為什么會(huì)有弊呢?
甲:因?yàn)槊恳环N計(jì)算方法都會(huì)有它相應(yīng)的基礎(chǔ),如果你針對某一種方法復(fù)習(xí)了它的基礎(chǔ),那么對學(xué)生運(yùn)用其他的方法可能在思路上會(huì)有限制。
乙:你是說,我的復(fù)習(xí)對于豎式計(jì)算是有利的,但可能會(huì)對學(xué)生的思路有暗示作用,不利于學(xué)生想出其他的計(jì)算方法?
甲:是的。比如說,學(xué)生學(xué)習(xí)7加幾的20以內(nèi)進(jìn)位加法,我們?nèi)绻寣W(xué)生獨(dú)立去計(jì)算7+6=( ),那么學(xué)生可能會(huì)有多種不同的思路,6+6=12、12+1=13;7+7=14、14-1=13等等方法都可能會(huì)出現(xiàn)。但如果一開始就復(fù)習(xí)數(shù)的組成與分解,要求學(xué)生把4、5、6、7等數(shù)分解成3和幾,并解決7+( )=10、7+3+1=( )這樣的問題,那么,湊十法的思路就容易出現(xiàn),但其他方法運(yùn)用就可能會(huì)少一些。
乙:這樣看來新課前的復(fù)習(xí)的確有利弊,一方面可以幫助學(xué)生在他們的知識與能力庫中,提取運(yùn)用某一種方法解決問題的知識與能力,有利于問題的解決。但同時(shí)也可能限制學(xué)生的其他解題思路。
甲:的確如此。我不復(fù)習(xí)就是不想限制學(xué)生的思路,希望學(xué)生能夠獨(dú)立思考,從多種角度嘗試去解決問題,使他們有機(jī)會(huì)自己去提取解決眼前問題需要的知識與能力。這樣會(huì)有利于算法多樣化的具體實(shí)施。
乙:新課前不復(fù)習(xí)就有利而無弊嗎?
甲:弊還是有的。如果一個(gè)學(xué)生不能解決問題,當(dāng)他無法提取解決眼前問題所需要的知識與能力時(shí),他將經(jīng)歷解題失敗的痛楚,經(jīng)常經(jīng)歷這樣的過程,可能會(huì)讓這部分學(xué)生失去學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的信心。
乙:是不是可以這樣說,有復(fù)習(xí)對成績中下學(xué)生解決問題是有利的,但對成績中上學(xué)生可能是有弊的。沒有復(fù)習(xí)對中上學(xué)生有利而對中下學(xué)生有弊?
甲:我同意這樣的觀點(diǎn)。
乙:但一個(gè)班級總會(huì)有好生和部分差生,上新課前到底應(yīng)不應(yīng)該復(fù)習(xí)呢?
甲:這要根據(jù)學(xué)生與教學(xué)內(nèi)容的情況來定。我的處理是:新課前不復(fù)習(xí)的課多一些,有復(fù)習(xí)的課少一些,總體上說,我想先讓學(xué)生自己獨(dú)立思考去嘗試解決問題。這對學(xué)生養(yǎng)成獨(dú)立思考的習(xí)慣是有好處的,對提高學(xué)生的素養(yǎng)是有益的。
乙:我還要想想,新課前到底應(yīng)該是有復(fù)習(xí)的課多一些,還是少一些。
甲:哈哈,開個(gè)玩笑說,你的課堂當(dāng)然是你做主!
6. 如果讓學(xué)生獨(dú)立嘗試去解決24×12這樣的問題,那么學(xué)生可能會(huì)有以下的方法:
(1) 24×12=24+24+…+24(12個(gè)24相加);
(2) 24×12=12+12+…+12(24個(gè)12相加);
(3) 24×12=24×10+24×2;(4) 24×12=12×20+12×4;
(5) 24×12=24×3×4;(6) 24×12=24×2×6;
(7) 24×12=12×4×6;(8) 24×12=12×3×8;
(9) 24×12=24×20-24×8;
(10) 24×12=12×30-12×6;
(11) 24×12=24÷8×12×8;
(12) 24×12=12÷6×24×6
(13) 用豎式計(jì)算的方法。
有人認(rèn)為:“讓學(xué)生計(jì)算24×12,有了多種方法后,一定要進(jìn)行優(yōu)化。從某種意義上說,優(yōu)化的過程是進(jìn)一步數(shù)學(xué)化的過程,數(shù)學(xué)總是試圖用最優(yōu)化的方法解決問題。”你同意這樣的觀點(diǎn)嗎?為什么?
7. 在上面列舉出的解決24×12的13種算法中,你認(rèn)為哪一種或哪幾種是比較優(yōu)的方法?第(13)種豎式的計(jì)算方法是最優(yōu)的嗎?為什么?
8. 如果要優(yōu)化,如何來衡量算法優(yōu)的標(biāo)準(zhǔn)?如果讓你列出一些衡量的標(biāo)準(zhǔn),你認(rèn)為最主要應(yīng)該考慮的因素是什么?
9. 也有人認(rèn)為:“在學(xué)生計(jì)算24×12,有了多種方法后,不需要優(yōu)化,可以讓學(xué)生自己選擇,學(xué)生喜歡用哪一種方法就用哪種方法。一種方法是不是優(yōu),最主要是看這種方法是不是適合解決某一個(gè)計(jì)算問題,另外,學(xué)生自己是不是喜歡用這種方法也很重要。因此,不可能建立一個(gè)統(tǒng)一的優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)。從客觀上說,也不會(huì)有一種方法是絕對的優(yōu)或絕對的劣。”你同意這樣的觀點(diǎn)嗎?為什么?
10. 有人認(rèn)為:“衡量一種算法是不是優(yōu)主要看以下三個(gè)方面,一是從心理學(xué)的角度看,學(xué)生是不是喜歡這種方法;二是從教育學(xué)的角度看,這種方法是不是教師易教、學(xué)生易學(xué)的;三是從數(shù)學(xué)的角度看,這種方法是不是在學(xué)生后繼的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中要用到的。”你同意這樣的觀點(diǎn)嗎?為什么?你覺得什么是“教師易教、學(xué)生易學(xué)的方法”?對一個(gè)優(yōu)的方法來說,是上面的三方面要求都要做到,還是只要能夠滿足一個(gè)方面的要求,就是優(yōu)的方法?
11. 不管是不是要優(yōu)化算法,對每一種算法都應(yīng)該分析它的特點(diǎn),也就是要讓學(xué)生分析每一種算法的長處與不足,在分析每種算法的特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,對各種算法進(jìn)行分類很重要。你覺得上面列舉的這13種算法可以分成幾類?每一類方法有什么特點(diǎn)?
12. 在積極提倡算法多樣化的課堂教學(xué)中,學(xué)生有了多種算法后,教師需要把這些算法呈現(xiàn)出來,讓全班學(xué)生共享。一般的做法是學(xué)生說出自己解決問題的計(jì)算方法,教師板書相應(yīng)的方法。但這樣的教學(xué)過程時(shí)間比較長。想一想,你有什么辦法,既能讓學(xué)生經(jīng)歷多樣化方法的呈現(xiàn)過程,達(dá)到交流的目的,又能減少教學(xué)時(shí)間呢?你覺得,分別采用下面的一些方法,能夠達(dá)到上述的目標(biāo)嗎?在這些方法中,你喜歡哪一些方法,為什么?
方法一:在學(xué)生小組交流的基礎(chǔ)上,由一個(gè)小組的代表把他們小組的所有方法都匯報(bào)完。在小組交流時(shí),要求學(xué)生把方法進(jìn)行歸類,全班交流時(shí)小組代表一類一類地匯報(bào)。
方法二:在每一個(gè)小組交流歸類的基礎(chǔ)上,讓兩個(gè)小組再交流一次,并把兩個(gè)小組的方法合并歸類,這樣在原來的基礎(chǔ)上,再一次歸納,減少了不必要的重復(fù),兩個(gè)組確定一個(gè)代表向全班匯報(bào)。
方法三:教師為每一個(gè)小組準(zhǔn)備一張大一點(diǎn)的白紙,每個(gè)小組討論交流時(shí),先把自己組的方法分類寫在這張紙上,再貼到黑板上或教室的四周,大家去看、記。說一說,你看到的你們組沒有想到的方法是哪些。
方法四:在學(xué)生小組交流時(shí),教師有意識地尋找方法比較多的一個(gè)組,讓這個(gè)小組先派一個(gè)或幾個(gè)同學(xué)把自己組的所有方法寫到黑板上,其他組討論好后看一看,能不能理解這些方法。有新方法要補(bǔ)充的,可以小組派一個(gè)代表到黑板上去寫。每一種補(bǔ)充的方法后面都寫上小組的編號,以便有不清楚的同學(xué)可以去問相應(yīng)小組的人。
13. 如果要積極提倡算法多樣化,你覺得建立哪些觀念是很重要的?說一說,以下的這些觀念是什么意思?建立這些觀念對實(shí)施算法多樣化有利嗎?為什么?
觀念1:要讓學(xué)生獨(dú)立地嘗試解決計(jì)算問題,盡可能找出一種解決問題的方法。
觀念2:無論學(xué)生是否解決了問題,是否計(jì)算出了正確的結(jié)果,教師都應(yīng)該積極地鼓勵(lì)學(xué)生,嘗試用不同的方法去解決問題。
觀念3:要培養(yǎng)學(xué)生用不同的方法去解決同一個(gè)數(shù)學(xué)問題的習(xí)慣。要讓學(xué)生有用不同方法解決同一個(gè)數(shù)學(xué)問題的愿望。
觀念4:讓學(xué)生重視與同伴的交流,培養(yǎng)學(xué)生比較各種方法特點(diǎn)(優(yōu)點(diǎn))的能力。讓學(xué)生在交流和比較中找到適合自己解決問題的一種或者幾種方法。
觀念5:要培養(yǎng)學(xué)生在比較各種方法特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,把方法進(jìn)行整理與歸類,逐步明確每一類方法的特點(diǎn)。
觀念6:不要求每一個(gè)學(xué)生都能用兩種或兩種以上的方法解決同一個(gè)數(shù)學(xué)問題。算法多樣化是對一個(gè)班集體來說的,不是對每一個(gè)學(xué)生的個(gè)體來說的。
觀念7:要引導(dǎo)學(xué)困生建立解決某一類計(jì)算題的思考程序。如兩位數(shù)減一位數(shù)的退位減法,以54-8=?為例。讓學(xué)生獨(dú)立思考嘗試解決這個(gè)計(jì)算題時(shí),學(xué)生可能會(huì)有多種不同的方法:
(1) 54-8=54-4-4;
(2) 54-8=50-8+4;
(3) 54-8=54-10+2;
(4) 54-8=58-8-4;
(5) 54-8=40+14-8=40+6;
……
以上的每一種方法都有數(shù)學(xué)的思維過程,教師可以選擇一個(gè)一般的算法,分析思維過程,并把思維過程歸納成幾步。如對于運(yùn)用第(5)種方法:54-8=40+14-8。它的思維過程是:一看:看個(gè)位上的數(shù)是否夠減;二分:把被減數(shù)分成幾十和十幾;三減:十幾減幾;四加:幾十加幾;五寫:寫上結(jié)果。讓學(xué)困生經(jīng)歷得出這五步的過程,然后讓學(xué)生運(yùn)用這個(gè)過程解決兩位數(shù)減一位數(shù)的退位減法的問題。
(以上活動(dòng)方案中問題的相應(yīng)參考答案略)
(浙江省杭州市上城區(qū)教育學(xué)院 310006)