葉薌
[摘 要]“算理”與“算法”是計算教學中的兩大主角,只有處理好這兩者的關系,即當算理在前時,積累算法經驗;當算理在后時,印證算法操作;同時注意提出問題的時機,只有這樣,才能確保計算教學的效果,提升學生的學科素養。
[關鍵詞]算理;算法;提問時間;計算教學
[中圖分類號] G623.5[文獻標識碼] A[文章編號] 1007-9068(2019)08-0044-02
“算理”與“算法”是計算教學中的兩大主角。按知識邏輯論,算理是算法的理論來源,因此算理應該出現在算法之前;但是,按學生認知的特點和實際狀態而論,先教算理的教學罔顧學生自身發展需求,僵化呆板。那么,算法、算理二者的關系究竟該如何處理?
一、算理在前,積累算法經驗
當學生對算法很生疏,無法憑借經驗來推理演算經過,需要改變原有認識時,應先灌輸算理,再提煉實踐算法。這樣,學生就能從實踐中提煉算法,完成自主構建。
例如,“兩位數乘兩位數的豎式計算”,這是計算中的難點。學生之前已學過兩位數與一位數相乘的豎式計算,但是兩位數與兩位數相乘的程序更為復雜,許多學生做起來屢屢出錯。其實“豎式”就是對口算過程的符號記錄,而“豎式”本身的精煉和簡潔性,體現了數學學科特性,需要學生好好去體味。因此,教學重點應落在“用豎式表達口算流程”上。
如在訓練學生口算能力時,筆者要求學生說出計算28[×]12的過程“先計算10個28一共是多少,即28[×]10=280;再計算2個28一共是多少,即28[×]2=56;最后求出兩個積的和,即280+56=336”,然后要求學生用一個簡練的豎式概括上述口算步驟。學生通過自主探究,互動交流,得到了許多新奇的豎式模板。
筆者帶領學生優化方案:豎式1沒有展現口算程序;豎式2先計算“8[×]12”,然后計算“20[×]12”,是拆解被乘數與乘數來分別求積;豎式3中,第二步里的目標算式到底是“28[×]10”還是“28[×1]”?指出豎式計算應注意積的排版位置;豎式4中,是否存在贅余的“0”?經過此番討論,學生逐漸明晰豎式該簡練有效。
在引導學生用豎式來表示和記錄口算過程時,教師切不可一開始就提出現成的豎式范式,而應讓學生先對口算過程形成探索性生成,再自行摸索合適的豎式樣式,對筆算原理進行自主建構。同時,通過研究對比各種不同版式的豎式,也能讓學生認識到計算的靈活性和多樣性。在簡化豎式的書寫形式時,通過對數位和排版的巧妙處理,可讓學生理解數學符號表達的簡練和嚴密性。
二、算理在后,印證算法操作
當學生能夠順利構建新知,即能夠從原有舊知的延伸拓展順利掌握新知時,應讓學生先熟練算法,再用算理檢驗算法的正確性。
例如,蘇教版教材第五冊“整百數乘一位數的口算”一課。學生因為積累了整十數乘一位數的速算經驗,所以類似“200[×]2”的算式,學生可以自覺完成類推:先算2[×]2,然后在積后面添上兩個0。于是教學時,可直接問學生算理“說說你這么做的理由”,誘導學生用算理來解釋算法。為了幫助學生完整描述,可以引入撥算珠的方法:200[×]2,就是在百位滑桿上移動2顆算珠,而其他數位的滑竿上算珠數為0。算理的理解與撥算珠的操作相結合,直觀形象,可使學生印象深刻。
理論是從實踐中總結出來的,最終又要回歸到實踐中指導操作。抽象的理論和具體的實踐之間存在一定的距離,用算理來檢驗算法時,不能僅僅依靠邏輯推理,有時還需要借助一定的物理工具,如算珠就是一種將理論與計算實踐有效連接起來的物理媒介,學生通過撥算珠的動作來演示算法的同時,也在用算理指導操作步驟,從而印證算法的正確性。
三、選擇合適的時機,提出問題
1.帶著疑問探究
學習活動應是有目標、有程序、有規劃的任務,學生的探究活動需要教師進行干預和引導,這樣可以防止學生走偏。帶著疑問探究,可使活動的目的性更強,激活學生的學習動機。
例如,教學“416[÷]4=”的簡便計算,一般流程是,先讓學生進行豎式計算,得出104,然后再讓學生計算(400+16)[÷]4。學生通過多次操作,發現(400+16)[÷]4=416[÷]4,最后七彎八繞還是回到算式“416[÷]4=”上,仍走老路——用回豎式計算。學生或許會產生疑問:這種無聊的操作有什么用?將被除數拆分成400和16有什么用?為什么不將416拆成410+6?如此教學,名義上是學生自主操作,實際上還是教師在背后操縱。筆者以為,操作之前應該提出猜想,讓學生懷揣好奇去探究。
2.探究中產生疑問
提前設問的確可以讓探究活動目標更明確,但也會限制探究的方向,禁錮學生的思路。此時,教師可讓學生自行發問。
例如,312[÷]4,百位上的數小于除數,需要聯合后一位數進行首輪求商,在十位上上商。由于這個問題在計算時無法回避,于是可以讓學生自己提出疑問。如何解決不夠除的問題,學生涌現出多種解法。有的學生沿襲原思路,用3除以4,不夠除就上商0,接著將十位上的1下移,繼續除。這時教師指導學生,首位商0可以省略,這樣可以順利實現“以舊帶新”。有的學生執拗地認為百位上不能空缺,筆者糾正:算式中的31代表的數值是31個十,除以4的結果為7個十,所以應寫在十位上,而3比4小,除以4后每份得不到一個完整的百,因此百位上只能為0……
綜上可知,計算教學需要考慮的因素很多,絕不是僅僅靠重復訓練,讓學生熟練運用算法就可以教好的。算法和算理的關系是否處理得當,探究中疑問的提出是預設還是生成,都值得教師去好好研究。
(責編 羅 艷)