文 / 宋曉光
目前的小學數學教學存在重算法輕算理的問題,計算教學停留在淺層,難以培養學生良好的運算能力。究其原因,一方面教師忽視了算理的重要性,另一方面算理本身具有較強的抽象性,學生難以理解算理的內涵。針對上述問題,教師應發揮自身的引導作用,調整小學數學計算教學策略,從融合的角度看待算理教學、算法教學兩項教學內容,通過細講解、多展示、活練習等教學手段提高學生算理、算法的學習效率,培養學生的數學運算素養。
“純粹數學,就其本質而言,是邏輯思想的詩篇。”愛因斯坦的這句名言說明了數學算理的特點[1]。一直以來,算理在小學數學教科書中所占的篇幅較大,圍繞其展開的數學課堂教學活動較多。然而,受算理特質的影響,部分學生無法在學習過程中理解抽象、復雜的算理內容,存在囫圇吞棗的現象。針對小學數學算理教學問題,教師應根據學生的認知特點,設計簡單、直觀且有趣的算理教學方案,加深學生對數學算理的理解。以蘇教版“小數加法和減法”一課教學為例,本課算理與整數加減法的算理是相通的,教師可把握這一特點從以下幾方面展開算理教學。
小學數學中的整數加減法教學、小數加減法教學,算理是相通的。教師應關注兩部分教學內容的計算普遍規律,并對計算規律的本質進行探究,根據學生的具體學情組織舊知回顧教學活動,引導學生在回顧舊知的過程中推理、遷移數學算理。
第一,分析學生學情,找準算理遷移教學的切入點。對于五年級的學生而言,他們已經學習了整數加減法的算理,同時積累了大量關于元、角、分的知識,基本掌握了小數的意義和性質,這為學生理解“小數加法和減法”的算理奠定了知識基礎[2]。
第二,抽象數學算理,明確整數加減法算理與小數加減法算理的共同點。整數加減法的算理:個位數只能與個位數直接相加減,十位數只能與十位數直接相加減——相同數位上的數才能直接相加減。小數加減法的算理:計數單位相同的兩個數才能直接相加減——小數點對齊。
第三,綜合學生學情分析結果與數學算理內容,出示遷移問題,具體如下。
(1)15+12=( )、39-18=( )、175+203=( )的結果是多少?計算原理是什么?該如何列豎式進行計算?(2)你能嘗試列出6.4+1.3=( )的計算豎式嗎?你是怎樣想的?
由第(1)問,學生列出如下豎式,得到計算結果:

根據三項豎式,學生聯想到兩位數加兩位數、兩位數減兩位數、三位數加三位數的整數豎式計算算理,即相同數位對齊并相加。由此,教師引導學生對第(2)問進行遷移:你認為6.4+1.3=( )的豎式應如何列?激發學生的遷移意識,使其主動思考遷移問題,如兩位數、三位數的整數加減法的計算規律是相同位數相加,那么小數加減法的計算規律也是如此嗎?小數的相同位數是什么?怎樣相加小數的相同位數?
淺嘗輒止的算理教學未觸碰數學算理本質,致使學生不能在學習過程中充分領悟算理內涵,計算學習基礎不扎實。為解決這一教學問題,教師有必要在課上演繹算理的形成與應用,使學生在看、聽、悟、思的過程中掌握算理本質,夯實算理學習基礎。“小數加法與減法”的計算本質是十進制計算,為使學生進一步掌握十進制計算原理,教師應用計數器進行演繹教學,具體如下。
講桌擺放計數器,用紅色、粉色、藍色、綠色珠子分別表示十位、個位、十分位、百分位。演繹過程中,組織學生隨機報小數,由教師用計數器擺出小數。
生1:擺出小數2.25。
師:在個位上擺出2顆粉色珠子,在十分位上擺出2顆藍色珠子,在百分位上擺出5顆綠色珠子。
生2:小數2.25與6.93相加?
師:在個位上添加6顆粉色珠子,在十分位上添加9顆藍色珠子,在百分位上添加3顆綠色珠子。
添加后,組織學生數不同數位上的珠子數量:個位有8顆粉色珠子,十分位有11顆藍色珠子,百分位有8顆綠色珠子。
師(提問):現在計數器上呈現的是問題的最終結果嗎?應該怎樣做?
生3:計數器滿十進一,應該在十分位保留1顆藍色珠子,在個位加上1顆粉色珠子,百分位的珠子數量不變。
教師按照學生的說法調整計數器的珠子數量,得到:個位上有9顆粉色珠子,十分位上有1顆藍色珠子,百分位有8顆綠色珠子。
教師通過演繹指導學生在直觀觀察、對比思考、總結的過程中感悟算理,使學生充分理解“小數加法與減法”的計算本質,即個位數與個位數對齊相加,十分位數與十分位數對齊相加,百分位數與百分位數對齊相加,滿十進一等,加深學生對數學算理的理解。
(1)呈現算法:計算小數加、減法,先把各數的小數點對齊(也就是把相同數位上的數對齊),再按照整數加、減法的法則進行計算,最后在得數里對齊橫線上的小數點,點上小數點(得數的小數部分末尾有0,一般要把0去掉)。

(3)演繹講解:對于第一題,先對齊1.3、8.56兩個小數,補齊1.3的百分位為1.30,使百分位與百分位相加,十分位與十分位相加,個位與個位相加,得出計算結果;對于第二題,對齊14.6、0.34兩個小數,補齊14.6的百分位為14.60,百分位與百分位相減(不夠向前借一),十分位與十分位相減,個位與個位相減,得出計算結果。
(1)呈現驗算方法:加法驗算時,可交換加數的位置重新計算,也可用加法運算之和減去一個加數,看得到的結果與另一個加數是否相同,若相同說明計算正確,不同說明計算錯誤;減法驗算時,將差與減數相加,若和等于被減數,說明計算正確,若和不等于被減數,說明計算錯誤。

(3)解釋:驗算1.3+8.56=9.86時,調換8.56與1.30的位置,得到計算結果9.86與原結果相同;用和9.86減去其中一個加數1.30得到的計算結果與另一個加數相同,說明計算正確;驗算14.6-0.34=14.26時,用差14.26與減數0.34相加得到計算結果14.60,與被減數相同,說明計算正確。
教師按照直觀呈現數學算法、習題演繹算法應用方式、口頭解釋算法應用過程的步驟進行“小數加法與減法”的算法教學,能夠使學生在初步認識、練習應用、反思總結的過程中充分掌握數學算法,為日后的綜合應用奠定基礎。
在進行“小數加法與減法”的計算教學時,教師應圍繞基本數學原理設計典型練習題,引導學生在審題、析題過程中感悟題目中蘊藏的數學算理,在解題過程中積累運算經驗并總結數學算法,使學生明確如何“算”。
填空題:3.4+4.6表示_____,結果是_____。
糾錯題:14.34+5.67=71.04,86.7-5.9=81.8,這兩道題目的計算結果正確嗎?如果正確,說明原因;如果不正確,糾正錯題答案。
填空題充分考查了學生對小數加法運算原理的掌握情況,使學生透過問題本質回顧小數加法計算的本質。糾錯題中,兩道例題的計算結果都是錯誤的,錯誤的原因在于小數點未對齊,退位計算不正確。在探析錯誤原因時,學生對小數加法、小數退位減法的算理進行了回顧;在糾正錯題時,應用正確算法得出14.34+5.67=20.01、86.7-5.9=80.8的正確答案,積累了更多運算經驗。
為培養學生綜合應用數學算理、數學算法解決現實問題的能力,教師有必要在計算教學中設計現實問題,激發學生的應用意識。對此,教師要關注小數加法、小數減法問題在現實生活中的具體體現,并根據小學生的數學計算水平設計難度分層的應用習題,循序漸進地提升學生的算理、算法融合應用能力。
(1)小明有零花錢10.5元,媽媽又給了她6.9元,她現在有多少零花錢?(2)食堂有13.6噸大米,吃掉4.5噸后還剩多少噸大米?
上述應用題主要考查學生提煉題目信息,根據要求列小數加法、減法算式和數學計算的能力。在應用題練習過程中,教師可讓學生在小組范圍內交流、討論解題原理、計算思路、計算結果,使學生在互動學習中充分理解數學算理、算法的應用意義及融合應用方法,增強學生的融合學習意識。
小學數學計算教學中,教師應注意整理、開發多元化的計算教學內容,引導學生從不同角度思考、探析數學計算問題,確保學生的計算思維處于活躍狀態,增強其學習效果。教師還可以具體算理、算法為教學根據,設計拓展習題。
拓展題目:一條1米長的鐵絲要圍成一個等腰三角形,一條腰長為3分米,底邊有多長?
設計意圖:這道題目隱藏小數減法計算信息。解題時,學生需要靈活變通計算思維,將不統一的數學單位變為統一的計算單位,并聯系等腰三角形的相關知識進行解題。
教師應將學生作為計算教學的主體,對學生算理學習、算法學習的實際情況進行相應的評價,通過評價激勵學生進一步探究算理、算法的融合應用方法。
例如,在完成“小數加法和減法”算理、算法的基本教學后,教師可出示課后測評習題:計算4.8+5.6、6.28+1.69、28-15.68、20.39-1.2的結果。根據學生的測評情況,教師要分析學生的錯誤原因,如豎式計算時抄錯數字、進退法則出錯、加減法看錯、數位未對齊、錯位相加減等。教師可將學生的計算錯誤原因歸類為算理不明、算法錯誤兩類,并統計因算理原因、算法原因造成計算錯誤的人數。根據統計結果,教師能夠得到學生在算理學習、算法學習時的學情,給予學生專業的點評,使學生在針對性評價的引導下反思自身不足,探究提高方法。
綜上所述,算理教學與算法教學在小學數學計算教學中缺一不可。教師應處理好算理、算法教學的關系,將算理作為教學基礎,將算法作為教學關鍵,并應用針對性的教學手段推進二者深度融合,使學生從淺層的計算學習向深層的算理學習過渡。在實際教學中,教師應靈活應用多種教法,在講解、圖示、演繹、對話的過程中加深學生對抽象算理的理解,促進學生對數學算法的吸收,培養學生靈活解決實際問題的能力。