一、為了建構算法
案例一:兩位數加整十數或一位數(不進位)
師:要求大客車和中巴車一共坐多少人,怎樣列式?
生:45+30。
師:你能用小棒擺一擺或用計數器撥一撥。算出45+30等于多少嗎?
生動手操作,有的用小棒擺,有的用計數器撥。班內交流……
師:不用小棒或計數器,你能算出45+30等于多少嗎?
生:40+30=70 70+5=75
……
但當練習中出現26+20,50+34,26+2,5+34時,很多學生卻無從下手,不知怎樣口算。
算法建構過程需要操作的直觀感知來獲取算理,但并不意味著有了操作就可以理解算理、建構算法,事實上動手操作所獲得的只是對算理的直觀感知,還需要通過有效引導來搭建平臺,幫助學生進一步內化整理,溝通算理與算法之間的內在聯系,讓學生在算理與算法之間能得以來回自由穿行。
案例一中,學生通過擺小棒、撥珠子等操作,已經初步明確了算理,但教師“過河拆橋”,一句“不用小棒、計數器,你能口算出來嗎?”人為割裂算理與算法之間的聯系,學生忙碌了半天又回到了起點,操作中所獲得的那些經驗全無用武之地,對于怎樣口算即便有幾個學生會的,那也是少數學生的一知半解,伴著多數學生的不得其解,這樣操作自然就衍變成一種可有可無的擺設。而如果在學生操作交流后提出:“剛才用小棒和用計數器算45+30時都是先把哪部分合起來,再把哪部分合起來的?如果用算式表達該怎樣說?”那么學生就能有意識地審視自己的操作過程,自覺地把剛才操作過程中所獲得的認識進行整理提升,這樣算法建構自然呼之欲出。可見為了建構算法,不僅需要有效操作,更需要對操作進行及時有效的引導與提升。
二、為了誘發需要
案例二:認識容量和升
師出示一個大水壺,問:這個水壺容量有多大?想知道嗎?
生:想。
師:每個小組都有一個這樣的大水壺。先裝滿水,再用杯子量一量,看它能盛多少杯水。
學生進行操作,先裝滿水,再分別倒入杯中。
師:你們量出這個水壺的容量大約是多少?
生1:我們組量的有5杯半。
生2:我們組量的大約有8杯。
……
師:每個水壺的容量是一樣大的,怎么有的組量的有5杯半,有的組量的有8杯呢?
生:杯子大小不一樣。
師:看來要想準確測量一個容器的容量需
要有一個統一的單位,這個單位就是升。……
學生在操作中會獲得很多新的認識。這些
新的認識有時會與已有的認識發生沖突,造成
一種認識上的不平衡狀態,而就是這種狀態使
得學生產生學習新知、探究結果的需要。因此教學中很多操作就是為了誘發這種需要。但事實上這種需要產生并非僅靠操作來實現,因為需要的產生有時是靠體驗產生,有時靠感受也可以產生,而如果對那些通過觀察、對比等可以產生的需要也用操作來演繹,必將使操作因沒有內涵而淺顯,因占用大量時間而低效。
就像“案例二”中組織的這個操作就大約花去6~7分鐘,而本節課還有兩個操作:一個是比較兩個容器容量的大小,另一個是體驗“1升”,很顯然這么多操作加起來,時間肯定不寬裕。況且在“案例二”中用操作來誘發需要引入“升”是否必須,又有沒有其他方式?顯然如果仔細推敲,用直觀演示完全可以,因為讓學生自己把壺里水倒入杯子中,這樣操作并沒有太多思維含量,而且學生對“水壺容量有多大”,也肯定有著不同的理解與表達方式,這些都可以“入藥”作為“引子”,使容量標準“升”挺身而出。可以看出盡管操作是為了誘發需要,但我們更要從需要的合理內核出發,審視操作的必要性,把“好鋼”真正用在“刀刃”上。
三、為了發現規律
案例三:三角形內角和
學生算出三角尺上三個角和是180°后。
師:是不是所有的三角形的內角和都是1800?
生1:是。
生2:不一定。
師:看來我們要來驗證一下,拿出準備好的銳角三角形、直角三角形、鈍角三角形,分別沿著上面的虛線折一折,看看你們能發現什么?
生沿虛線折。班內交流操作后的發現。
生3:銳角三角形三個角拼成一個平角,說明三個角和是180°。
生4:直角三角形三個角和是180°。
生5:鈍角三角形三個角和是180°。
師:通過操作我們發現所有三角形內角和是180°。
在探索活動中,操作是學生的一種意義建構,是他們為了發現規律,探究問題而想到一種策略。在小學的數學學習中安排有很多的規律探索,這些規律需要通過操作來認識、來發現,但在這些操作中學生應是主動的“拓荒者”,而非被動的“操作工”。就像案例三中,讓學生沿著三角形上的虛線折一折,看看能發現什么,至于為什么需要這樣折,學生顯然不得而知,只是被動地執行老師命令,這樣操作是在預定框架內“涂鴉”,有其名而無其實。
操作是為了發現規律,但它需要的不是壓縮過程后裸露式的直白,也不是不分原由的盲目勞動,而是需要從知其然到知其所以然的主動跋涉,需要經歷追尋陽光時的風雨洗禮,而只有經歷這樣的操作,得來的規律才是充盈豐滿的,才是有生命氣息的。就像案例三中,既然學生知道要通過實驗來驗證,完全可以讓他們自己想辦法去如何實驗,在這時學生可能都是采用量角器測量,通過交流他們又會發現量角器測量會出現誤差,在分析誤差形成原因以減少誤差的基礎上,學生們就會想到把三個角放在一起量,而在把三個角放在一起時,他們就會發現不要量了,三個角拼成了一個平角。這樣讓學生去操作,真正順應學生的思維現實,使學生在實踐中不斷地發現問題,探索出規律,不僅充分發揮了操作的價值,也讓學生經歷了一次有意義的探索之旅。