簡便運(yùn)算是對學(xué)生進(jìn)行思維訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生利用規(guī)則實(shí)現(xiàn)計(jì)算最優(yōu)化思想的重要途徑。學(xué)好了簡便運(yùn)算,不僅能提高學(xué)生的計(jì)算能力、計(jì)算速度,而且能使學(xué)到的定義、定理、定律、性質(zhì)等達(dá)到融會貫通的境界,有效地提高學(xué)生思維的靈活性和創(chuàng)造性。本文擬結(jié)合筆者自己的教學(xué)實(shí)踐,就如何提高學(xué)生簡算能力談幾點(diǎn)思考。
一、借助實(shí)際情境,幫助學(xué)生深刻理解運(yùn)算定律、性質(zhì)
學(xué)生對運(yùn)算定律、性質(zhì)的掌握與熟練程度直接關(guān)系到計(jì)算的速度和效率。情境作為一種平臺和載體,通過它所呈現(xiàn)的教學(xué)內(nèi)容能有效地激發(fā)學(xué)生積極的學(xué)習(xí)情感,引發(fā)學(xué)生深層次的思考。教師要善于借助實(shí)際情境,引導(dǎo)學(xué)生主動參與到探究運(yùn)算定律、性質(zhì)的形成過程中來,為學(xué)生順利掌握運(yùn)算定律提供豐富的感性認(rèn)識。
例如,“乘法分配律”的教學(xué),教師可以用這樣一個(gè)生活情境來引入。“學(xué)校準(zhǔn)備買校服,秋裝每套65元,夏裝每套35元,我們班一共48位同學(xué),每位同學(xué)要買秋裝和夏裝各一套,一共需要多少元?”學(xué)生列式計(jì)算,出現(xiàn)兩種算法:(1)65×48+35×48;(2)(65+35)×48。然后組織學(xué)生對這兩種方法進(jìn)行分析比較,通過比較得出兩種算法結(jié)果相同,即(65+35)×48=65×48+35×48 。在比較的過程中學(xué)生還發(fā)現(xiàn)秋裝和夏裝的單價(jià)可以湊成整百數(shù),把它們先合起來再乘顯得簡便。學(xué)生利用這樣的生活情境來理解“兩個(gè)數(shù)的和與一個(gè)數(shù)相乘,可以先把它們與這個(gè)數(shù)分別相乘,再相加”。有了現(xiàn)實(shí)生活經(jīng)驗(yàn)的支撐,接著再把這個(gè)運(yùn)算定律抽象出數(shù)學(xué)模型:(a+b)×c =a×c+b×c。至此,學(xué)生印象深刻,對乘法分配律的算理也理解得更透徹。
再如,在教學(xué)“減法的性質(zhì)”時(shí),教師可以創(chuàng)設(shè)“購物付款的情境”來激發(fā)學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn),幫助他們理解算理。“媽媽的錢包里有262元錢,她到超市買了一條66元的圍巾和一個(gè)34元的水杯,最后媽媽錢包里還有多少錢?”
這樣的問題幾乎所有的學(xué)生都能解答,即媽媽錢包里的總錢數(shù)減去買圍巾的錢,再減去買水杯的錢,或先算出圍巾和水杯一共多少錢,再用總的錢減去一共用去的錢,得到還剩多少錢,用算式表示為:262-66-34或262-(66+34)。通過對兩個(gè)算式的計(jì)算和比較,得到262-66-34=262-(66+34),用字母表示,即a-b-c=a-(b+c)。在這個(gè)過程中,抽象的算理經(jīng)過情境這個(gè)載體立刻變得生動、豐滿,學(xué)生很容易理解“一個(gè)數(shù)連續(xù)減去兩個(gè)數(shù),等于這個(gè)數(shù)減去這兩個(gè)減數(shù)的和”這一規(guī)律。
運(yùn)算定律是一種高度抽象的數(shù)學(xué)模型,它來源于現(xiàn)實(shí)生活。小學(xué)階段所涉及的四則混合運(yùn)算的性質(zhì)和定律都能在現(xiàn)實(shí)生活中找到相應(yīng)的事例來加以理解和學(xué)習(xí)。教師要善于借助實(shí)際情境,將抽象的算理以現(xiàn)實(shí)事例的形式反映出來,引導(dǎo)學(xué)生探索發(fā)現(xiàn)各運(yùn)算定律、性質(zhì)的本質(zhì)和特點(diǎn),幫助他們構(gòu)建相應(yīng)的知識體系,為簡便運(yùn)算提供理論支持。
二、精心設(shè)計(jì)練習(xí),指導(dǎo)學(xué)生靈活運(yùn)用運(yùn)算定律、性質(zhì)
及時(shí)有效的練習(xí)能強(qiáng)化學(xué)生的技能,鞏固所學(xué)知識。當(dāng)學(xué)生已掌握有關(guān)的運(yùn)算定律、性質(zhì)之后,教師可設(shè)計(jì)直接運(yùn)用運(yùn)算定律、性質(zhì)進(jìn)行計(jì)算的練習(xí)題,幫助學(xué)生進(jìn)行鞏固。例如,教學(xué)了減法性質(zhì)后,設(shè)計(jì)類似于457-(57+39)這樣的練習(xí)題。該題具有兩個(gè)明顯的特點(diǎn),一是符合減法性質(zhì)的形式特征;二是括號中有一個(gè)加數(shù)57與被減數(shù)457的末兩位數(shù)相同。因此,本題既可按運(yùn)算順序先計(jì)算括號內(nèi)57+39的和,再做減法,又可以利用減法性質(zhì)計(jì)算,即原式=457-57-39=400-39=361。
又如,教學(xué)了乘法交換律和結(jié)合律后,教師可以設(shè)計(jì)類似于4×7×25這樣的計(jì)算題作為學(xué)生的練習(xí)。該題也明顯具有兩種算法:一是按運(yùn)算順序依次計(jì)算;二是利用乘法交換律和結(jié)合律:4×7×25=7×(4×25)=7×100=700。通過這樣的練習(xí)使學(xué)生認(rèn)識到運(yùn)用運(yùn)算定律或性質(zhì)進(jìn)行計(jì)算更快捷、簡便。需要注意的是,這類題目的設(shè)計(jì)不宜局限于“運(yùn)用定律進(jìn)行計(jì)算”或簡便計(jì)算。教師在設(shè)計(jì)練習(xí)題時(shí),最好把能簡便與不能簡便的習(xí)題同時(shí)呈現(xiàn),讓學(xué)生知道有些習(xí)題通過運(yùn)用運(yùn)算定律能使計(jì)算簡便,而有些則不能,甚至用了運(yùn)算定律反而使計(jì)算變得復(fù)雜。如計(jì)算628-159-128,有的學(xué)生便會這樣進(jìn)行所謂的簡算:628-159-128=628-(159+128),只顧考慮形式上的模仿卻絲毫沒有發(fā)現(xiàn)這樣的計(jì)算是舍近求遠(yuǎn),毫無價(jià)值可言。
實(shí)踐表明,這樣做有利于豐富學(xué)生的計(jì)算經(jīng)驗(yàn),幫助學(xué)生形成合理地運(yùn)用運(yùn)算定律或性質(zhì)進(jìn)行計(jì)算的習(xí)慣,可以有效地防止學(xué)生的思維定勢,促進(jìn)計(jì)算的靈活性。
三、引導(dǎo)方法比較,幫助學(xué)生增強(qiáng)簡算意識
培養(yǎng)學(xué)生簡便運(yùn)算能力,需要教師在教學(xué)上采取措施,增強(qiáng)學(xué)生的簡算意識。在大多數(shù)學(xué)生熟悉了基本算法的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行不同計(jì)算方法的比較與評價(jià)。例如,在學(xué)生熟悉了小數(shù)加法基本運(yùn)算后,要求學(xué)生用多種方法計(jì)算2.83+0.34+0.17+1.66。這道題有著明顯的簡算特征:2.83與0.17、0.34與1.66的和都是整數(shù)。大多數(shù)學(xué)生都能想到以下兩種計(jì)算方法:(1)按照順序逐一相加求和:原式=3.17+0.17+1.66=3.34+1.66=5;(2)運(yùn)用加法交換律和結(jié)合律計(jì)算:原式=(2.83+0.17)+(0.34+1.66)=3+2=5。
接著,教師可以引導(dǎo)學(xué)生對這兩種計(jì)算方法進(jìn)行比較與評價(jià)。按照順序逐一相加求和,每步得到的和都是小數(shù),計(jì)算比較麻煩,容易出錯(cuò);而運(yùn)用加法交換律和結(jié)合律計(jì)算,結(jié)果都是整數(shù),好算(心算便可),不容易出錯(cuò)。通過比較,說明該題利用加法交換律和結(jié)合律計(jì)算更簡捷。這是結(jié)合算式特點(diǎn),運(yùn)用加法交換律和結(jié)合律而帶來計(jì)算效率的提高。通過比較,學(xué)生看到了運(yùn)用加法交換律和結(jié)合律計(jì)算的優(yōu)越性,從而喚起了他們對簡算方法的新需求。
再如,計(jì)算1+2+3+…+8+9+10,學(xué)生會通過算法比較發(fā)現(xiàn),用加法交換律和結(jié)合律計(jì)算快得多。實(shí)踐表明,教師經(jīng)常引導(dǎo)學(xué)生用多種方法計(jì)算,并對不同計(jì)算方法進(jìn)行比較與評價(jià),有助于增強(qiáng)學(xué)生的簡算意識,提高學(xué)生的計(jì)算能力。
四、指導(dǎo)觀察特點(diǎn),幫助學(xué)生提高簡算能力
簡便計(jì)算不僅僅是一項(xiàng)技能,更是一種優(yōu)化的意識。為了能達(dá)到計(jì)算的最優(yōu)化,必須細(xì)心觀察數(shù)的特征,找到優(yōu)化的突破口。在平時(shí)的教學(xué)中,教師要指導(dǎo)學(xué)生在遇到計(jì)算問題時(shí),不要急于計(jì)算,而要仔細(xì)觀察算式中數(shù)的特點(diǎn),初步判斷能否簡算。然后根據(jù)算式中數(shù)的特點(diǎn)和運(yùn)算符號,通過思考,合理運(yùn)用所學(xué)的定律和性質(zhì)。對于一些簡單的、特點(diǎn)明顯的算式,要求學(xué)生一眼就能看出;對特點(diǎn)隱蔽的算式,要求學(xué)生仔細(xì)觀察,發(fā)現(xiàn)隱藏在算式后面的特點(diǎn)。例如,計(jì)算7+7+7+5,仔細(xì)觀察這個(gè)算式,會發(fā)現(xiàn)除了可以依次相加外,還可以用乘法來做:原式=7×3+5=21+5=26。或者把5看作7-2,原式=7+7+7+7-2=7×4-2。
這個(gè)例子是直接從給定的算式中的信息進(jìn)行思考,發(fā)現(xiàn)其隱藏在算式后面的特點(diǎn)。除此之外,有時(shí)需要對原算式的局部先行計(jì)算,再去觀察變形后的新算式的特點(diǎn),發(fā)現(xiàn)簡便算法。例如,計(jì)算34.5-4.1×6-5.4,初看起來似乎沒有什么特點(diǎn),只有一種計(jì)算方法(按照運(yùn)算順序進(jìn)行計(jì)算),但若注意到將4.1×6算出結(jié)果是24.6后,新算式34.5-24.6-5.4具有減法性質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),便可直接用減法性質(zhì)去解決,從而使計(jì)算簡便。
又如,計(jì)算1.9×25+10.5×5,該算式看似沒有什么特點(diǎn)。但如果觀察整個(gè)算式,會發(fā)現(xiàn)第一項(xiàng)的乘數(shù)25和第二項(xiàng)的兩個(gè)乘數(shù)10.5×5之間有著某種內(nèi)在的聯(lián)系:對10.5進(jìn)行分解(即對給定的算式中的某個(gè)信息進(jìn)行加工),得到10.5×5=2.1×5×5=2.1×25。這樣,我們便發(fā)現(xiàn)本題也可利用乘法分配律進(jìn)行計(jì)算:1.9×25+2.1×5×5=1.9×25+2.1×25=(1.9+2.1)×25=4×25=100。
因此,在平時(shí)的教學(xué)中,教師要有意識地培養(yǎng)學(xué)生善于觀察信息、靈活捕捉數(shù)據(jù)特點(diǎn)的能力,學(xué)生對數(shù)的敏銳度就會大大增強(qiáng),這就為學(xué)生主動形成簡算的需求、順利掌握簡算的技能提供有力的支持。
總之,在簡便計(jì)算教學(xué)中,教師應(yīng)該樹立“以學(xué)生發(fā)展為本”的教學(xué)理念,讓學(xué)生在生動具體的教學(xué)情境中理解和掌握運(yùn)算定律和運(yùn)算性質(zhì);精心設(shè)計(jì)練習(xí),引導(dǎo)學(xué)生對算式特點(diǎn)進(jìn)行觀察和信息加工,并對不同計(jì)算方法進(jìn)行比較評價(jià),促進(jìn)學(xué)生計(jì)算能力的提高和數(shù)學(xué)思維品質(zhì)的發(fā)展。
(福建省光澤縣教育局教研室 354100)