


摘要:算法多樣化是新課程倡導的理念,是計算教學的一個亮點。算法多樣化教學應立足“以學生發展”為本,樹立“三不三求”觀念。在教學中,教師應在“素材選用”、“算理探究”、“算法優化”等方面理性引導,提高教學實效性。
關鍵詞:小學數學;算法多樣化;理性引導;提高實效
中圖分類號:G623.5 文獻標識碼:A 文章編號:1009-010X(2016)05-0058-03
“算法多樣化”是新課程倡導的理念,是計算教學的一個亮點。算法多樣是指在班級制授課情況下,因個體經驗及思維水平差異,就同一問題、不同個體所具有的不同解題思路和計算方法的統稱。提倡算法多樣化,本質是尊重主體,鼓勵學生獨立思考。然而,在算法多樣化的教學中,一些教師過于夸大學生的自主作為而缺乏有效的點撥、引導,算法呈現“多”而“虛”、“薄”、“亂”的現象,多樣算法形同虛設,無法引發學生的數學思考,致使教學低效,甚至無效。怎樣才能提高算法多樣化教學的有效性呢?教師應立足“以學生發展”為本,科學地分析與思考多樣算法的內含,樹立“三不三求”觀念:①生成算法不單純求“多”,而應求“實”;②交流算法不求表面的“熱鬧”,而應求數學的“真理解”;③優化算法不求教師“告知”,而應求學生的“主動建構”。
一、巧用素材,自主生成“實”、“新”的算法
“學生是學習的主體”。多樣算法只有根源于學生自己才能引發學生的思維共鳴。在教學中,教師要根據學生的已有認知及數學知識的結構特點,精心選取能喚起學生新舊經驗、鏈接新舊知識的學習素材(包括情境和教學具),供學生嘗試計算,由舊及新,促使學生自主生成“實”、“新”的算法。
例如,教學“9加幾”時,創設“小朋友算牛奶”情境,并提供“小棒”輔助操作,讓學生嘗試計算9+4。由于學生有“一一對應數數”經驗,學生最先想到的是“點數法”和“接數法”。這是可預設的,學生一定會生成的算法,是學生的認知起點。而其中一部分生活經驗較豐富的學生受牛奶情境圖的啟發,依托圖形,想到:從外面拿一盒到箱內,滿10盒湊一箱。即:先算9+1=10,再算10+3=13。這是“湊十法”的雛形,蘊含了“湊整”思想,是學生的認知生長點。隨著對“湊十法”算理、算法的交流、點撥、理解后,一部分學生可能受此思路的啟示,想到還可以拆大數湊小數的方法進行湊十,這是學生的認知飛越。以上預設的四種算法符合學生的認知規律,是學生可能生成的真實算法。同時,也是合乎數學知識特點的,是有用的算法。這樣的算法能吸引學生的眼球,點燃學生的思維火花,為進一步“交流”、“探究”、“優化”提供充實的內容。
相反地,一位教師用“牛奶”情境圖引出算式后,完全拋開情境,讓學生在黑板上擺磁珠計算9+4。僅生成“點數法”和“接數法”。教師千呼萬喚也使不出“湊十法”。究其原因,一是沒有利用情境圖喚起學生“滿十盒湊一箱”的生活經驗。二是操作學具磁珠不具有“滿十進一”的特性;可見,巧選素材、用好素材是有效算法多樣化教學的前提。
二、交流探究,理解蘊藏的算理、算法
理解算理,掌握算法是計算教學的魂。生成多樣算法后,交流探究算理、算法是多樣化教學的核心環節。交流使異質思維相互碰撞,拓寬學生思維的廣度。探究使學生理解算理,掌握算法,是提高學生運算能力的重要保證。那么,如何在課堂十分有限的時間內,對多樣算法展開有效的交流探究呢?
(一)輕重緩急,詳略有致地處理多樣算法
每種算法蘊含的思維含量是不一樣的,交流探究各種算法不能平均用力、平行處理,否則就會是面面俱到卻一面也不俱到?;谡J知起點的算法,其思維含量低。如“9加幾”教學中的“點數法”和“接數法”及“除數是整數的小數除法”中“換單位變小數為整數的除法”。學生一看就明理知法,這樣的算法應簡略處理。而基于認知生長點的算法,其思路獨特新穎,思維含量高,但這些算法往往又是零散的,或是不規范的寫法。如“除數是整數的小數除法”中出現的口算法(圖1)和書寫錯誤法(圖2),它們是小數豎式除法(圖3)的雛形,其算理、算法是一致的。學生會這樣做,但支支吾吾說不清道理。對于這樣的算法,教師就不能簡略處理,應稍重筆墨,順勢利導,過渡到對小數豎式除法的探究,促進學生深化思維。而小數豎式除法的生成表明了學生思維的一次飛越,實現從整數意義遷移到小數意義進行計算,是后續學習“一個數除以小數”的知識基礎。因此,這個豎式就應花重大筆墨展開交流探究,詳致細膩地處理。
面對課堂生成的多樣算法,據其思維含量的高低,輕重緩急、詳略有致地交流探究,使“教”與“學”順應學生的認知需要,對癥下藥,提高交流探究的實效性。
(二)數形結合,借“幾何直觀”理解算理、算法
交流探究算理、算法應求對數學的“真理解”,確實提高學生的運算能力。小學生以具體、形象思維為主,與數學高度抽象概括的特點相矛盾。《數學課程標準》(2011年版)指出:“借助幾何直觀可以把復雜的數學問題變得簡明、形象……幾何直觀可以幫助學生直觀地理解數學?!?/p>
例如,小數豎式除法在本節課的教學中對學生來說是全新的知識,學生知其然但不知其所以然。教師不能僅滿足于學生“會做”,而應引導學生借助實物、模型、圖形等,將式與圖、法與理溝通起來,求得對算理、算法的“真理解”。在教學中,為了讓學生理解“商6前為什么要先點小數點”及“商的小數點為什么與被除數的小數點對齊”的道理,我借助“10等分的正方形”幫助理解如,圖4。
應用“幾何直觀”,能全方位地調動學生的“手”、“眼”、“腦”協同工作,符合小學生的身心特點。在教學中,教師應在知識的重難點、思維的疑惑點處應用“幾何直觀”,向學生滲透“數形結合”思想方法理解數學,使教學變得更加厚實、有效。
三、溝通整合,自主優化算法
算法多樣化要不要優化?答案是肯定的,因為從促進學生可持續發展的角度分析比較各種算法,就有優劣之分,優者應揚之。要優化,該怎樣優化?建構主義學習理論告訴我們,學生學習數學的過程不是被動接受的過程,而是在自身經驗基礎上積極主動的建構過程。算法優化不能靠教師的告知、強迫,而應如黎興貴老師所說:“算法優化是學生在交流和體驗中逐步學會‘多中擇優、擇優而用’的思想”。教學中,教師應引導學生將多樣算法、新舊算法溝通起來,進行橫向、縱向比較,讓學生在比較中分析、體驗,自主決擇,自行優化,主動建構。
例如,在教學\"36-8\"時,出現了三種算法,如,圖5。在交流理解各種算法后,教師應引導學生結合小棒圖比較這三種算法的異同:(1)三種算法不相同,不同在哪?(2)三種算法中有沒有相同之處?相同點在哪?一石激起千層浪,學生自然再次觀察圖形,進行橫向比較,發現三種算法“減8”的方式不同。
算法①:先從個位減6,再從十位上打開一捆,減2;算法②:直接從十位上打開一捆減8;算法③:從十位上打開一捆放到個位,與個位小棒合起來,再減8。
學生也能發現其相同點:不管怎樣減8,都要從十位打開一捆才夠減,最后的計算結果是一樣的。此時,算法③的優勢尚未凸顯出來,優化教學不能就此擱筆,還應引導學生將它與前一例題進行縱向溝通:上述哪種算法與“不退位減”的方法(即“相同數位相加減”)是一致的?
學生會發現,只有算法③與已有認知是相通的,只不過它的個位不夠減,要先從十位上分一捆小棒過來,打開合并,使個位夠減。此時,算法③的優勢就不言而喻了。在接下來“71-3、73-1、55-9……”等退位減與不退位減的綜合練習中,學生自覺地把目光聚集在個位“夠減不夠減”、向十位“退”與“不退”的焦點上,用“相同數位相加減”的方法進行計算。這樣,學生在整合新舊認知結構的過程中,潤物細無聲地優化算法。
總之,教學是教與學的結合體,對算法多樣化教學的理性引導,旨在激發學生數學地思考,提高自主化學習的有效性。
[責任編輯 高潔]