摘要:從內容變化上看,學生學習“筆算兩、三位數除以一位數”主要會面臨兩個困惑:計算為什么要從高位開始?豎式為什么要分層?通過課前調查與分析,印證學生學習的兩個困惑,并把教學重點放在聯系算理和算法,進一步理解筆算格式的合理性上。通過課堂觀察與分析,印證分小棒的操作和基于算理理解進行算法解釋的教學效果,也發現了它們的不足。
關鍵詞:學情分析課前調查課堂觀察除法豎式
數學教學要理解數學,更要理解學生。小學數學教學中,理解學生尤為重要,因為小學生與成年人在認知與思維上差距較大。
蘇教版小學數學三年級上冊第四單元“兩、三位數除以一位數”的例3及“試一試”的教學內容是“筆算(豎式計算)兩、三位數除以一位數(首位或首兩位都能整除)”。學生之前學過一步(段)計算的除法豎式,這是學生第一次學習分(兩、三)步(段)計算的除法豎式。從內容變化上看,學生學習這一部分內容主要會面臨兩個困惑:(1)計算為什么要從高位開始?(2)豎式為什么要分層?——至于計算為什么要對不同數位分步,學生因為有加法、減法和乘法豎式的計算經驗,往往不難理解。如果學生對一步(段)計算的除法豎式掌握得不好,則還可能對商為什么要寫在上面、得到商之后為什么還要乘除數再用被除數減感到困惑。解決這些問題,學生才能更好地理解算理,進而掌握算法。
這些是我們從內容分析的角度預測的學生學習情況,那么,真實的學生學習情況如何呢?我們在課前對學生的學習情況進行了調查和分析,以期設計出更加符合學生認知規律的教學過程;然后在課堂上對學生的學習情況進行了觀察和分析,以發現教學的問題,并進一步改善教學的過程。
一、課前調查與分析
課前,我們(11名教師分工)對全班42名學生進行了調查:先讓學生獨立筆算36÷3,再讓學生依次回答3÷3表示什么、得到多少,6÷3表示什么、得到多少。調查結果分類統計如表1所示。
進一步調查發現,全班有24位學生計算正確,其中有20位學生知道每一步算式的含義(3除以3表示1個十,6除以3表示2個一),占比83.3%;全班從高位開始計算和從低位開始計算的學生大致相等。此外,全班有39位學生沒有提前學習過“筆算兩位數除以一位數”,其中只有1位比較優秀的學生是分兩段計算的,占比2.6%;全班有3位學生提前學習過“筆算兩位數除以一位數”,他們都是分兩段計算的,但其中只有1位學生筆算過程完全正確,占比33.3%。
從課前的調查可以看出,不少學生面臨上述第一個困惑,而更多學生面臨上述第二個困惑。進一步分析可以看出,算法是算理的抽象表現形式,對于學生而言,掌握算法的難度大于體驗算理;而如果沒有理解算理,單純地從格式上記憶算法則比較容易遺忘。所以起始教學時,讓學生嘗試自己筆算是非常困難的,應該把重點放在聯系算理和算法,進一步理解筆算格式的合理性上。
因此,筆者將這節課的教學目標設定為:通過分小棒的操作,理解筆算兩、三位數除以一位數的算理;結合分小棒的操作,體會筆算是對分小棒過程的形式化記錄,從而理解并掌握算法。將本節課的難點確定為:理解并掌握筆算兩、三位數除以一位數的算法。
二、教學過程
(一)理解算理
師大家會分小棒嗎?(出示6根小棒)給你6根小棒,平均分成兩份,每份有幾根?你能用一道算式來表示剛剛分的過程嗎?
生每份有3根。用6÷2=3來表示。
師(出示1捆加6根小棒)如果給你16根小棒呢?把它平均分成兩份,每份有幾根?
生每份有8根,16÷2=8。
師你是怎么分的?
生把1捆拆成10根,跟6根合在一起,有16根,平均分成兩份,每份8根。
師看來每一次分小棒的過程都可以用一道算式來表示。(出示教材例3,如圖1)現在我們來分46根小棒,也平均分成兩份,每份有多少根呢?要求每份有多少根,就是要求哪一道算式的結果?
生46÷2。
師46÷2等于多少呢?
(指名學生回答,學生說不清楚。)
師我們可以通過分小棒來找到答案,先來看一下活動要求。(出示:①想一想,你打算先分捆,還是先分根;②用小棒分一分,試著用算式表示每一次分小棒的過程;③小組交流,邊分邊說算式。)哪位同學跟我們介紹一下你的分法?
(學生用分小棒的方法計算46÷2。)
生我先分根,把6根平均分成兩份,每份有3根,用算式表示是6÷2=3(根);再分捆,用算式表示是40÷2=20(根),所以每份一共就有23根。
生我是先分捆的,把4捆平均分成兩份,每份有2捆,就是40÷2=20(根);再分根,把6根平均分成兩份,每份3根,就是6÷2=3(根);最后用20+3=23(根),即共有23根。
師說得真清楚!謝謝你們。剛剛有的人先分根,還有人先分捆,到底先分根好,還是先分捆好呢?說說你的理由。
生我認為先分根好,因為把根分完了以后,就剩下整十數,而整十數比較好分一點。
生先分捆也可以,捆最好分了,可以用40÷2=20(根)表示;再分根,用6÷2=3(根)表示。
師他們兩人認為這里先分根和先分捆都可以,是不是?老師注意到,“捆最好分了”和“整十數比較好分一點”其實是一個意思。那么,是這樣的嗎?如果不是4捆呢?
生先分根好。就算分錯了,也不影響分捆,因為不用進位,而且很好驗算。
師確實,除法不用進位,分根不影響分捆。但是,分根不影響分捆,就一定要先分根嗎?(稍停)我們先反過來思考問題:分捆影響分根嗎?
生不影響。
師如果不影響,為什么不先分捆呢?
生影響。
師到底影不影響?(稍停)老師剛才問了,“捆最好分了”這句話一定對嗎,如果不是4捆呢。(出示1捆加6根小棒)這是剛才分過的16根小棒,這里的1捆好分嗎?
生不好分。
師不好分怎么辦?
生把這1捆拆成10根,然后分根。
師也就是說,分捆可能會影響分根。這時,先分根好,還是先分捆好呢?為什么?
生先分捆好,因為如果先分根,那么在分捆時又會產生根,要再分根,這樣很麻煩。
師說得很好!因此,我們數學上規定:先分捆,再分根。
(二)掌握算法
師其實,要計算46÷2等于多少,還可以用豎式。跟分小棒的過程一樣,也是分兩步。先記錄分捆的過程,即用被除數十位上的4除以2,商為2,寫在4的上面,也就是商的十位上。請同學們想一想:為什么2要寫在商的十位上呢?
生因為這里的2是用被除數十位上的4除以2得到的,被除數十位上的4表示4個十,即40,除以2以后得到的2表示2個十,即20,所以要寫在十位上。
師接下來怎樣算?
生用除數2乘商2,得到4,寫在4的下面,4-4=0。
師沒錯!就像我們二年級學過的一步計算的除法豎式那樣,商寫在上面,余數寫在下面。這里的余數“0”可以不寫,因為在最高位上且不在個位上。下面,再記錄分根的過程。我們要把個位上的6移到下面來,即移到第二層,在這一層記錄分根的完整過程:6÷2=3。誰能把剛剛算的過程說一遍?
生先算十位,用4÷2得2,把2寫在4的上面,用2×2得4,劃橫線,算出余數為4-4=0,不寫;再算個位,把6移到橫線下面,用6÷2得3,把3寫在6的上面,用2×3得6,劃橫線,算出余數為6-6=0,寫在橫線下面。
師(同步在黑板上完成豎式)說得真好,大家掌聲送給他!算個位之前,一定不能忘了把6移下來。有誰知道為什么要把6移到下面來,即把豎式分成兩層嗎?
生因為6是第二步算的,所以要把它移到第二層。
師理由不夠充分哦!我們之前用豎式算加法、加法和乘法時,也有分兩步的,但是都不分兩層。其實,這主要是因為第一步十位上的計算可能有余數,就是前面提到的不好分的情況;而第二步個位上的計算要帶上這個余數,就是前面提到的“捆拆成根,和根一起分”。如果個位上的數不移下來,就沒法和十位上的余數放在一起,組成第二步真正要算的數了。(稍停)現在我們來回顧一下:剛剛計算46÷2的時候,先算的什么?再算的什么?
生先算十位,再算個位。第一步算的是4÷2=2,第二步算的是6÷2=3。
師(在黑板上將兩道算式與豎式的兩層對應連線)其實,這一個豎式也是由這兩道算式的豎式合并而來的。我們可以把6移到下面來,先算4÷2,再算6÷2,然后把它們合并起來,適當簡化,省略一個余數“0”、一個除數“2”,就形成了我們最后的豎式書寫過程。(出示教材“試一試”:246÷2=)剛剛老師給大家演示了兩位數除以一位數的筆算。如果給你一道三位數除以一位數的算式,你會算嗎?
生先算2÷2=1,把1寫在2的上面,也就是商的百位,因為這是在算百位。
師也就是說,算到哪一位,商就寫在哪一位的上面。百位算完了算哪一位?
生算十位。算之前,先要把4移到第二層。
師那么,下面怎么算呢?我們自己來試一試。
(學生列豎式計算246÷2。)
三、課堂觀察與反思
(一)對理解算理環節“學生用分小棒的方法計算46÷2”的觀察
我們(6名教師分工)對第1組和第4組共24名學生“用分小棒的方法計算46÷2”的情況進行了觀察。觀察結果分類統計如表2所示。
可見,與課前相比,經過分小棒的操作,學生計算結果的正確率由57.1%上升到了100%,計算順序(操作過程)的正確率由28.6%上升到了62.5%,算式含義(表征)的正確率由47.6%上升到了70.8%。所以,分小棒的操作非常必要,能夠有效幫助學生進行數學思考,理解算理。
但是,從課堂上學生對“先分根好,還是先分捆好”這一問題的回答可以看出,學生對計算順序(操作過程)的確定還是缺少依據、比較隨意的。所以,學生對算理的理解還是比較膚淺、不夠充分的。當然,這與本節課教學的計算問題類型有關:46÷2是首位能整除(其實兩位都能整除)的兩位數除以一位數的計算,不能引出從高位開始計算(先分捆)的需要。因此,筆者引導學生思考16÷2這種首位不能整除的兩位數除以一位數的計算,以幫助學生理解為什么要從高位開始計算(先分捆)。這里,選擇16÷2的計算,而不選擇36÷2等計算的原因是:前者是學生之前學過“表內除法”內容,不會過多地增加學生本節課的學習負擔,而后者是學生之后要學的“筆算(豎式計算)兩、三位數除以一位數(首位或首兩位不能整除)”內容,會增加學生本節課的學習負擔。
(二)對掌握算法環節“學生列豎式計算246÷2”的觀察
我們對第1組和第4組共24名學生“列豎式計算246÷2”的情況進行觀察的結果分類統計如表3所示。
可見,與課前相比,經過算理的理解和算法的解釋,盡管被除數由兩位數變成了三位數,學生計算結果的正確率仍然由57.1%上升到了91.6%,計算格式(計算過程)的正確率仍然由9.5%上升到了45.8%。所以,基于算理的理解進行算法的解釋起到了一定的效果,能夠幫助學生了解數學道理,掌握算法。
但是,計算過程的錯誤率還是有54.2%。具體來看,很多學生不明白在第二層(第三層)中把4(6)移下來,進行除法運算之后下面要寫什么,最后只能直接寫出商。所以,學生對算法的掌握還是不夠準確、有些模糊的。當然,這與學生在之前的學習中對一步(段)計算的除法豎式掌握得不好有關。本節課如果一邊讓學生在黑板上演示分小棒的操作,一邊讓學生把每一步的操作用豎式記錄下來,從而讓學生經歷一個從圖到式的過程,體會“圖有它的合理性,式有它的必要性”,也許能幫助學生對算法掌握得更好。此外,還是需要通過一定的練習,來鞏固學生對算法的掌握。