唐明
[摘 要]針對不少教師對點子圖棄而不用的現狀,探究點子圖在不同領域的作用,使教師清晰地認識到點子圖在計算教學中的價值。通過“筆算兩位數乘兩位數”的課堂教學及后續思考,發現教學中借助點子圖,有助于學生掌握算法、理解算理,培養學生的運算能力和推理能力。
[關鍵詞]點子圖;數形結合;推理;運算能力
[中圖分類號] G623.5[文獻標識碼] A[文章編號] 1007-9068(2019)23-0048-02
在人教版教材三年級下冊“筆算兩位數乘兩位數”中,新版教材首次引入點子圖這一計算模型來幫助學生探索算法、理解算理。然而,大多數教師并沒有對點子圖予以重視,認為使用點子圖是浪費時間、多此一舉。這一現狀引發了筆者對于點子圖的關注。
一、點子圖在筆算教學中發揮著怎樣的作用?
對比新舊人教版教材這部分的內容(如圖1),情境類似,但新版教材增加了用點子圖解釋算法的部分,這樣編排的依據是該階段學生的認知規律。三年級學生還需要有較多的動手操作和直觀表象作為支撐。點子圖可以使學生通過數形結合理解算理、掌握算法。如果沒有點子圖,學生只能借助教師的語言描述理解算法和算理,由于缺乏直觀圖式的輔助,學生可能表面上會計算,實際上并不完全理解算理。
教學”筆算兩位數乘兩位數”時,理解算理是難點。當學生發現不能直接計算時,教師適時引出點子圖,啟發學生利用點子圖圈一圈、分一分、算一算,把未知的數學問題轉化成已知的知識來探索。
例如,計算:23×13。
點子圖在計算教學中起到溝通的作用。當學生不會算的時候,可以借助點子圖探究計算方法;當學生會算了,卻說不清、道不明的時候,可以借助點子圖來解釋自己為什么這樣算。作為直觀模型的點子圖,讓學生在計算的過程中眼中有“數”,腦中有“形”,數形結合、算理溝通,清晰構建出兩位數乘兩位數的豎式模型。
二、怎樣在點子圖上將算式表征和圖形表征保持一致?
因為之前沒有使用點子圖的經驗,有的學生對于點子圖茫然無措,有的學生會寫算式,但不會在點子圖上表示出來,還有的學生點子圖和算式表達的內容不一致。
北師大版教材“筆算兩位數乘兩位數”用兩節課的時間讓學生識圖、用圖,經歷算法多樣化的過程,這樣安排時間是比較合理的。教學本課之前,教師可以讓學生先在點子圖上圈一圈(如圖3),表示出加、減、乘、除的算式,明確算式中的每個數在點子圖中的什么位置。然后,讓學生嘗試用點子圖計算“14×12”。只要給學生思考的時間,他們的思維空間會非常開闊,這樣得出的每一種方法都真實記錄了學生的思維過程,展示了學生多樣化的學習方式(如圖4)。雖然學生計算的方法不完全相同,但都是依循“先分后合”的思路,這一點恰恰是乘法豎式計算的基本思路。
三、怎樣挖掘點子圖的更多價值?
張景中院士認為,計算和推理是相通的,計算要有方法,這方法里就體現了推理,即寓理于算的思想;計算是具體的推理,推理是抽象的計算。
那么,點子圖的作用僅僅在“筆算兩位數乘兩位數”時曇花一現嗎?單元練習出現了探究“兩位數乘11”和“幾十五自乘”的規律,先讓學生通過具體計算發現積與乘數之間的關系,再介紹一些口訣幫助記憶,合情合理。但規律背后深層次的原理呢?計算活動中學生的高層次思維呢?還是需要借助點子圖厘清推理的步驟和過程,引導學生掌握一定的推理方法,發展推理能力。
如,在學生概括、總結“兩位數乘11”的規律時,可結合點子圖幫助理解31×11的算理。如圖5所示,“兩頭一拉”實際是30×10=300,即積的百位是3,個位1×1=1,則積的個位是1;“中間相加”是30×1+10×1=40,則積的十位是4。
又如,學生在計算15×15,25×25,35×35等算式后發現,積的后兩位數都是25,但前面高位數的規律不好表述。教學時,教師可以將點子圖抽象成矩形圖(如圖6),將15×15看成(10+5)×(10+5),學生就能清楚地看到積由4個部分構成。將其中5×10的矩形移到第一行,則第一行的三個部分從“形”上構成了一個長為10+5+5、寬為10的長方形,可以用20×10表示它的點子數。這樣原來的大正方形點子圖就轉化成了兩部分,上面的長方形是20×10,下面的小正方形是5×5。因此,“幾十五自乘”的規律為:積的后兩位數都是25,前面的高位數是乘數的十位數×(乘數的十位數+1)。基于數形結合,學生在理解規律背后的道理時有了“移動”“合并”的直觀印象,明白了“為什么這樣算”的問題,獲得了正確、可靠的思維依據。
計算教學的價值不僅僅是讓學生正確、熟練地運算,更重要的是讓學生體會運算原理、推理的思想方法、規定算法的合理性等。點子圖作為一種計算模型,具有形象性和概括性,其作用不可小覷。教師應充分挖掘此類素材,培養學生集計算、算理、算法和推理轉化等多種數學思想方法于一體的綜合能力。
(責編 李琪琦)