金中平
[摘要]計(jì)算能力是學(xué)生思維能力的載體。要提高學(xué)生的計(jì)算能力,就要先弄清楚支撐這一能力的著力點(diǎn)。如果把學(xué)生的計(jì)算能力看作一座大廈,那么20以?xún)?nèi)的加減法、表內(nèi)乘法以及計(jì)算策略就是它的基石。
[關(guān)鍵詞]計(jì)算能力;支撐點(diǎn);算理;計(jì)算策略
[中圖分類(lèi)號(hào)]G623.5
[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A
[文章編號(hào)] 1007-9068( 2020)29-0076-02
計(jì)算能力是數(shù)學(xué)素養(yǎng)的基石,是學(xué)生思維能力的載體,也是學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的有力保障。課程標(biāo)準(zhǔn)在“數(shù)與代數(shù)”板塊對(duì)學(xué)生的運(yùn)算能力也提出了明確的要求,且每一個(gè)學(xué)段的達(dá)成目標(biāo)都有具體的細(xì)化。計(jì)算能力主要考查兩個(gè)維度:計(jì)算的準(zhǔn)確率和計(jì)算的速度。如果把學(xué)生的計(jì)算能力看作一座大廈,那么20以?xún)?nèi)的加減法、表內(nèi)乘法以及計(jì)算策略就是它的基石。
一、20以?xún)?nèi)的加法和減法
數(shù)數(shù)、數(shù)的分與合是學(xué)習(xí)20以?xún)?nèi)加減法的“原材料”,順著數(shù)是構(gòu)建加法,倒著數(shù)是構(gòu)建減法。“萬(wàn)丈高樓起于壘土”,20以?xún)?nèi)的加減法是學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)計(jì)算最基本的支撐。
1.20以?xún)?nèi)的加法
加法是四則運(yùn)算的基礎(chǔ),20以?xún)?nèi)的加法就是基礎(chǔ)中的基礎(chǔ)。20以?xún)?nèi)的加法在學(xué)習(xí)“數(shù)數(shù)”和“數(shù)的分與合”的基礎(chǔ)上分三個(gè)層次遞進(jìn)學(xué)習(xí):10以?xún)?nèi)的加法,十幾加幾(不進(jìn)位),20以?xún)?nèi)的加法(進(jìn)位)。“數(shù)數(shù)”的能力很重要,加法的核心就是加l。10以?xún)?nèi)的加減法和十幾加幾(不進(jìn)位)的內(nèi)容不難,學(xué)生易于掌握。20以?xún)?nèi)的加法(進(jìn)位)難度加大,這里運(yùn)用了湊整的數(shù)學(xué)方法——湊十法。而后續(xù)學(xué)生還將學(xué)習(xí)兩位數(shù)加兩位數(shù)、多位數(shù)相加、小數(shù)加法、分?jǐn)?shù)加法、簡(jiǎn)單的同類(lèi)項(xiàng)合并等。
兩位數(shù)加兩位數(shù),比如45+38,在計(jì)算時(shí)要做兩個(gè)運(yùn)算——5+8和4(個(gè)十)+3(個(gè)十)+1(個(gè)十),5+8是20以?xún)?nèi)的進(jìn)位加,4+3+1是10以?xún)?nèi)的加法。多位數(shù)相加和小數(shù)加法只不過(guò)是計(jì)數(shù)單位在進(jìn)一步擴(kuò)展,每一個(gè)數(shù)位上的運(yùn)算都是一次20以?xún)?nèi)的加法運(yùn)算(相同計(jì)數(shù)單位的累加),分?jǐn)?shù)加法中“分母不變、分子相加”也是分?jǐn)?shù)單位的累加。在筆算乘法時(shí)把乘得的積相加,每一個(gè)相同數(shù)位上的數(shù)字相加,仍然是做20以?xún)?nèi)的加法。
“湊十法”是學(xué)習(xí)20以?xún)?nèi)進(jìn)位加的一般方法,湊整(十)后轉(zhuǎn)化成10加幾。不僅要讓學(xué)生熟練準(zhǔn)確地計(jì)算,還要讓學(xué)生經(jīng)歷湊整的過(guò)程(移動(dòng)小棒),這樣學(xué)生才能真實(shí)地感知這種數(shù)學(xué)方法的優(yōu)越性,為簡(jiǎn)便運(yùn)算做好鋪墊、埋下伏筆。加法的兩個(gè)運(yùn)算律——交換律和結(jié)合律,在簡(jiǎn)便運(yùn)算中經(jīng)常應(yīng)用。如134+79+66.先算134+66=200就是在湊整,只不過(guò)這個(gè)“整”在變大。再比如68+99,很多教師會(huì)這樣教:68+99=68+100-1,并總結(jié)出“多加幾就減幾”。其實(shí)還可以從68里面拿1個(gè)給99湊成100,即68+99=(68-1)+(99+1)=67+100。這兩種思路殊途同歸,本質(zhì)都是湊整,但后者降低了學(xué)生的思維梯度。
2.20以?xún)?nèi)的減法
減法是加法的逆運(yùn)算。20以?xún)?nèi)的減法是在學(xué)習(xí)“數(shù)數(shù)”和“數(shù)的分與合”的基礎(chǔ)上分三個(gè)層次遞進(jìn):10以?xún)?nèi)的減法,十幾減幾(不退位),20以?xún)?nèi)的減法(退位)。這里的退位減難度系數(shù)進(jìn)一步增加,應(yīng)用到“破十法”。在以后的學(xué)習(xí)中,學(xué)生還將學(xué)習(xí)兩位數(shù)減兩位數(shù)、多位數(shù)減法、小數(shù)減法、分?jǐn)?shù)減法。這些減法都可以分解成一個(gè)個(gè)20以?xún)?nèi)的減法去完成,跟上面的加法類(lèi)似,在此不再贅述。
“破十法”比較抽象,這不僅是退位減的方法,在簡(jiǎn)便運(yùn)算中也將一以貫之。如246-98,教師一般這樣教:把98看成100,多減了2,再加2,即246-98=246-100+2,總結(jié)出“多減幾就加幾”。其實(shí)還可以由“破十法”繼續(xù)深入——破百,46不夠減98,從246里面拿100去減98得2再加146,即246-98=100-98+146。把舊知中的方法加以遷移去解決新的問(wèn)題,通過(guò)喚醒記憶引起共鳴,這樣學(xué)生接受新知就會(huì)容易一些。教學(xué)中如果只是讓學(xué)生去記住一個(gè)結(jié)論(算法),對(duì)于“多加幾就減幾”“多減幾就加幾”,學(xué)生在實(shí)際的計(jì)算中就往往容易搞混。
基于以上兩點(diǎn),在理解的基礎(chǔ)上熟練掌握20以?xún)?nèi)的加減法,對(duì)學(xué)生的計(jì)算能力影響深遠(yuǎn)。
二、表內(nèi)乘法
乘法是特殊加法的升級(jí)版,求相同加數(shù)的和用乘法算更簡(jiǎn)便。在解決實(shí)際問(wèn)題中會(huì)常碰到“幾個(gè)幾相加”和“幾和幾相加”,雖都可以用加法計(jì)算,但前者用乘法會(huì)簡(jiǎn)便得多。在教學(xué)乘法的意義、乘法口訣時(shí),一定要讓學(xué)生動(dòng)手寫(xiě)寫(xiě)加法算式和乘法算式,一方面可深入理解乘法和加法本是一家,另一方面在對(duì)比中體會(huì)乘法的簡(jiǎn)便性。關(guān)于乘法有這么幾個(gè)板塊:兩位數(shù)乘一位數(shù)、兩位數(shù)乘兩位數(shù)、多位數(shù)乘法、小數(shù)乘法、分?jǐn)?shù)乘法。這些乘法的計(jì)算都是遵循各自的算法去完成若干個(gè)表內(nèi)乘法。除法是乘法的逆運(yùn)算,本質(zhì)上是用乘法去倒推,從表內(nèi)除法用乘法口訣求商開(kāi)始。一個(gè)稍復(fù)雜的除法要用到乘法(每次的商與除數(shù)相乘)、加法(乘的過(guò)程中有進(jìn)位要加)、減法(被除數(shù)減商與除數(shù)的積),這也是學(xué)生覺(jué)得除法難學(xué)和除法計(jì)算容易出錯(cuò)的一個(gè)原因。
乘法滿(mǎn)足三大運(yùn)算律:交換律、結(jié)合律、分配率。運(yùn)算律的應(yīng)用就是為了使計(jì)算簡(jiǎn)便,其本質(zhì)還是“湊整”。因此,理解乘法的意義并熟記乘法口訣是學(xué)生計(jì)算能力第二塊基石。
三、理解算理,講究計(jì)算策略
算法和算理互為表里,是體現(xiàn)學(xué)生計(jì)算能力的一條明線和一條暗線。不理解算理只關(guān)注算法,學(xué)生計(jì)算的準(zhǔn)確率不會(huì)高,也很難做到舉一反三、優(yōu)化算法,更難做到對(duì)知識(shí)進(jìn)行正遷移。
1.理解算理
算理,是指計(jì)算中每一步的道理,也是計(jì)算的思維方式,解決“為什么這么算”的問(wèn)題。幫助學(xué)生理解算理可以從以下幾個(gè)方面著手。
首先,利用教具的演示和學(xué)具的操作理解算理。比如,一年級(jí)“9加幾”這節(jié)課,它是進(jìn)位加法的起始課,因此要讓學(xué)生把湊整的方法理解透。教學(xué)中讓學(xué)生動(dòng)手操作小棒,經(jīng)歷“湊”的過(guò)程,幫助學(xué)生理解算理。這一方法在低年級(jí)比較適用。
其次,利用基本圖形(圓圈、方陣點(diǎn)子圖、面積圖、線段圖等)理解算理。在二年級(jí)剛學(xué)習(xí)除法時(shí),可以通過(guò)畫(huà)一畫(huà)、圈一圈幫助學(xué)生理解除法的意義。在有余數(shù)的除法里,學(xué)生很難理解為什么余數(shù)必須比除數(shù)小,若畫(huà)圖表示,學(xué)生就能直觀地感知到余數(shù)大于除數(shù)時(shí),說(shuō)明余數(shù)里還有一個(gè)(或幾個(gè))除數(shù);兩位數(shù)乘一位數(shù)、兩位數(shù)乘兩位數(shù)時(shí),可以用方陣點(diǎn)子圖來(lái)幫助理解每次乘得的積;可用長(zhǎng)方形的面積圖從另一個(gè)視角來(lái)直觀理解乘法的分配率。
再次,利用數(shù)學(xué)史理解算理。全國(guó)著名特級(jí)教師夏永立老師曾上過(guò)一節(jié)“兩位數(shù)乘兩位數(shù)”的復(fù)習(xí)課,他展示了兩位數(shù)乘兩位數(shù)在不同國(guó)家的算法、中國(guó)古代的算法,讓學(xué)生在觀察的基礎(chǔ)上說(shuō)出自己的理解。課堂貫穿古今、縱橫中外,學(xué)生興趣很濃,達(dá)到了很好的學(xué)習(xí)效果。其實(shí)這些算法不同的外在表現(xiàn)形式背后有著相同的算理。
2.講究計(jì)算策略
(1)計(jì)算(口算或筆算)過(guò)程中對(duì)不同算法的擇優(yōu)
在以生為本的課堂中,我們提倡算法多樣化,尊重每一個(gè)學(xué)生自主思考的結(jié)果,但最后一定要在比較中優(yōu)化算法。例如,9+5等于多少?可能學(xué)生會(huì)說(shuō)出很多種算法:先拿9根小棒,再拿5根小棒放到一起,再數(shù);從9后面接著數(shù)5個(gè)數(shù);從5拿l和9湊成10,再用10加4等于14。第三種方法是湊整法,比前兩種數(shù)的方法更優(yōu),同時(shí)也為后面的用運(yùn)算律簡(jiǎn)便運(yùn)算奠定思維基礎(chǔ)。再比如計(jì)算分?jǐn)?shù)乘法時(shí),先約分再計(jì)算比把分子分母分別乘后再約分要簡(jiǎn)便。
(2)在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)選擇合理的計(jì)算策略
一是根據(jù)實(shí)際問(wèn)題的需要和實(shí)際數(shù)據(jù)來(lái)選擇。例如這樣的三個(gè)問(wèn)題:①政府禮堂有40排座位,每排有25個(gè),能坐下1000人嗎?②椅子的單價(jià)是28元,買(mǎi)46把,帶1300元夠嗎?③植樹(shù)隊(duì)要種28行樹(shù),每行19棵,購(gòu)買(mǎi)600棵小樹(shù)苗夠嗎?很多學(xué)生看到這種問(wèn)題的提問(wèn)方式就會(huì)想到估算,其實(shí)解問(wèn)題①無(wú)須估算,直接口算就行;估算解決不了問(wèn)題②,因?yàn)轭}中的數(shù)據(jù)很接近準(zhǔn)確值,多估或少估都不能解決問(wèn)題,用筆算比較好;用估算能解決問(wèn)題③,多估( 30x20=600)都?jí)蛄耍瑢?shí)際肯定夠。這需要學(xué)生有很好的數(shù)感。
二是根據(jù)題目的要求來(lái)選擇。夏永立老師在教學(xué)“兩位數(shù)乘兩位數(shù)的復(fù)習(xí)”時(shí)有這么一道練習(xí)題:連一連,不計(jì)算,直接判斷。
75x48 ? ?1794
26x69 ? ?3600
36x69 ? ?972
82x11 ? ?2484
8lx12 ? ?902
解決這一題需要學(xué)生從大處著眼、統(tǒng)覽整題。比如,26x69和36x69兩個(gè)積的個(gè)位都是4,而有4的結(jié)果有兩個(gè),只要比較26x69和36x69的大小就能很快找到答案。這樣的練習(xí)設(shè)計(jì)不僅溝通了口算、估算、筆算之間的聯(lián)系,還讓學(xué)生感悟到解決問(wèn)題時(shí)選擇合理的計(jì)算策略比一味地埋頭苦算更快捷。
在整個(gè)小學(xué)階段,計(jì)算板塊的內(nèi)容在數(shù)學(xué)教材中占有很大的比重。因此,學(xué)生計(jì)算能力的強(qiáng)弱在很大程度上決定了其數(shù)學(xué)學(xué)科成績(jī)的優(yōu)劣。不要覺(jué)得計(jì)算只要多做題就可以了,更不能簡(jiǎn)單地把學(xué)生的計(jì)算錯(cuò)誤率高歸因?yàn)榇中模瑢W(xué)生錯(cuò)誤的背后往往都有深層次的原因。要想學(xué)生計(jì)算能力這座大廈穩(wěn)固,就要找準(zhǔn)它的受力支撐點(diǎn),并把它夯實(shí)、筑牢。
[參考文獻(xiàn)]
[1]夏永立,數(shù)學(xué)課堂教學(xué)探索[M].合肥:安徽科學(xué)技術(shù)出版社,2017。
[2] 張?zhí)煨ⅲl(fā)展思維培養(yǎng)智慧:從運(yùn)算教學(xué)看數(shù)學(xué)教育的發(fā)展[J].小學(xué)數(shù)學(xué)教師,2019(21):45-48.
(責(zé)編 羅艷)