○ 常州市鐘樓區教師發展中心 張祖潤
《義務教育數學課程標準(2022 年版)》明確要求,感悟數的運算以及運算之間的關系,體會數的運算本質上的一致性,形成運算能力和推理意識。整數、小數、分數在運算本質上的一致性,需要在教學中基于現實背景進行感知與應用,同時引導學生經歷抽象化、數學化的過程,建立整體結構關聯,加強對運算本質的理解與感悟。
《分數的簡單計算》是《分數的初步認識》中的教學內容,也是小學階段分數運算教學的起始課。教學目標為:通過學生對情境事例和直觀圖的觀察,經歷簡單的分數加減法的探索過程,在具體情境中理解同分母分數加減法的算理;學生在動手操作、猜想驗證、比較分析中感悟同分母分數加減法的算理與算法的一致性,培養學生的觀察、分析和推理能力;在自主探索、合作交流的過程中,加強學生對分數運算和整數運算一致性的理解,提升運算能力,增強學好數學的信心。
以往教學一般先創設情境,通過動手操作初步感悟分數加減法,再由直觀逐步抽象,歸納出同分母分數加減法的計算方法。這樣的設計,雖然有動手操作,但缺少科學合理的整體思考;雖然有對算法的感悟和歸納,但缺少對整體運算內涵的本質關聯。這樣極易導致知識體系缺乏融通整合、算理理解浮于表面,學生明白這樣算,卻不明白為什么這樣算。
怎樣讓學生經歷真實的操作、體驗、感悟等學習活動,由直觀逐步抽象,在掌握算法、理解算理的基礎上體會數運算的一致性?教師需要引導學生學會用整體關聯的方式去學習,從而讓數感、符號意識、推理意識與運算能力等核心素養得到培養。
師:星期天,佩奇一家去野餐。他們都帶了什么?
師:仔細觀察,一共帶了多少個面包?
生:5+2=7(個)。
師:小番茄呢?
生:50+20=70(顆)。
1.研究分數加法(同分母)。
師:佩奇和喬治在分享一塊奶酪,請根據條件提出一個加法計算的問題,并列出算式。
師:分數和整數一樣,也可以運算,今天這節課我們就來研究分數的簡單計算。
生:把長方形平均分成8 份,先涂5 份,再涂2份,一共7 份,結果是。
師:折法不同,表示的意思怎么樣?
2.研究分數減法(同分母)。
師:能用學習分數加法的經驗繼續研究分數減法嗎?先畫一畫,再寫一寫。
呈現兩種不同的表示方法:
3.比較同分母分數加減法。
師:仔細觀察這兩道算式,你有什么發現?
生:分母都一樣,都是8。
生:只需要計算5+2 和5-2。
1.及時運用。
師:再觀察這兩道算式,為什么相加減后分母還是10 呢?
2.提煉算法。
師:明白了道理,那分數的簡單計算可以怎樣算呢?
生:分母不變,分子相加減。
歸納:同分母分數相加減,分母不變,只要把分子相加減。
3.整體關聯。
師:回憶一下整數加減法,我們是怎樣計算5+2 的?
生:5 個一加2 個一是7 個一。
師:這是把表示一的個數相加,50+20 呢?
生:5 個十加2 個十是7 個十。
師:仔細觀察整數與分數加減法算理比較圖,你發現了什么?
生:都有5 和2,只要把5 和2 相加或相減。
1.游戲內化。
師:一起來做游戲,先抽取“計數單位卡”,同桌兩人再分別擲骰子確定計數單位的個數,根據這些信息,列出分數加減法算式并進行計算。
2.生活應用。
(1)兩次一共喝了這杯飲料的幾分之幾?(選擇正確算式)
①
(2)檸檬水還剩下幾分之幾沒有喝呢?
3.思維拓展。
整數、小數、分數加減法,運算方法從表面上看似不同,但其運算本質卻是相同的。整數加減法需要末位對齊,小數加減法需要小數點對齊,也就是數位對齊,這兩者是一致的。那與分數加減法有什么共性呢?分數加減法起始內容是同分母分數,三類運算實質都指向把相同計數單位的個數相加減,這就是數運算的一致性的本質。
本節課利用學生已有的整數運算經驗,借助幾何直觀,以運算的本質為核心,從整數開始建立數的認識和運算的關系,再聚焦計數單位,層層深入地設計探究活動,逐步感悟與理解簡單分數加減法運算的一致性——計數單位不變,表示相同計數單位上的數進行運算。通過這樣數學化的抽象過程,讓學生站在更高的視域理解運算本質,基于整體視角構建完整而有邏輯的運算體系。
數的運算核心在于算法和算理的內在統一,算法為算理提供實踐支持,算理為算法提供理論依據,理解算理是正確掌握算法的關鍵。基于此,教師需要整體關注算理與算法的有效融通,引導學生感悟數運算的一致性。
本課伊始利用野餐問題情境,讓學生通過整數加法體會相同計數單位的可加性,為后面相同分數單位可加性的探究作好孕伏。在探究八分之幾與十分之幾的加減法時,引導學生在觀察、對比、思考、表達的過程中,完成從整數運算到簡單分數運算(先操作再想象)的推理與遷移,既能通過圖形表征理解算法算理,也能通過意義表征表達算法算理,更能抽象為相同計數單位的個數的運算。