【摘要】在小學數學課程中,教師培養學生的運算能力,旨在幫助學生養成良好的計算習慣,使其掌握正確的計算方法,高效解答數學問題,使其形成較強的數學計算能力.文章分析了運算能力的含義,明晰了運算能力培養的要點,從意識、習慣、思路、能力四個方面的視角出發,闡述教師構建高效的數學運算能力培養課堂的策略,即開展情境引導、流程指導、思路引導、技巧訓練等教學活動,旨在為幫助教師快速達成運算能力培養目標提供教學思路.
【關鍵詞】計算思維;能力培養;小學數學
運算能力不僅是學生理解數學計算知識的基礎,還是學生運用數學知識解決計算問題應當具備的一種基本能力,同時是教師對其進行數學核心素養培養的重要內容之一.鑒于此,對于小學數學教學而言,教師要想更加高效地培養學生的運算能力,需要對教學方法和教學活動進行有效優化,要注重對學生計算意識的培養,通過科學指導,使其掌握正確的計算步驟,養成良好的計算習慣.同時,教師可以引導學生的計算思路,使其了解數學計算的法則和規律,通過開展計算技巧訓練活動,逐漸提高其運算能力.
一、運算能力概述
計算思維最初源自計算機科學領域,指的是應用計算機科學知識與技能進行問題求解、系統設計等一系列的思維活動.而這種思維被引入數學領域之后,指的是以計算為核心,通過抽象、分解、邏輯推理、算法應用等,解決數學問題的一種思維方式.由此可見,在運算能力培養的過程中,教師需要引導學生對數學問題進行分析與研究,指導學生運用邏輯思維、推理思維進行數學計算,使其真正掌握數學運算的步驟、方法、規律等,讓其在實踐練習的過程中逐漸形成較強的運算能力.
二、數學運算能力培養的要點
(一)注重意識習慣培養
在數學教學的過程中,教師為了快速培養學生的運算能力,需要先培養他們自主計算的意識,使其養成規范的計算習慣.因此,教師需要改變傳統的“題海式”教學方法,通過開展生動的、有趣的、靈活的教學活動,調動學生計算的積極性,使其感受到計算的樂趣,進而逐漸形成良好的自主計算意識.另外,教師還需要對學生進行計算流程指導,以此規范其計算步驟,培養其養成正確的計算習慣.
(二)重視邏輯思維培養
教師應當注重培養學生的邏輯思維,使其能夠用正確的計算思路解題,進而提升其運算能力.因此,教師需要在教學的過程中讓學生了解不同數學問題的不同計算方法,引導他們深入探究數學算式中所蘊含的計算法則和計算規律,使其掌握正確的、有邏輯的計算思路,從而實現高效計算.
(三)注重計算技巧訓練
另外,教師還應當對學生展開計算技巧訓練,讓其通過解答不同的數學問題,或者用多種方法解答同一個數學問題,使其真正掌握多樣化的計算技巧,同時能夠靈活運用計算技巧高效解決數學問題,讓學生在練習的過程中逐漸提高運算能力.
三、基于學生運算能力培養的小學數學教學策略
(一)構建生動情境,培養學生的運算意識
對于小學階段的學生而言,只有讓他們真正體會到計算的樂趣,才能使其更加自覺、主動地對數學計算問題進行深入的研究,在增強其對數字、數量敏感度的同時使其逐漸形成較強的自主計算意識,進而為其運算能力的提升奠定良好的基礎.因此,教師為了快速激發學生自主計算的興趣,需要將抽象的數學問題以直觀形象的方式呈現出來,通過構建生動的教學情境,簡化數學計算的難度,引發學生對數學問題的好奇心,使其產生強烈的主動計算欲望,讓其在解答問題的過程中形成自主計算的意識.
以人教版小學數學二年級上冊第二單元“100以內的加法和減法(二)”教學為例.由于此單元知識的難度有所提升,一些學生產生了畏懼心理或抵觸情緒.因此,為了緩解學生的不良情緒,教師可以創建情境探究教學活動,讓學生對稍微復雜的計算知識產生濃厚的探究興趣.首先,教師可以把抽象的數學算式轉化為生動的畫面信息,以此吸引學生的注意力,然后引導他們對畫面內容進行思考,探究其中的數學問題,使他們產生較強的問題解答興趣.其次,教師可以指導學生列出算式,教授他們相應的計算方法,使他們在解題過程中增強自主計算的信心,形成良好的計算意識.例如,針對加減混合計算知識,教師可以用多媒體設備播放一段動態視頻.學生在視頻中看到一家人參加采摘草莓活動,在相同時間內,父親摘了42顆草莓,母親摘了36顆,孩子摘了22顆,然后他們一起篩出6顆壞掉的草莓,購買了剩下的草莓.因此,教師讓學生對視頻進行討論,讓他們列出數學算式,計算這家人一共買了多少顆草莓.學生通過交流,可以列出42+36+22-6的算式.最后,教師可以引導學生結合已有經驗,按順序對算式進行逐步計算,運用進位加法和退位減法的算法,最終算出94顆草莓.教師結合動態視頻創建情境解題活動,既可以提高學生參與計算活動的興趣,又能借此培養他們自主計算的意識.
(二)計算流程指導,培養學生的計算習慣
數學本身具有較強的嚴謹性特點,而數學計算也體現嚴謹的問題解決過程.因此,在運算能力培養的過程中,教師需要對學生進行計算流程指導,讓他們知道正確的計算步驟,使他們養成嚴謹的、規范的計算習慣.首先,教師需要指導學生認真審題,讓他們掌握問題分析和問題理解的方法,使他們能夠真正明白問題的本質.其次,教師應當指導學生如何規范地書寫計算過程,從而避免出現多算、少算的情況,提高計算的正確率.最后,教師要引導學生進行結果驗證,讓他們運用逆向推導、結果代入等方式,驗證結果的正確性,及時糾正錯誤.另外,教師還可以借助簡單的習題,讓學生進行自主練習,使他們逐漸養成規范的計算習慣,初步形成一定的運算能力.
以人教版小學數學三年級上冊第四單元“萬以內的加法和減法(二)”教學為例.此單元要求學生掌握萬以內加法、減法的筆算方法,以及加、減法的驗算方法.因此,在教學過程中,教師需要對學生進行計算方法、計算步驟的指導,讓他們掌握“相同位數對齊”“滿十進一”“不夠退一”的筆算方法,以及交換加數位置或交換減數位置的驗算方法,使他們養成良好的審題、筆算與驗算的計算習慣.例如,首先,教師出示下列萬以內加法和減法的算式:445+298,301-156.其次,教師帶領學生審題,讓他們明確兩個算式的符號,確定是加法算式還是減法算式.最后,教師指導學生筆算的計算方法,讓他們了解如何進行連續進位計算和連續退位計算,使他們掌握筆算的書寫格式,如對齊相同位數、標注進位和退位符號等.學生按照上述方法進行計算,能夠得出743和145兩個結果.在這之后,教師再指導學生結果驗算的方法.比如,對于加法算式,教師可以讓學生改變加數的位置,用298加445,所得數再與第一次的結果進行比較,判斷對錯.對于減法算式,教師可以讓學生變換差、減數、被減數的位置,用所得結果145與156相加,若得數為301,則計算正確.最后,教師可以讓學生根據之前的計算過程,總結計算步驟,圍繞新的算式進行自主練習,從而培養學生養成規范的計算習慣.
(三)計算思路引導,培養學生的計算思維
教師為了進一步提高學生的運算能力,需要利用各種數學計算問題,開展計算思路引導活動,讓學生了解含有加、減、乘、除、括號等符號算式的計算方法,使他們掌握正確的計算法則.另外,教師通過引導學生解析數學定律,能使他們精準把握算式計算的規律,從而提高學生的運算能力.
1.明晰思路,掌握計算法則
計算法則指的是適用于不同數學算式運算的多種計算方法,如整數、分數、小數的加、減、乘、除法計算法則;四則混合運算的計算法則;等等.教師指導學生結合計算法則進行數學計算,既可以讓他們逐漸掌握正確的、多樣化的計算方法,使他們能夠根據數學算式的特點,運用與之相符合的計算法則進行解題,又能讓學生快速形成清晰的、有邏輯的解題思路,進而提高學生數學計算的效率,進一步提升學生的運算能力.
以人教版小學數學四年級下冊第一單元“四則運算”教學為例.針對此單元四則運算順序的知識點,教師可以開展計算法則教學活動,讓學生了解“沒有括號,只有加、減法或乘、除法”“沒有括號,但加、減、乘、除混合”“有括號,加、減、乘、除混合”三類算式的計算法則,掌握兩級運算的運算順序,以及三步式題的計算方法,使他們找到正確的解題思路,借此培養他們的運算能力.例如,首先,教師列出以下算式:25+60-13,5×11÷5,讓學生通過計算,喚醒一級運算的計算經驗.其次,教師出示下列算式:350×12+120÷4,140×20+21×4,125÷5+120÷4,引導學生分析算式的特點,思考兩級運算的計算法則,探索運算順序.比如,350×12+120÷4算式包括乘法、加法和除法,在只有乘除或加減的算式中,按照從左到右的順序計算,而在混合算式中,應當先算乘除,后算加減.因此,學生應先計算350×12和120÷4,再將兩個得數相加.最后,教師出示含有括號的數學算式,如(128+22)×4÷3,300-(20+25×4),56000÷(70×80),帶領學生分析這類算式的特點,使他們明白小括號的意義,讓他們按照“先算括號里面,后算括號外面,括號里外都先算乘除、再算加減”的順序進行計算,使他們真正掌握含有括號的三步式題的計算法則.
教師結合計算法則開展教學活動,能夠幫助學生進一步明確數學計算的思路,使其真正掌握四則運算的多種運算順序,進而提升其精準的解題能力和運算能力.
2.定律解析,把握計算規律
運算定律指的是解答數學運算問題時,所運用的一系列定律.這些定律能夠讓計算變得更加簡單、便捷.對于小學數學教學而言,學生需要掌握加法交換律、乘法交換律、加法結合律、乘法結合律、乘法分配律五種運算定律.因此,教師在培養學生的運算能力時,可以結合上述定律開展深度解析教學活動,讓學生進一步了解運算定律中的數學邏輯,使其能夠更加精準地把握計算規律,從而快速、準確地進行數學計算,提升計算的效率,形成較強的運算能力.
以人教版小學數學四年級下冊第三單元“運算定律”教學為例.教師需要通過課程教學,讓學生理解加法運算律、乘法運算律中各運算定律的概念,了解每個運算定律所蘊含的計算規律,同時培養他們的運算能力.首先,教師可以出示以下算式:40+56=96,56+40=96,讓學生觀察算式,找出其中的規律.比如,上述兩個算式中,交換了兩個加數的位置,得數都是96,說明不改變數字,只交換加數的位置,算式和不變,由此,學生理解了加法交換律的含義.其次,教師可以讓學生根據加法交換律,結合4×25=25×4推理乘法交換律的概念,總結乘法交換律的計算規律.再次,教師可以按照此方法,讓學生逐步掌握加法結合律與乘法結合律的概念和運算定律.最后,教師可以結合案例,帶領學生解析乘法分配律的內在邏輯,使其掌握此定律的計算規律.例如,教師出示4+2()×25和4×25+2×25兩個算式,讓學生分別計算結果,引導他們結合結果思考4+2與25,4和2與25之間的關系,即4+2()×25=4×25+2×25,由此總結出乘法分配律的運算定律,即兩個數之和與一個數相乘,可以先把兩個數分別與這個數相乘,再將結果相加.
教師針對運算定律開展推理解析活動,既可以培養學生的邏輯思維和推理意識,又能使其加深對各種運算定律的理解,從而使學生正確把握算式計算的規律,提高學生的運算能力.
(四)計算技巧訓練,提高學生的計算能力
教師為了讓學生擁有更多的數學計算實戰經驗,使其能夠更加靈活地運用數學計算技巧進行問題解答,讓其形成較強的運算能力和問題解決能力,可以結合現實生活元素,設計數學問題,開展技能實踐活動.在此項活動中,教師可以引導學生針對一個問題,采用多種方法進行解答,以此發散他們的思維,提升他們舉一反三的能力.另外,教師還可以設計系列化問題,以此引發學生的關聯性思考,使其通過邏輯推理,逐步解答數學問題,并借此啟發他們的邏輯思維、推理思維等,在提高他們知識遷移運用水平的同時提升他們的運算能力.
以人教版小學數學四年級下冊第九單元“數學廣角———雞兔同籠”教學為例.此單元要求學生掌握用假設法解決“雞兔同籠”類問題的方法,提高學生的邏輯推理能力.因此,教師可以借助“雞兔同籠”“租船問題”“龜鶴問題”等同類型問題,利用相關的生活案例開展計算技巧訓練活動,讓學生在掌握假設法解題方法的同時提高運算能力.例如,首先,教師可以通過講解“雞兔同籠”問題,讓學生了解假設法的運用方法.其次,教師可以結合生活元素,設計如下問題:(1)已知一個盒子里有大、小兩種玻璃球共30個,一共重266g,大玻璃球每個11g,小玻璃球每個7g,計算盒子里的大、小玻璃球分別有多少個?(2)全班一共有38人參加春游活動,教師租了8條船,其中大船能坐6人,小船能坐4人,每條船都坐滿,計算大、小兩種船分別租了幾條?針對上述問題,學生需要運用“雞兔同籠”解題思路進行分析,先假設盒子里只有大玻璃球,或者教師只租了大船,再列出計算小玻璃球和小船的算式,如(11×30-266)÷(11-7)和(6×8-38)÷(6-4),再用題目中已知的玻璃球總數、船總數減去算式得數,最終得出大、小兩種玻璃球和大、小兩種船的數量.學生通過自主解答此類問題,既可以進一步鞏固四則運算的計算法則,又能提高運用假設法解題的能力.同時,在練習的過程中,學生能得到邏輯思維、推理思維的培養,更好地提升運算能力.
結 語
綜上所述,在小學數學課程中,教師若想更加高效地培養學生的運算能力,需要圍繞他們的計算意識、計算習慣、計算思路、計算能力等,開展教學指導活動,讓學生在解答數學問題的過程中,掌握計算法則和運算定律的運用方法,養成正確的計算習慣,了解更多高效的解題方法,從而提高學生的運算能力.
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