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标题 一次质疑背后隐藏的运算顺序设计原理
范文 黄勋强
[摘 要]运算顺序一直是运算教学的难点。教师在教学“乘法和加、减法的两步混合运算”时,通过用算式记录数数过程、用示意图诠释算式、用故事丰盈算式等方式,彻底摆正加法和乘法的运算地位。
[关键词]乘法;加减法;算式记录;星阵图;数数
[中图分类号] G623.5 [文献标识码] A [文章编号] 1007-9068(2018)14-0029-02
一位教师在教学“乘法和加、减法的两步混合运算” (北师大版教材四年级)时,先提出情境图中(列式为:和)的两个问题,在分析题设条件后,让学生揣摩计算步骤并阐明理由,最后,在学生汇报展示后做出先算乘法后算加减的小结。显然,这种小结有强制灌输之嫌,因为这个规律显然违反了一贯的从左至右的运算顺序,所以学生难以接受。因此,只有通过一系列数学活动来阐释和揭露其中的道理,方能让学生信服。
环节一:用算式记录数数过程——让顺序占理
【活动1】数星星
师(出示“星阵”图1:18颗星点(如图1)):想数清图中共有多少星点,如何操作才比较方便?
生:2个2个地数;3个3个地数;5个5个地数……
师:谁来演示5个5个地数?
(生1演示如图2)
师:生1数了几次?
生2:数了3次,剩下3个。
生3:也可以数4次,只不过最后一次不够数,只能数出3个。
生4:最后一次缺2个。(如图3)
(设计意图:数星点是低年级学生喜闻乐见的游戏活动,选择的两种数法体现了两种情况:刚好数完与有剩余。前者是与整除平分不谋而合,后者则会让学生产生认知障碍。学生经过探究辨析后求同存异:“5个一起数,点算3次,余3个”,即“有余”(如图2);“数4次,缺2个”,即“不足”(如图3)。这两种思路,都与乘加、乘减相关,不管是“剩余”,还是“欠缺”,数的过程都是先求出5的倍数(乘法),再加减零头。)
【活动2】列式
師:你可以用简洁的算式表示2个2个地数吗?
生:2×9、9×2、2+2+2+2+2+2+2+2+2。
师:用同样的方式表达5个5个地数的方法。
生1:5×3=15,15+3=18。
生2:5+5+5+3。
生3:5×3+3。
生4:5×4-2。
师:上列算式都能呈现数星点的过程吗?5×3+3这个算式夹杂着乘法和加法,计算顺序是怎样的?为什么?
生5:先算5×3,代表3次数了5个,再加上剩下的3个。
师:由此看来,计算顺序忠实地服从了我们的操作过程。请读出式子,要强调先算5×3的信息。
生6:5乘以3,然后加上3;5乘以3的积加3。
(设计意图:算式是对数星点的一种符号记载,2个2个地数的算式是温故乘法的意义;5个5个地数的算式是新知。从数星点到列式,是抽象到具象的过程,而数星点的程序暗含了计算次序的编排,让学生联系点算过程和列式形式,再研究“乘加混杂,先算什么”,就是用数星点的操作活动来推动学生思考运算顺序,顺理成章。)
环节二:用示意图诠释算式——让“顺序”说理
【活动3】找图形
师(展示“星阵”图4:23颗星点(如图4)):能学着刚才的样子来列式表达吗?(展不同数法示意图(如图5、图6、图7、图8),学生写式子)
师:对于算式“5×4+3”,你能看透式子背后蕴含的数法吗?
生1:这个算式对应的是图6,明显看出是4个4个地数,数了5份,多出3个。
生2:这个算式也可能对应的是图7,明显看出是5个5个地数,数了4份,多出3个。
师: 6×4-1呢?
生3:可能是图6。可以这样看,4个4个地数,差1个就够6份。也可能是图8,6个6个地数,差1个就凑够4份。
师:假如这两个算式是出于同一幅示意图呢?
生4:那就是图6。
师:请大家推断其余算式分别代表哪种数法,然后与同学交流。
(设计意图:星阵图选择23这个数据,是因为23是质数,没有因数,迫使学生列出的算式必须带有“零头”,也就是必须包含加减法。反馈时,没有评讲,而是逆向追溯,这样既能增加练习的新鲜度,又通过正反双向贯通,让学生思路更清晰。)
环节三:用故事丰盈算式——让“顺序”合理
【活动4】讲故事
师(课件展示:“星阵图”里的星星扩大变化成气球):现在星星变成了气球,你能现编一个故事吗?
生1:为了庆祝国庆节,同学们扎气球为祖国献礼,每5个扎一束,扎了4束,还多3个,共有几个气球?
师:如何列式?
生2:5×4+3,5×5-2。
师:运算顺序是怎样的?理由是什么?
生3:先算5×4,代表能够扎4束,再算上剩下不够扎一束的3个,就是气球总数。
师:这些星星还能变成什么?用你丰富的想象力来编故事。
师(展示气球图):有个学生根据气球画面列式为23-5×4,背后有什么故事呢?
生4:为了庆祝国庆节,少先队准备了23个气球,打算扎成“团结”的图案,每5个扎一束,扎了4束后,还剩下几个气球?
师:运算顺序是什么?说明你的理由。
生5:先算5×4,代表扎图案用掉气球的个数,再从总数23里面抵扣,就是剩余气球的个数。
(设计意图:星星只是一个计数代码,具有抽象性,可以被任何实物取代。本环节充分调动学生的想象力,让学生赋予星星各种变化,既增强了学习乐趣,又凸显运算的算理。在这些童话般的变化中,学生逐渐感悟到其中的辩证关系:算式不变,算理不变,计算顺序不变。)
设计算式“23-5×4”是为了追求变式,以此来发散学生的思维,因为前面“乘在前,加(减)在后”的范式,会对学生造成误导,学生很容易想当然——乘和加、减混合运算的顺序就是“从左往右”,教师只有及时补充特例,才有利于学生形成全面且正确的认知。
教学活动的素材选用的一直是“星阵图”,主要是考虑到低龄学生注意力难以集中,花哨鲜艳的素材,会暂时引起学生浓烈的兴趣,但也会喧宾夺主,掩盖和削弱知识本身的吸引力。“星阵图”虽然略显单薄,但在赋予它各种变化后,也能吸引学生去关注数学知识本身。
综上,四次活动一以贯之,逐级递进,自始至终沿着着“图形→表述→算式”的逻辑铺开,既有顺向明证,又有逆向反证。这样,学生就能牢牢掌握“混合运算顺序”的理论基础。
(责编 金 铃)
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更新时间:2024/12/23 4:29:37