核心素养导向下小学数学“运算能力”的培养
2018-04-03林雪霖
林雪霖
(长乐区洞江小学,福建 福州 350200)
对数学核心素养的理解,不同的专家有不同的认识。马云鹏教授把《义务教育数学课程标准(2011年版)》中的10个核心概念解读为数学核心素养,其中把新增的核心词“运算能力 ”作为一种基本的数学能力。一线教师在教学过程中也非常重视学生运算能力的培养,但感觉随着课程改革的深入,孩子们的计算能力似乎下降了,算得不准了,也变慢了。有的教师认为,这时候把“数与运算”能力作为核心素养之一提出来,目的就是为了提高计算能力,让孩子算得好,快一点吗?核心素养导向下“数的运算”究竟要教给学生什么?仅仅是让学生能快速得出算式的结果吗?答案是否定的。运算能力不仅是一种数学的操作能力,更是一种重要的数学思维能力。在方便、快捷的人工智能时代,强调运算能力,不是指“倒回去”过分强调技能,而是更加关注计算教学的育人价值。
一、通过积累原型,理解运算意义
要培养运算能力,首先要让学生明白运算的意义。在建立加减乘除时教师要有意识地提供丰富的原型。例如加法可以作为增加、合并、移入、继续往前数等模型。减法可以作为减少、剩余、比较、往回数或加法逆运算等模型。乘法可以作为相等的数的和,还有面积计算、倍数、组合等模型。除法可以作为平均分配、比率或乘法逆运算等模型。教学中不一定把这些词都告诉学生,而是要借助课本上、生活中孩子们熟悉的情境、学具让学生经历这种变化,形成比较丰富的感受。
对比加减乘除的计算,不管从意义还是方法,其实都有内在联系。如果从计数单位这个角度来看运算,乘法不就是在做加法吗?3乘3,3+3+3一组一组地累加,始终都是计数单位的累加,除法就是做减法,只不过减的时候是一组一组地减去。只要教师对运算本质的内涵的认识宽了,上课的过程关注自然就更丰富了。
二、经历思维过程,理与法相融合
运算能力的培养,不仅仅是为了一个结果,在这个结果追寻的过程,要关注孩子是用什么样的一个方式方法获得这样一个结果,在方法的使用过程中,孩子的思维过程又是怎样的?这个思维过程实际上就是学生理解算理的过程,是理与法相融合的过程。
于萍老师在上“小数加减法”一课时有这样一个教学片段:“请你来想一想小数加减法还可能有哪些新问题、新情况呢?每个人编一道题,自己编自己做”。教师到孩子们中巡视寻找有价值的题目,其中有一位孩子编了一道0.8+3.74,有经验的教师一看就知道,这便是这节课问题的关键,两个加数小数部分位数不同,直接指向的是加的时候谁对准谁,可以通过这道题揭示小数加减法方法。于萍老师把学生编的这道题当成宝贵的资源,先请全班学生都来算一算,算的时候要想,你怎么算,为什么这么算?孩子们纷纷尝试,有不少是做对了,可是这不是教师最终要追求的,紧接着追问:“奇怪了,以前我们算了那么多整数加减法,都是末位对齐,怎么这回你们不把末位对齐了?”这样一句话,就把冲突挑起来了。有的孩子能从数位的角度做出解释,说出最核心的计算方法。但是,毕竟从计数单位的角度理解还是有点抽象的,优生明白了,并不是所有的孩子都能明白,接着教师又提出一个要求:“这几位孩子说的都挺好,谁能给大家举个例子,让我们大家一下子就明白我们说那个8和4不能一块加的原因”,思考片刻,一个孩子站起来说:“0.8就是0.8元,3.74就是3元7角4分,大家想吧,8角要非得和4分加起来,得12是什么,12角不对,12分也不对,所以……”孩子把生活经验元角分请进来了,一下子把对计数单位的困惑解释了。
反思于萍老师的智慧之处:在学生说出数位对齐后,教师没有就此满足,而是继续追问为什么,直到孩子用了元角分这个模型进行迁移,教师帮他们理解,揭示最本质的东西:只有计数单位相同才能直接相加减,这也是理解法则的关键。计数单位对数的认识、数的大小比较、数的加减法都发生作用,像整数、小数、分数加减法,无论是末位对齐、小数点对齐,分母不变分子相加减,透过方法要让孩子理解从一个度量的维度来计算的意义。
三、借助直观模型,明晰算理
随着《义务教育数学课程标准(2011年版)》颁布,教材也做了很多调整,加入大量的直观模型小棒、点子图、数轴等。大家都感觉到,这些直观模型都是学生帮助理解算理的重要支撑。如果把书本中直观模型进行梳理分类,通常可以分为三类:第一类不具有“十进位值”结构的直观模型,通过把散乱的苹果、小棒等一个群组代表生活中的物品进行平均分,来认识除法13除以4每一步的计算过程,为什么商3,3在哪,4在哪,12又在哪,余下的1又在哪,这些模型把分的过程记录下来,帮学生理解每一步这么算的原因。第二类:具有“十进”结构的直观模型,大量在教材中出现一组十个,一大片100个,一大方块一千个,或者类似这样小正方形,总之是十个一组十个一组,有助于学生理解十进的关系。第三类:具有“位值”结构的直观模型,这种就是凸显位值思想,都是小圆点,摆在不同的位值就代表不同的数。这些直观的东西对学生来讲是十分重要的。在计算教学中,要充分重视直观模型的价值,更合理地使用教学模型。
听过陈新华老师上的“小数除法”这节课,教师是这样利用直观模型帮助学生理解算理:一上课就给孩子带来一个非常简单的问题,首先7支钢笔分给两个小组,每个小组分几支?学生很快就找到了,每组3支,最后剩1支,如果写出算式,就是7除以2等于3余1。接着教师出示7元钱也平均分成2组,每组多少钱?每组3元,剩1元,还能继续往下分吗?因为学生对钱有丰富的生活经验,他们马上就会想到1元可以换成10角,每个组还能再得5角钱,最后的结果是3.5元。再一对比,问题就出来了,同样是7除以2,一个是商3余1,一个是3.5元,怎么最后结果的形式不一样?因为余下钢笔一支不能掰,但是一元钱却可以换成10个1角,1变成10个0.1,就可以接着往下分,这便是造成两个结果形式不同的关键所在。其实说的是换钱,背后的核心是计数单位。这样引出商是小数,比较贴近学生已有的知识基础和生活经验,比较容易理解,就是这个钱的例子给孩子一个深刻的印象。接下去教师不说钱的事了,换了一种直观模型,11个正方形要平均分成4组,怎么办呢,学生很熟悉,每组2个,很快都分完了,剩下3个怎么办啊,有了刚才的经验孩子们想到了换,换小计数单位,把每一个都换成10份,就能分啦,分的结果又剩了,怎么办,接着再换,就这样进一步换小单位再平均分,最后达到了分尽的这样一个结果。如果还不能得到结果怎么办,继续换,分。
一直以来小数除法中添0,是学生在计算过程中认知的难点,通过刚才直观的例子就解决了为什么要添0,以前除法算到哪就得了,只有小数除法,没算完还添0,这个0添得有没有道理,有没有价值。在刚才化小单位的过程中学生逐渐理解,添一个0其实就是把单位化小,计数单位多了,就能分了。像元角分、实物、正方形都是直观模型,在这样学习过程里掌握知识,和被教师告知“记住……”你得这么算,简单地把算法一讲,学生也会计算对了,背后的效果、含金量不一样。所以,运算能力真的不是一个简单的计算对错的问题。
四、串联运算结构,把握知识体系
美国教育家布鲁纳认为:“不论我们选教什么学科,务必使学生理解该学科的基本结构。”所谓学科基本结构,是指该学科的基本概念、基本原理及其相互之间的关联性,是指知识的整体性和事物的普遍联系,而非孤立的事实本身和零碎的知识结论。
作为数学重要部分的“数的运算”也有其本身的结构。教师钻研教材不仅要研究本节课的教学内容,还要有意识地沟通新旧知识的纵横联系,将运算的起点及生长点串在一起,知道这类运算的“前世”和“来生”,帮助学生梳理运算的本质,掌握的运算知识的梯度。如张老师执教的《多位数乘一位数(一次进位)》,在课的最后将多位数乘一位数,与已经学过的整十、整百数……乘一位数(不进位),和以后将要学的多位数乘一位数系统呈现出来,引发学生的后续思考,让学生初步建构整数乘法的运算体系。赖老师执教的《除数是整十数的笔算除法》,也在课临近结束的时候,以台阶的形式把除数是一位数的除法、除数是整十数的除法、除数是两位数的除法、除数是三位数的除法……进行了系统整理,让学生初步建构整数除法的体系,达到课虽尽但思不止的效果。
儿童有无限发展的可能性,每个儿童都具有自我适应和成长的内在的力量。而教学的责任是开发和保护,聆听儿童的声音。走进运算的世界,明线是算法,暗线是算理,教师要引导学生运用多种策略和方法,有效建构计算教学,发展学生的思维,提高学生的思辨能力,使他们获得解决生活中数学问题的智慧,这便是数学学科落实核心素养的具体体现。
[1]朱德江.运算意义·数量关系·解题策略——发展学生分析问题和解决问题能力的着力点 [J].教学月刊:小学版(数学),2012(7/8).
[2]张秋爽.计算教学的隐忧 [J]. 小学数学教师,2014(6).
[3]吴增生.基础复习教学要重视运算能力的培养[J].中学数学教学参考(中旬),2015(11).