意图厘清计算流程,不妨使用流程图
——以“除数是两位数的除法”的教学为例
2018-12-26江苏连云港市赣马中心小学222000
江苏连云港市赣马中心小学(222000)
由于算法可操作性强,程序结构明显,所以很多教师在教学中都将算法程式化。但在程式化过程中,由于教师缺乏将算法转化为程序的经验,只是凭着个人理解盲目分解解题步骤,很容易使计算流程过于粗略,致使学生难以模仿和学习。
以下是“除数是两位数的除法”的教学板书:
图1
该板书思路清晰,但让学生模仿则很困难,因为这个程序过于粗略。如计算87÷29,试商环节若是把29“近似”成30进行预估,商就为2,余数就为29,这样就出现余数等于除数的谬误。为了完善流程的严密性,笔者以为,应该在教学中引进流程图。
一、什么是流程图
流程图最早来源于计算机编程,由一些指令执行框和流水线组成,其中指令框内输入操作指令,流水线进行运行下一步的分流判断。流程图符号有着国际标准,如用菱形表示问题判断。如上文提到的“除数是两位数的除法”的计算过程就可制作成如下流程图:
图2
从流程图中可以清楚看出这个算法的操作流程。如此实用,按理说应该是应用广泛才对,可事实并非如此,在中国知网检索“流程图”,弹出的目录非常少。笔者阅读几篇,发现涉及数学内容的多半与高中内容有关。经过审慎研究,笔者尝试在小学数学中引入流程图。
二、流程图在算法上的应用
1.用下位技能做引子
算法在操作时必定用到“下位”技能。因此,学习流程图之前,必先复习巩固“下位”技能,这个过程可在导入环节完成。仍以“除数是两位数的除法”为例。
分析图1可知,顺利执行程序需要下述几个“下位”技能为保障:
技能1:四舍五入;
技能2:准确试商;
技能3:四则运算。
对四年级学生来说,技能3很容易,无需额外辅导;对于技能1和2,学生相对生疏,教学时需重申。熟练运用“下位”技能是执行流程的技术保障。因为在这个流程图中,当除数的个位不小于5时,学生只需对比余数和除数,无须将被除数和试商乘积拿来比较,这个操作需要技能2做支撑。根据这个逻辑,当学生在计算“87÷29”时,除数凑整为30,除式被等同视为“87÷30”来试商,学生应立即能判断出此时商2最为合适,如果有学生贸然商3,程序就会断路。因此,“下位”技能很重要。为了夯实“下位”技能,不妨设计如下教学步骤:
步骤1:在括号里填上满足要求的最大数。
60 ×( )< 262,80 ×( )< 453,70 ×( )< 492
步骤2:在括号里填上整十数。
29 ≈ ( ),37 ≈ ( ),68 ≈ ( )
步骤3:先思考把除数看成几十来试商最合适,后计算。
步骤4:先商议应把除数看成几十来试商最合适,再笔算。
以上四步中,步骤1是巩固技能2,步骤2是巩固技能1,步骤3是糅合运用前两个技能,步骤4则引入一个与原认知相违背、超乎常理的特例,为学生学习新知服务。以上四步可以作成为本课的导入环节。
2.明确教学细节
俗话说:细节决定成败。教学算法时,如果只是传授思路,不手把手操作细节,学生就会眼高手低。流程图刚好可以满足“操作”这一需求。
分析图1,应注意的细节如下:
(1)在试商前,应设法将除数估值为整十数。具体方法为四舍五入。
(2)试商后,要把试商乘积与被除数做比较,同时比较余数和除数。如果试商乘积大于被除数,则商数应该逐级递减1,再测试;如果余数大于或等于除数,则商数应逐级增加1,再测试。
对照流程图,教师板书(图1)的不足之处就暴露无遗:
(1)没有告知调商的具体操作办法,只是大致上提出调整方向——调大、调小。
(2)观察流程图可知,调商时,是比较“试商乘积和被除数”,还是比较“余数和除数”,是有依据的。如果除数的个位小于5,就比较乘积和被除数,反之,则改选比较余数和除数,于是板书应改为:
图3
为了节省时间,提高效率,就要确定覆盖所有可能情况的最少例题数,这点同样可以通过流程图推知。
如对图1,全覆盖的例题最少数目为4。不妨设计以下四个例题:
通过以上四题可以将流程图的所有程序路径走一遍。
三、应用流程图时的注意事项
1.同一问题可以有不同的流程图
同一问题,可有不同算法,不同算法造就不同的流程图。例如,对于“除数是两位数的除法”,也可以设计出另一套流程图。
2.算法背后的算理
很多教师在教学时并不认真讲解算理,偏重于训练算法技巧和做习题,这种教学思路无异于训练解题技能,而没有培养思维。造成这种局面的原因是急功近利,应试所逼:学生掌握了算法,就可以通过机械套用来得分,而掌握算理比较慢,也很难反映到卷面分数上。
如人教版教材在描述小数和分数的关系时,先分别推出分数概念和小数概念,然后,为了揭示二者关系,直接出示。要让学生真正理解这个内容,需要大费周章,但是只是教会算法就省事得多。很多教师都是直接制定换算法则“当小数转化成分数时,先写出形如10……的分母(小数点后面有几位数字,1后面就有几个0),然后在分子处写上去掉小数点后所有剩下的数字。”
综上所述,流程图不仅有利于学生掌握数学知识、细化计算步骤、熟练操作程序,而且可以实现学科之间的融合发展,希望能在小学数学教学中得以推广。