直观呈现法下的乘法分配律教学
2018-12-26浙江东阳市白云中心小学322100
浙江东阳市白云中心小学(322100)
弗赖登塔尔认为:学习的最佳捷径是实践。通过二次创造获取的知识、形成的技能要比被动灌输接受,掌握得更牢固,提取运用时也更加及时顺利。弗赖登塔尔曾经说:“如果有可能,将学生置身于具体生动的情境中,进行直观地学习,学到什么是什么。不做任何强加解释,也不进行任何引导归纳,更不形成公式法则。”弗氏的直观教学法,令笔者茅塞顿开。
一、教材模式的不足
为了备好“乘法分配律”这一课,笔者参考了许多教案,发现一个普遍存在的做法,就是从猜想分配律公式到举例验证其合理性,通过完全归纳法概括出一般定律。苏教版教材四年级下册也是借助相关情境图来阐述分配律规则的:
第一步,从买5件皮夹克和5条长裤的总价入手,运用两种方法列出两个算式,然后用等号连接建立等式;
第二步,通过观察对比等式两边的算式形态,分析推导其中的逻辑关联,初步提出公式;
第三步,按照原型仿写算式,通过比较计算结果的大小,证实这种联系的普遍性;
第四步,用代数式表达规律。
这一学习流程,要求学生理性思维能力具有一定水准,思考问题细致周全、逻辑严谨,注意力长时间集中。然而面对这一学习流程,学生往往心绪不宁,焦躁不安,缺乏耐心,较易松懈。更为重要的是,从猜想到求证的过程中,学生的思维习惯是将等号左右两边的算式隔离后再分析,只关注结果的一致引起的相等关系,从结果一致反推出算式的相同。这一过程中,学生对分配律的认识是呆板和狭隘的,学生无法动态推演分配变化的过程,未能深入领会其真正的内涵,思维活动“程序化”就像是走过场。如此一来,学生也就无法在脑海里将分配律的外在格式和内在精要贯通起来,造成的后果是麻木地套用公式,这进一步加大了学习乘法分配律的难度。
二、直观式教学初探
1.复习引入
师(出示两个长方形,长和宽分别为4、3厘米和5、2厘米):请求出图1中两个长方形面积之和。
图1
生1:可以把两个长方形拼接起来,计算组合图的总面积。
师:大家按面积公式列式4×3+5×2后,计算可分三步,前两步先分别求出两个长方形的面积,再相加求总面积。
从长方形面积公式入手,将代数题型转化为直观几何题,在两个长方形面积之和的具体直观情境中,学生一步步经历乘法分配律的生成过程。
2.探索规律
师:现在对图形做一些变动,将第二个长方形的宽度变为3厘米。大家再列式求这两个长方形的面积之和。
学生很快列出算式并算出结果:4×3+5×3=12+15=27(cm2)。
师:大家做得很对,太棒了!那么还有没有不同的做法?现在数据变了,两个长方形的宽度相同,组合图的形状也发生了变化,第二次组合图与第一次组合图有所区别。
(学生分小组合作探究)
师:如图2,此时组合图从整体上看就是一个大长方形,两个长方形的宽度一样,都为3厘米,所以沿宽拼贴,刚好让长“共线”,于是新的长为4+5=9(cm),宽仍为3厘米,得出(5+4)× 3=27(cm2)。
图2
师:回过头来看图1,能否使用新方法计算?
生2:不行!
师:仔细对比前后两幅图,知道其中的原因吗?
生3:图1中的两个长方形没有等长的边,无法组合成新矩形,而图2中两个长方形的宽度相等,导致长可以在一条直线上,刚好组合成一个新长方形。
师:如果将图1中的第二个长方形的长度稍作改变,使之解答可用新方法。该怎么改?
生4:将第二个长方形的长度由5厘米改为4厘米,这样就能将两个长方形的长合并起来,可以得到一个新的长方形(如图3)。
图3
列式:4 ×(3+2)=20(cm2)。
师:两种方法所求的是同一个大长方形的面积,也就是两个小长方形面积之和,于是得到4×3+5×3=(4+5)× 3,4 × 3+4 × 2=4 ×(3+2)。
师(指导学生认真观察等号左右两边):下述哪个算式可以用第二种方法计算?判断后请作图检验。
学生讨论、画图检验后,整理算式为:
三、渗透数学本质
数学最本质的东西是抽象,抽象是创造的基础。
乘法分配律比交换律和结合律更加复杂。按照教材的设计思路讲授,学生就会将注意力分散于两种代数式上,不会深入反思为什么二者相等,是不是所有的面积组合都可以运用新方法计算。学生学习伊始就依赖于新算法,甚至执迷于新算法,丧失了继续深究与鉴别的动力。本课的设计改变了教材提出的由情境到猜想的模式,逐步出示两种方法,简单复习之后,马上提出形式相近的变式,学生立刻警觉:运用第二种算法是有前提条件的,那就是两个矩形必须有一条等长的公共边。对这一前提条件的清醒认识,有利于凸显分配律中左右两个算式的本质联系。
分配律的表述比较多,没有统一范式,因此学生总结分配律时就有很大的发挥空间。但无论哪种表达式,都少不了对其进行语言描述。教材将乘法分配律归纳为字母表示形式“(a+b)×c=a×c+b×c”,从举例验证到字母归纳,自始至终都是在数字演算上做文章,学生很容易沉沦在抽象思维的泥潭里。本课设计,从改变长方形的长和宽的长度引出两种面积算法,趁势引发学生思考哪种情形才适合用新方法,并借助画图操作与合理联想,赋抽象的“分配”予具体的几何线条,使枯燥的学习变得生动有趣起来。
现在的数学课堂因为过度追求理性思维,大幅缩减直观教学,软件演示代替了手工操作,理性推理代替了感性体验,学生思维负担增加,学习乐趣直线下降,这不得不引起教师的警惕和深思。