提高中低年级计算质量的策略
2021-04-21徐惠琴
徐惠琴
前言:计算在小学数学教学中很重要,直接影响其学习水平。另外运算法则与定律的高效学习可培养其数学思维能力。拥有了计算能力之后,学生无论是后期学习物理、化学还是生物、经济都奠定基础。所以教师要培养学生的计算能力,让其能够全面发展。在此从计算概念教学与加强算理教学、灵活运用多种数学教学方法,促使学生快速将学习到的知识内化,转化为自身计算能力,进而提升中低年级学生计算质量。
一、多面寻找计算概念的教学
第一,在生活中找寻模型。认知心理学领域中对概念有很多理论。如有的学者提出概念是以原型,即其最佳实例表征体现出来的,此表明可通过实例解释概念。计算中的有关概念都比较抽象,但是却可在生活中都能找到模型。如自然数来源于人类社会中的计数需求,所以可借助小棒、点子图来表示数;分数作为表示整体与部分的数,可通过分割物体来体现等等。整数加减法的运算模型,则为部分与总体的知识,整数加法就是部分与部分相加的内容。学生在计算的时候正是因为不能区分单位量与单位数,导致其不对称,计算出现错误,如果若从生活中找寻模型,那么学生的理解会更加深入,提升计算质量。
第二,多种形式表征。知识的表征是人们在记忆与工作时对信息的表示形式,包括知识内化、知识储存与知识再现。数学计算教学中,教师要结合数学的规则,进行多种形式的表征概念,帮助学生掌握概念的本质。例如分数概念教学,可以学生生活中书写的事物为模型,构建分数概念。如将月饼平均分成两份,其中一份为( )、将月饼平均分成三份,其中一份是( )。此是从面积模型角度入手,除此之外还可从下面几种表征形式入手:1)分数面积模型表征,此在数学教材中有所体现,如平分物体,取其中的一份或者几份。2)分数的几何模型表征,即将多个当做整体“1”,此对学生抽象能力要求更高。3)分数的数轴模型表征,即将分数与数轴上点对应;4)分数的属种模型表征,运用分数的本质“分数是数”,连续分割等分数产生的过程了解分数。例如小数的概念教学中可使用多样性表征形式,如从部分与整体的角度,表示一个物体平均分成3份,取其中2份;可以写作0.1等。还可通过数的位值概念来表征,即将0-9十个阿拉伯数字放在对应的位置,表示非负整数,如6543=6×1000+5×100+4×10+3×1,以个位为基准,依次往左是十位、百位、千位等,可无限向左延伸。引导学生知道向左延伸一位,表示乘以10。相反个位还可向右延伸,延伸一位就表示除以10.以此方法解释小数学生很容易理解。
二、加强验算算理的教学
中低年级学生在学习与掌握数的运算后,不但要学会运算技能,还要在学习过程中,建立“为什么要这样计算”的问题。在此由法则引发算理的思考,让学生的运算逐渐从操作向思维层次过渡,此是学生运算能力发展的必要内容。中低年级学生计算能力弱,主要体现在其对算理只是机械式记忆。对于此部分问题的原因,可从皮亚杰认知发展阶段理论与建构主义理论中探寻答案。以中年级学生为例,其正处于具体思维预算阶段,儿童的思维体现了守恒性与可逆性,所以可以实施群集运算,但是学生对此的学习离不开实际事物的支持,所以不能构成一个完整的系统,所以运算要是具体的。很多教师在计算教学的时候,会违背学生认知发展规律,所以也不能帮助其经历从具体到抽象的过程,让学生对算理的理解缺乏直观观察,所以难以深刻理解。构建主义认为,学生在社会文化背景下,可借助他人的帮助完成意义建构过程,在此学生会主动选择外来信息并加工,在教师与他人帮助下,完成对信息的加工,进而实现对现实世界的构建。中低年级学生对算理的不理解,原因多是教师知识点灌输不到位,忽视了学生对算法知识建构的过程。所以教师在計算算理时需结合学生特点,先以直观事物引导学生处理了解算理,然后自主探究,以对比与类比的形式总结算理,最后借助实际生活验证算理的科学性。
首先,借助直观模型。结合皮亚杰认知发展阶段理论,中小年级的学生在算理理解上,经历了“从直观到抽象”的过程,即借助模型,让学生直观认知事物。中低年级接触的直观模型有计数器、小忙、点子图与分数强、数轴等。小棒往往运用于小数目的教学,如在“数的认识”中以小棒进行小数目的操作,能够帮助低年级学生了解“进位加法”与“退位减法”的算理,清楚体现破十法、凑十法的算理中。但是在进行大数据计算的时候就不能使用小棒,可使用计数器,其在不同情况下,作用也有所不同,多是在不进位加法与退位减法的时候使用计数器。但是涉及进位加法与退位减法的时候,计数器在使用的时候,就要边操作边想象。在此之外的小方块也能体现位值关系。以“整百加减整百”为例,700+800=1500计算的教学可分为三个层次,先借助具体事物(人民币),然后利用计数器,最后让学生在头脑中进行表象运演,此三个步骤让学生经历了“直观动作思维——具体形象思维——抽象逻辑思维”的过程。点子图与方格图的运用可以是实际事物抽象而来,两者在形式上看似不同,但是从面积模型的角度上分析,却是相同类型。点子图作为新的面积模型,在教材中运用的更多的是点子图,此对于培养中低年级抽象数学思维来说有直观的作用。例如进行多位数乘法教学中,先出示点子图,一共十四行,每一行有十二个点,提出问题“一共有多少个点?”不同学生在观察点子图的时候想到的方法不同,教师在此要先对学生的计算方法给予肯定,然后在点子图的辅助下,引导学生的思维从具体到抽象,进而得到两位数乘以两位数的计算方法,提升学生计算能力。
其次,对比算法,确定算理。学生在吸收算理知识的时候,要教师充分尊重其主体思维,由学生先建立算法,然后在班级中交流,对不同的算法进行对比,进而深化理解不同算法背后的共同算理。例如“退位减法”知识点教学的时候,教师可设置任务:43-7与10-7的计算有什么联系吗?23-7与13-7有什么联系吗?13-7能不能快速算出结果,让学生通过此经历算法的对比与转化,深化对退位减法算理的理解。
最后,在实际运用中验证算理。认知建构理论,强调学生在学习过程中的主动性与建构性,进而能够实际运用验证算理。在此教师的算理教学要与学生实际生活结合,让学生在实际应用中验证算理。例如“小数加减法计算法则”教学中,可借助人民币带领学生一同研究小数点的对齐原理。再如“先乘除,后加减”原理教学,以实际问题构建生活情境,引导学生思考,如:小红买了一个文具盒,三本笔记本,铅笔盒每个10元钱,笔记本每个3元钱,请问小红要付出多少钱?学生在列式后要先算乘法还是先算加法就在生活经验中自觉解答了。计算问题中的乘除与加减法谁先做谁后做,可用学生的生活经验,体验乘除法是同样高级的运算。
三、灵活运用运算教学策略
第一,重视学生口算与估算。口算与估算是中低年级计算的重点,同时也是学生感觉很难的地方,是影响其计算质量的主要原因。
重视口算,即要加强对学生思维的训练,只有学生思维灵活,才能让口算效果更高。日常计算教学中教师需加强对学生思维的训练。如20以内的退位减法与表內除法口算教学中,要想学生渗透逆向思维,进而掌握解答此类问题的基本思路“想加算减,想乘算除”。另外还要加强对学生口算训练的方法,多数教师以大量练习的形式开展口算训练,此方法比较单一,还需加强对练习形式多样化的设计,注重口算训练的方法,不能盲目开展训练。
重视估算。即先确定估算与精准计算的联系。在标准计算教学中,融入估算的方法与内容,让学生感受两者之间的联系。如进行228×6计算的时候,教师要求学生用两种方法解答,即先估算,然后精准计算。让学生在实践中,确定估算的思考顺序是从左到右,先计算200×6,然后是20×6,两者答案相加,得到更适合的“估算”结果。而精准计算的顺序是从右向左,从个位开始计算。通过估算与精准计算的关系进行教学,让学生知道计算方法有多种,进而可以加深对精准算理的了解,同时意识到可用精算计算与估算解决问题,思考两种方法解决问题的速度是不同的。还要细化计算中估算方法的思维因素,以此培养学生的估算意识,助其形成有良好的量化与数感能力。即教师在日常教学中以学生感兴趣的事物为题材,让学生多交流、在此基础上估算,体验估算魅力。另外以适当的估算方法解答生活中的实际问题,如可知道算式计算结果为多少时,使用学习过的估算方法。但是在解决不了大小的实际问题,就要使用小估或者大估的形式。
第二,促使算法多样化教学。在引入算法规则之前要倡导其多样化。由学生自主发展并运用多种运算策略。不同的起算点,可成为一种算法多样化的思路。小学阶段学生能够使用的数学工具不多,所以学生的思维有些许“原始性”。经研究表明学生在进行计算法则的讨论与使用方面,往往体现出更强的运算感与数的意识。利用算法多样化可帮助学生提升心算技能。事实上学生自己发现的算法比标准算法更加适合心算,所以提倡算法的多样性,不表示就忽视了常规算法。数学教学中使用多种算法往往是优化结果,所以效果更高,且很多算法规则多包含更多数学思想。所以学生在尝试算法多样化后,还需掌握数学算法规则的优势,进而熟练使用。例如进行不进位加法的时候,让学生用两种笔算速算方法比赛,体会哪种更便捷,以此达到优化的目的。
第三,掌握速算技巧。在经历了算法多样化之后,学生就要掌握更多计算技巧,以此提升其计算能力。小学生要掌握的速算技巧包括:熟悉运算律和性质,如加法交换律、结合律。乘除法的交换律与结合律。记熟计算中的常用数据,如乘法的特殊乘积,有25×5、125×8;π到10π的乘积;常用百分数、小数与分数的互化值;1至20的平方数。由此可提升计算的准确性与速度。让学生经常做找规律的习题,如12345679×9、1345679×18;为什么12×84=21×48、23×64=46×32。
结论:中低年级小学生的计算能力与其数学思维紧密相连,经过对提升小学生计算能力的研究,让教师更深入了解计算能力的内涵与价值,并提出提高中低年级小学生计算质量的策略,促使教师高效教学。让学生了解算理、掌握计算方法、提升计算能力等,此也是本次研究的旨趣所在。