对比教学:促进学生的乘法分配律模型建构
2024-06-28朱绮琳
朱绮琳
[摘要] 乘法分配律变式较多,是小学数学运算律教学中公认的难点;突破这一难点的有效方式不是反复操练,而是帮助学生建立概念的基本模型,加深对概念原型的理解。以苏教版四年级下册“乘法分配律”教学为例,通过横向对比、纵向对比、交叉对比,指出乘法分配律的核心切入点和路径,以帮助学生建立清晰的概念结构与模型建构,形成灵活应用的思路方法。
[关键词] 小学数学;乘法分配律;对比教学;模型建构;数学变式
乘法分配律是运算律教学中公认的难点。为什么呢?因为它变式多且复杂,加之四年级的学生在“观察”能力的精细度上本身有所欠缺。针对这样的情况,课堂上教师常常会抓住各种变式,让学生反复操练,但往往“力倍功半”。其实,变式越多,越要明晰概念的基本模型,加深对概念原型的辨识度。只有这样,当学生面对各种变式时,才能将它与“原型”对接,甚至是将它变回“原型”,这样的学习过程学生经历的是一次次“转化旅程”,尤其是在数系扩张时,学生才能顺利地实现“理”与“法”的转化与迁移。基于以上分析,笔者在课堂实践中着重采用对比教学法,从多个维度、不同路径加深学生对“乘法分配律”概念的理解。
一、横向对比,厘清“乘法结合律”和“乘法分配律”的模型
在实际应用中,“乘法结合律”和“乘法分配律”最容易发生混淆,为了加强概念原型的认识和方法的指导,我们设计了一些合理的变式练习,有针对性地帮助学生形成一些简算方法与策略,提高其运算能力。
出示三题计算,让学生独立完成,学生呈现出如下的作业情况:
师:第二题可以简便计算吗?你怎么看出来的?
生1:可以,算式中有25和4,相乘正好是100。
生2:不可以,原式中没有加法,下面却出现了加法,上下两个算式结果就不相等了。
生3:这一题应该使用乘法结合律使25和4凑整。所以原式=25×4×54=100×54=5400。
(同学们纷纷表示赞同)
师:再来看看第三题,它和第二题有什么联系与区别?这一题能简便计算吗?为什么?
生4:算式中的三个数都相同,也都含有括号,就是括号里的符号不同。可以简便计算,因为算式中有25和4,相乘正好是100。
师:黑板上的做法对吗?
生5:不对,使用乘法分配律应该用25去乘括号里的每个数,所以原式=25×4+25×54。
【设计意图】从上述学生的三个例证中,第一题的形式是标准的乘法分配律“a×c+b×c=(a+b)×c”,学生一下子就能找到简便计算的窍门进行计算。第二题和第三题的检测点在于,学生在运用中会不会出现结合律与分配律的混淆。从测试反馈看,果然不出所料,学生对于乘法分配律和乘法结合律的概念认知还不够清晰。这里的第二、第三题有意使用“控制变量”的方法,使算式中数字相同,符号不同。通过这样的横向对比,更加强化了乘法分配律与乘法结合律的区别,以便进行接下来的教学。
师:下面的两题做法对吗?(出示学生作业)比一比,怎样区分乘法结合律和分配律?
生:乘法分配律有乘有加,是二级运算,乘法结合律只有乘法,是同级运算。
师:抓住乘法分配律与结合律的最大不同快速区分,是个好办法。要判断一个算式中是否存在“乘法分配律”,关键要寻找什么?
生(齐说):相同数。
【设计意图】第二题和第三题“外形”很相似,区别就在于小括号里的符号。班级里近一半的学生将此题做错,究其原因就是对“原型”的认识不够深入。通过这种“同屏对比”的方法,把学生的思维过程展示出来,使学生在对比中发现乘法分配律和乘法结合律的区别。但是在“找”了并“说”了之后,仍需要认识到问题核心:怎样区分乘法结合律和乘法分配律。通过上述两组相对简单却又容易发生混淆题目的横向对比,来引导学生体会“相同因数”是明确乘法分配律原型的关键要素,厘清“乘法结合律”和“乘法分配律”的模型,以期化解学生头脑中的矛盾冲突,更清楚地建立乘法中这两种运算律的模型。
二、纵向对比,体现“乘法分配律”模型的深度
乘法分配律是“运算律”单元的重点,也是“运算律”单元的难点,更是变式较多的知识点。在上述清楚地建立起这两条运算律的表象后,可以对乘法分配律进行更为精细的深化练习,通过分配律各种题型的纵向对比,促使学生突破乘法分配律的变式难点。
出示题组1:口算下面各题,并用乘法分配律解释算理。
23×34×1216×52×48
师:谁来说说你是如何计算“23×3”的?
生:先算“3×3”,再算“十位上的2×3”,合起来就是69。
师:能用乘法分配律解释吗?
生:这样的算法,其实就是把23拆分成20+3,先算3个3是多少,再算20个3是多少,把两个得数合在一起,就是23×3的结果。
【设计意图】这里的两位数乘一位数的乘法口算,是学生在数学三年级上册就掌握的内容。当时,虽然并没有揭示“乘法分配律”的本质内涵,但在计算中已经充分运用了“乘法分配律”的原理。通过这一题组的计算,可以调动学生已有的学习经验,将新、旧知识进行联结,活跃计算思维,以期实现从“算出结果”向“理解算理”再向“知识建构”的方向跨越发展。同时,即使有的学生不能像教师要求的那样说得贴切、流利,但在这样的思考过程中,也有助于他们跟上接下来的题组练习,辅助其思维向纵深迈进。
出示题组2:用自己的方法计算23×36。
展示下面的学生作业:
师:这里有4位同学的作业,他们用的方法各不相同,你能说说这些方法之间的联系与区别吗?
生1:前两位同学用了竖式计算,后两位同学用了乘法分配律的方法进行计算。
生2:我发现第一个竖式计算和第三个算法其实是一样的。在第一个竖式中,先用个位上的6去乘23,再用十位上的3去乘23,然后把所得结果相加。相当于把36拆分成了30和6,先算6个23是多少,再算30个23是多少,最后直接相加算出36个23是多少。
师:的确,两位数乘两位数的算理是可以用乘法分配律来解释的。
生3:照这样的理解,第二个竖式和第四个算法也是相同的道理。不同的是,刚才是对36进行拆分,这里是对23进行拆分。
师:是啊,不管是把哪个乘数拆分,使用乘法分配律都能使两位数乘两位数的计算变得更加简便。
【设计意图】这是学生在三年级下册就掌握的两位数乘两位数的计算,之所以在这里设计本题,目的是让学生从已有的竖式计算经验中跳出,引导其思考“既然两位数乘一位数可以用乘法分配律解释计算原理,那么,两位数乘两位数是否也可以呢?”通过这一题的练习,学生发现两位数乘两位数,也蕴含着乘法分配律,既可以解释成36个23是多少,也可以解释成23个36是多少,无论拆分哪个乘数,最后都能计算出23×36的结果。进而,学生能够发现,乘法运算都可以用乘法分配律的原理进行解释,而用乘法分配律的思考过程其实就是竖式计算的过程。这样的纵向对比练习,不仅巩固了乘法的算理,又能进一步加深学生对乘法分配律的知识理解。
出示题组3:64×9-14×912×(40-5)
师:这两题,可以简便计算吗?为什么?
生1:不可以。虽然这两题和乘法分配律很像,但是乘法分配律里面是加法,而这里是减法,和乘法分配律不一样。
生2:可以。算式中变了一个符号,但是也可以仿照乘法分配律进行计算。比如第一题,实际上就是用64个9减去14个9,结果是50个9。所以原式=(64-14)×9。第二题也是相同的道理,原式=12×40-12×5。
【设计意图】当学生第一次看到这类算式时,不免会跟“乘加”的算式进行对比,当他发现“乘减”的算式中的减号不符合乘法分配律的模型时,就会给出否定的答案。此时,教师可以直接告诉学生,乘法分配律不仅可以在“乘加”的算式中使用,在“乘减”的算式中也同样适用,再让其尝试计算并进行检验,这样就能达到由“乘加”向“乘减”迁移的目的。
总之,“乘法分配律”的变式较多,不少学生缺乏一些简算的小技能,这也是他们觉得难学的原因之一。因此,在练习中不仅要呈现较为常见的变式题,还应设计一些体现新方法与策略的变式题。在课堂上,将上述3个题组同时抛出,让学生在实际操练、纵向对比提炼中获得简算的新技能,从建立概念结构与原型,到变式练习推进还原,有效提升学生在简算中“灵活应用”的能力,促进其数学思维的发展,充分体现“乘法分配律”模型的深度。
三、交叉对比,拓宽“乘法分配律”思维模型
仅仅把乘法分配律的教学停留在以上层面仍然不够,还应加入思维含量更加丰富的题型,以充实学生对“乘法分配律”的认识,提高他们思维的灵活性。
例1:用简便方法计算下面两题。
35×9876×99
通过上述的两个环节的教学,大部分学生都能想到使用拆分的方法进行计算,例如下图:
通过计算,学生会发现这种算法并没有使计算变得简便,计算量也不小。那么,面对这样类型的题目该如何计算呢?
通过观察“35×98”和刚才的“23×36”,发现“35×98”中的98非常接近整百数100,想到可以从“减法”的角度对本题展开思考:如果用“100-2”代替“98”,是不是可以使计算更加简便呢?通过尝试计算,结果果然如此,计算过程如下图所示:
这样一个交叉对比练习,主要是打开学生思维的灵活性。其实,并不是所有的两位数乘两位数都只能使用“乘加”的方法进行简便计算,有时候使用“乘减”,反而更加简便。如此一来,就可以打破学生的思维定式,培养其多角度思考问题的习惯。
例2:用简便方法计算下面两题。
360×52+480×36999×8+111×28
出示这两题,班级大多数同学都表示,难以进行简便计算,原因是题目中没有相同的乘数,无法使用乘法分配律,同时乘法结合律也没法使用。
此时,教师可以给学生一些提示:
提示1:算式中没有相同的乘数,能否用以前学过的知识使得算式中出现相同的乘数?
提示2:想一想,乘法中有没有什么规律可以实现提示1的目的?
通过这两个提示,有的学生发现:在“360×52+480×
36”中,有两个数比较特殊,即“360和36”。如果把这两个乘数都变成360或者36,那么,本题就能使用乘法分配律进行简便计算。于是,我们想到,应用积的变化规律可以把“360×52”转化成“36×520”,或者把“480×36”转化成“48×360”,这样就能化解计算难点,如下图所示:
同理可得,“999×8+111×28”也可以应用积的变化规律对原式进行等积变形,使其满足乘法分配律的形式,解题过程如下:
【设计意图】例2的教学要点,旨在达成用“相同因数”进行灵活合理地简算的目的。例1与例2变式难度逐级递增,一部分学生无法用已有的认知水平去解决没有相同因数这类变式题。这两道例题一前一后出现,学生一时难以参透其中的奥秘,这时,就需要放慢脚步,找寻困惑之处,然后通过交叉对比的方式,引导学生相互学习与思辨,讨论可行的方法与策略。同时,也要让他们再次尝试与应用,体会“变式”打回“原型”的意义。在加深概念理解的同时,真正获得简算技能,提升运算能力。如此一来,就能拓宽“乘法分配律”思维模型。
通过上面3个层次6个题组的对比教学,笔者获得了以下四点启示:一是结构化的数学教学可以使数学知识更加立体;二是巧妙运用“对比教学法”可以厘清概念,促进知识意义建构;三是从真实的问题出发,可以更适切地帮助学生“拨乱反正”,建立正确的概念;四是螺旋上升的教学方式可以打开学生思维的深度,拓展学生思维的广度。
史宁中教授指出,模型是数学发展所依赖的思想本质之一。因此,理解“乘法分配律”的原型,不能只停留在“外貌”上的认识,更应该在概念本质上去建构,这样才能在应用中体现灵活性。本文从学生常见的错题入手,按照由低到高、由简到难的逻辑顺序,进行同屏的“横向对比”“纵向对比”“交叉对比”,并将这些题目在一堂课上集中呈现。这样的安排,不仅遵循了学生数学学习的规律,还能让其在原有的基础上对乘法分配律的概念加深印象,明白“万变不离其宗”,不管何种题型,不管是否见过,只要抓住“乘法分配律”的本质内涵,就能一通百通。这样的教学,同时也培养了学生思维的深度和宽度,利用螺旋上升的教学方式,把与“乘法分配律”相关的习题进行了分类与整理。经历对典型例题的学习,相信学生已经能够清晰地认识到乘法运算律的概念本质。
[参考文献]
[1]史宁中.基本概念与运算法则[M].北京:高等教育出版社,2013.
[2]曹培英.跨越断层,走出误区:“数学课程标准”核心词的解读与实践研究[M].上海:上海教育出版社,2017.
[3]姜荣富.追问知识意义与核心价值:对运算律的理解维度[J].小学教学,2012(05).
[4]刘善娜.通性通法:运算律教学的核心价值(二)——“交换律”一课的教学实践[J].教学月刊小学版(数学),2017(Z2).
[5]任宁,李亦儿.整体推进定序列 多元途径破难点——人教版数学四年级下册“运算定律”单元整体教学思考[J].江西教育,2021(23).