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数形结合:换种方式学乘法
——《格子乘法》教学实践与思考

2021-05-07任孝锋

教学月刊(小学版) 2021年11期
关键词:竖式笔算两位数

□ 任孝锋

小学数学拓展课的选材问题,不仅关系到学生思维与能力的培养,也关系到学生对课内知识的理解和掌握。如何选择数学拓展课的学习素材,是体现教师课程设计能力的关键要素之一。教师可以将人教版教材中“你知道吗?”这个栏目中的内容作为素材,在对其进行补充、完善与整合的基础上,开发数学拓展课。三年级拓展课《格子乘法》就是由此而来的。

【课前思考】

(一)关于学习时间的思考

人教版教材把“格子乘法”作为一种“新”方法,放在四年级上册“你知道吗?”这个栏目中,以课外知识补充的形式让学生了解。但基于这一内容开发的拓展课,更适合在三年级下学期进行教学。首先,从人教版教材的编排体系来看,学生在三年级下学期学习了两位数乘两位数的笔算乘法,具备学习这个内容的知识基础。其次,将“格子乘法”的学习顺序前置,不仅能丰富两位数乘两位数的笔算方法,也为学生后续学习三位数乘两位数提供新的思路。

(二)关于教学目标的思考

“格子乘法”是人类文明的重要遗产,可以丰富学生对数学文化的了解。同时,作为解决乘法计算问题的一种方法,其背后有乘法的意义、运算定律等算理的支撑,与常规列竖式计算方法在形式上有所不同,更有利于促进学生对算理的理解。本课的教学目标如下:

1.理解“格子乘法”的算理和算法,建立“格子乘法”模型,并能用这种方法进行两位数乘两位数的计算。

2.了解乘法发展史,提高学习数学的兴趣,感受数学的魅力。

【教学过程】

(一)复习回顾,引入新知

1.复习回顾

教师出示47×58,并引导:我们已经学过两位数乘两位数的笔算乘法,请你计算“47×58”这道题目,说一说你是怎么做的。

生:47×58就是求58个47是多少,可以先算出50 个47,再算出8 个47,最后把它们的积相加,算式是47×58=47×50+47×8=2350+376=2726。

生:列竖式计算,先用58个位上的8去乘47,积的末尾和个位对齐,再用58的十位上的5去乘47,积的末尾和十位对齐,再把两次乘得的积相加。

(生说过程,师出示竖式图,如图1)

图1

2.引入“格子乘法”

师:老师这里有一种方法,也计算出了47×58的积(见图2),你能看懂这是什么意思吗?

引导学生交流体会,在学生了解了用“格子乘法”解决问题的过程以后,请学生继续思考,列竖式与“格子乘法”之间有什么相同和不同之处。

图2

生:计算方法不一样、形式不一样、样子不一样、写法不一样,计算结果一样……

师:是不是所有的乘法都能这样来算呢?我们需要来验证一下。

(设计意图:学生在学习了两位数乘两位数笔算乘法之后,往往对笔算乘法形成了思维定式。“格子乘法”这种学生眼中的“新”方法,会有效地激发起他们的好奇心和求知欲。学生自然地联想到,是不是所有的乘法都能这样来算呢?从而推动课堂教学。)

(二)阅读尝试,获取新知

1.借助学习材料自学

师:到底是不是所有的乘法都可以这样计算呢?老师这里有一份关于“格子乘法”的学习材料(见下文),请你按要求完成任务。(1)读一读:材料中的方法是怎么样的?(2)试一试:用两种方法(竖式计算和材料中的方法)计算一题。(3)说一说:你有什么发现?

2.模仿验证

学生依据学习材料,模仿编题计算并验证,完成之后集中汇报。

生:我的算式是46×23,用列竖式的方法计算得出1058,用“格子乘法”算出来的也是1058。

生:我举的例子是27×16,用两种方法算出来的积是一样的。

……

师:那我们能下结论了吗?(生众:可以)

师(小结):材料中的这种方法可以计算出两位数乘两位数的积。

(设计意图:数学活动是学生获取数学知识和数学经验的有效途径之一。教学时教师首先给出学习材料,让学生通过数学阅读来了解“格子乘法”的计算步骤和方法,再引导学生进行举例验证,感受格子乘法计算结果的正确性。)

(三)理解算理,尝试拓展

1.微课介绍算理

师:请你结合题目,想一想这种计算方法的道理在哪里。让我们通过一个微课再来认识一下这种方法吧。(播放微课介绍算理,具体见图3)

图3

师:你能给这种方法取个名字吗?

生:斜线乘法、格子乘法、方格乘法……

2.尝试拓展

师:刚才我们计算的都是两位数乘两位数,那么,三位数乘两位数、三位数乘三位数也能用这种方法算出积吗?请同学们自己写一道三位数乘两位数或三位数乘三位数的题目,用这种方法试一试。

(生尝试独立完成)

(设计意图:计算教学必须重视先让学生在理解算理的基础上掌握算法,再通过算法间的对比和沟通,加深对算理的理解。当然,学生需要掌握算法,但更需要经历建构算法的过程,从而实现算理与算法的内在统一。)

(四)数学文化,感受体会

师:其实,乘法计算的方法还有很多,同学们熟悉的用竖式计算的方法,是经过人们长期实践、验证,最终在诸多方法中被“选择”出来的一种被大家广泛认可的方法。

介绍:古埃及有倍乘法,中国古代有筹算乘法,古印度、意大利有竖式乘法、格子乘法,现在的竖式乘法(算法见图4,介绍过程略)

图4

师:通过今天的学习,你是否也能创造出一种与众不同的计算方法呢?

(设计意图:整堂课结束之前,安排了了解数学乘法演变过程的内容,将数学文化渗入课堂、融入教学。学生不仅了解了知识结论,还了解了知识的形成过程,领悟了问题的本质。)

【教学反思】

(一)基于认知基础,建立数学猜想

学生学习了两位数乘两位数笔算乘法之后,已经初步理解算理,掌握了基本算法,在之后的计算中往往都采用既定的程序性算法去计算,很少去思考还有没有其他的方法。“格子乘法”可以拓展学生的思路,让学生体会到计算可以有不同的方法。当然,介绍方法时不要直接告诉学生这种方法一定能计算两位数乘两位数,而是引导学生先提出质疑“是不是所有的乘法都能这样来算呢”,再让学生经历提出数学猜想、进行数学思考的过程,符合学习数学的规律。

(二)组织数学活动,验证数学猜想

一个数学规律或者一种计算方法是否成立,需要经得起实践检验,教学中有必要安排数学活动,引导学生通过验证,说明之前的判断与猜想是否正确。本节课教师先给出学习材料,引导学生通过数学阅读的方式了解“格子乘法”的计算方法,再让学生选择不同的算式举例验证。这是让学生经历由特殊到一般,说明规律一般性和适用性的过程。

(三)多种方法沟通,理解算法算理

判断“格子乘法”是否可行,不仅要看其与竖式计算结果是否一致,还要理解其中的道理。比如,计算47×58,无论是竖式计算,还是格子计算,都用到了四句口诀:7乘5,实际上就是7乘50;4乘5,实际上就是 40 乘 50;7 乘 8,其实是 47 个位上的 7 乘58 个位上的 8;4 乘 8,其实是 40 乘8。最后,如果再依据斜线的方向,将同一斜线上的所有数相加,从本质来讲,就是相同数位相加,满十进一。由此不难理解,“格子乘法”其实就是竖式的另外一种表征形式。引导学生体会到这一点,并对两者进行结构关联,是本节课教学中教师重点解决的问题之一。

(四)了解乘法演变,感受数学文化

数学文化的基本内容是数学史、数学家、数学思想、数学思维、数学方法等等。数学文化的根本特征是它表现了一种探索精神。在课尾,教师呈现历史上多种不同的乘法计算方法,将数学文化融入教学之中,让学生了解知识的形成过程,加深对所学知识的理解。

人教版教材中的“你知道吗?”栏目中所蕴含的知识内容,为教师课程创新提供了丰富的内容素材。在拓展课开发过程中,教师要注重内容的筛选,将符合学生认知水平、能满足学生学习心理需求的内容,进行完善与重组,让拓展课真正成为促进学生发展的重要途径。

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