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提升小学数学计算教学有效性的几点建议

2023-08-24张玲芳

数学教学通讯·小学版 2023年7期
关键词:优化算法计算教学计算能力

张玲芳

[摘  要] 文章从小学数学计算教学的现状出发,分析了计算教学中存在的误区,以期教师以“三个理解”为出发点,根据学生具体表现出来的实际情况“对症下药”。同时,在教学中教师应多带领学生参与计算过程,从而在参与中逐步优化算法,强化计算技能,进而促进计算能力的全面提升。

[关键词] 计算教学;优化算法,计算能力

学好计算,无论是在发展学生智慧,还是在发展学生数学能力上都具有重要的意义。在现实教学中,大多数学生认为计算简单,只要熟练掌握运算法则,解题时细心一点就不会出错,然而结果恰恰相反,学生考试时常常因为运算错误而屡屡失分,而且越到高年级计算失分越明显。对于运算错误,大多数学生将其归结于马虎,究其根本原因是计算能力的欠缺。而在计算能力培养上,一些教师选择了“题海战术”,通过“天天练”来提高学生的运算水平。不可否认,大量的练习能使学生的运算速度有所提升,但計算是枯燥的,若教师在教学过程中不讲究方法,不追求策略,无疑会增加计算的枯燥感,容易使学生出现厌烦情绪,不利于运算能力的提升。因此,基于当前问题,教师在计算教学中应引入一些方法,寻求一些策略,让学生理解计算在数学学习中的真正价值,从而激发学生对数学计算的热情,提升学生的计算能力。笔者现针对笔算教学提几点自己的想法,仅供借鉴。

一、借助于数形结合,化抽象为直观

虽然小学生的逻辑思维能力相对较弱,但是他们的形象思维活跃,想象力丰富,因此教学中教师可以借助于图形的形象、直观来发展学生的形象思维,从而规避抽象问题所带来的枯燥感,提升学生数学学习兴趣。在计算教学中,大多数学生会因为算理和算法枯燥而无法对运算产生“好感”,为了培养学生的好感,提升学生的计算兴趣,教师可以从生活实际入手,借助于实物、学具、图形等直观教具来淡化数学知识的抽象感,引导学生将动手实验中获得的直观感受转化为探究新知的内驱力,以此提升学生学习积极性,训练学生数学思维。

例1  两位数乘两位数

在教学中若教师直接给出算理,让学生进行模仿,大多数学生能够顺利完成运算。但是这样的教学只是为了运算而运算,学生的思维能力难以得到有效的发展,为此在本节内容的探究中,教师可以放手让学生动手实验,引导学生运用数形结合的方法来理解算理。

师:课前已经为大家准备了如图1所示的点子图(12行14列),请大家在上面画一画,看看你能找到解决14×12,12×14的办法吗?(教师预留时间让学生动手画,尝试找到不同的算法)

生1:对于算式14×12,难以直接运算,于是我将图1拆分成了图2,先计算12×7,然后再乘2,这样就转化成了我们熟悉的两位数乘一位数。

生2:我与生1的思路基本相同,不过我是按照行来拆分的,即将12拆分为2×6(如图3所示)。

生3:我认为12还可以拆分成10+2,这样2行为14×2,10行为14×10(如图4所示),然后相加即可。

生4:也可以这样拆(学生展示自己的点子图,如图5所示)。

师:大家都很棒,运用不同的拆分方法顺利地完成了计算。观察图4和图5,如果用竖式来表达你会吗?

在教师的引导下,学生结合图形分别找到了图4和图5的竖式表达形式(如图6所示)。经历了以上过程,借助于点子图进行拆分,学生找到了不同的拆分方法,从而通过拆分完成了问题的转化。学生3将12拆分成了10和2,这样自然地运用了乘法的分配律。在生3和生4拆分的基础上,教师引导学生仔细观察、认真思考,不仅掌握了两位数乘两位数的竖式表达形式,而且理解了运算的本质。这样学生不仅会算,而且明晰了算理,有效地提高了运算能力。

虽然在拆分的过程中学生运用了不同的拆分方法,但其“先分后合”的思路与竖式运算不谋而合。这样借助于图形的直观性不仅提高了学生的参与度,而且丰富了学生的活动经验,为学生自主探究奠定了宝贵的活动经验。同时,借助于直观模型,让学生理解了算理,掌握了算理背后蕴含的道理,提升了思维品质。

二、联系生活实验,关注数学味

在唯分论的影响下,很多小学生认为数学学习的目的就是考个好成绩,这样不仅有精神表扬,而且还有物质奖励,可见“学以致用”的价值理念并没有走进学生心里,也没有走入小学数学课堂,这就使得学生学习缺乏主动性。在教学中,教师不仅要让学生学会知识,还要让学生学会用知识,让学生体验“学以致用”的真谛,从而激发学生的学习热情。为了引导学生学会用数学,教师应从学生的认知水平和已有经验出发,充分利用好学生的生活经验,这样不仅可以丰富学生的原认知结构,而且能够提升学生解决实际问题的能力。不过,在实际教学中,部分师生对生活化的理解存在一定的误区。例如,有的教师刻意追求生活化,从而导致学生难以抓住问题的本质,难以走向数学化;有的教师在题材的选择上过于随意,没有明确的目标,从而影响课堂效率;有的教师利用生活经验代替数学经验,认为生活中的计算就是数学计算,就是最优的算法,从而使数学教学缺乏了严谨性。如教学三位数除以两位数笔算时,教师给出了这样一个问题:服装店每件衬衫15元,问100元最多可以买多少件衬衫?本来这是一道简单的数学计算题,而学生想到的不是计算,而是打折、讲价策略等,可见过于强调生活化,会使得数学教学偏离数学化的轨道,不利于学生数学应用能力的提升。

若要改变这一现状,引导学生走上数学化之路,教师应做到以下几点:一是基于“三个理解”深刻地理解生活化与数学化;二是精心挑选实例素材,既要做到符合学生认知,贴近学生生活,又要关注数学本质;三是所提出的问题应具有明确的方向性,做到直奔主题;四是要给予及时的引导,当生活经验与学生内容不同时,教师要引导学生进行辨别,切勿让生活实践干扰数学思考;五是教师创设生活情境,引入生活问题时要关注情境的合理性、适配性,要体现数学学科严谨推理的本性,引导学生用数学的眼光去观察生活,用数学思维去思考问题,用数学策略去解决问题,进而开展有意义的教学。

例2  小数除法

在教学“小数除法”时,教师设计了这样一个生活情境:小明准备网购一些中性笔,他选择了同品牌的甲、乙两家店铺。甲店铺:6支装,合计14.4元;乙店铺:10支装,合计22元。如果你是小明,你会选择在哪家店铺购买呢?

师:估算一下,你认为甲、乙两家店铺哪家便宜呢?

根据教学反馈,大多学生认为乙店铺的便宜,但是也有部分学生认为甲店铺便宜。

师:看来利用估算并不能说服彼此,接下来我们该如何验证呢?

生齐声答:列式运算。

问题给出后,学生很快就列出了算式,但是在计算时却犯了难,这时教师可通过创设认知冲突引导学生直奔主题,不仅能让学生领悟学习小数除法的现实意义,而且能提升学生一探究竟的迫切感,有助于激发学生动机,让学生获得正确的认知。

三、通过对比提炼,实现“去伪存真”

在数学学习过程中,学生会先通过教材资源、教师讲授、生活经验等渠道来收集信息,接下来运用合理的加工、提炼、整理、运用等环节深刻地理解知识,提升能力。学生获取信息的能力将直接影响其应用信息的水平,而学生获取信息的水平又与其感知材料的水平息息相关。人的认知活动开始于感知,而后再转化思维,为此教师在发展学生思维能力时应以培养学生认知活动为前导,引导学生学会收集有价值的信息,从而通过合理的加工、提炼,使其逐渐转化为知识,形成能力。对于小学生来讲,其抽象逻辑思维能力较弱,加之认知水平和数学经验有限,因此他们认知知识、理解知识、应用知识大多凭借直觉思维,与感知密切相关。在教学中教师应视学生的感知活动,多带领学生经历一些知识的生成和发展过程,从而让学生在头脑中建立起数学知识的丰富表象,以便于学生更好地理解知识,同时通过对比和提炼,发展自身的抽象逻辑思维能力。

例3  探究“异分母分数加减法”

师:我手里有一张长方形的卡纸,现在把它看作单位“1”,现将其对折,你能用分数表示折后每份的面积吗?

生齐声答:。

师:很好,若继续对折呢?你能继续用分数表示对折后的面积吗?

生齐声答:。

师:如果再对折一次呢?

生齐声答:。

师:很好,利用以上分数你能编写几道加、减算式吗?

师:很好,仔细观察以上算式,它们有何区别呢?

生2:第一个算式为同分母加法,第二个算式为异分母加法,第三个算式为异分母减法。

师:你们会计算这些算式吗?

生3:同分母算式之前我们就学习过,结果为1。

师:很好,后面两个呢?分母不同我们该如何计算呢?想一想你能用几种方法来求解呢?

在教师的带领下学生积极思考,通过沟通、交流,大家最终一致认为最简捷的方法就是先通分,将算式转化为同分母分数再进行加、减。找到解决问题的方法后,教师又出示了一些题目供学生练习,以帮助学生完成知识巩固与强化。

师:请大家利用刚刚我们总结归纳出来的方法试一试,你能求解下列問题吗?(教师PPT出示题目)

在练习环节,教师预留充足的时间让学生“练一练”,巡视学生解题过程,并挑选了一些典型性错误进行针对性的指导,让学生明晰了算理,找到了解决问题的通法。

以上教学过程是成功的,其通过动手实践不仅激发了学生的参与热情,而且在学生充分感知数学材料的过程中,教师将探究的主动权交给了学生,让学生不断利用材料中的信息进行编题、分类、对比、计算等,进而让学生通过对比提炼出解决问题的办法。数学知识存在着一定的关联性,教师要引导学生发现不同知识间的契合点,从而通过迁移和转化让学生在理解知识的基础上建构完善的认知。同时,在教学中教师应提供机会让学生参与到数学活动中,从而通过对比、提炼、抽象,引导学生进行“去伪存真”的思考,让学生获得宝贵经验的同时,掌握数学的思想方法,提升自主学习能力。

四、借助动手实验,提升运算技能

学生的思维是从动作开始的,若在计算教学中忽视动手实践,将会影响动作与思维间的联系,从而影响思维能力的发展。小学生的思维活跃,他们对知识充满了好奇,因此教学中教师要结合学生的心理特点,开展有意义的数学活动,从而激发学生的学习动机。另外,在提升学生计算能力时,适当的练习是必不可少的,教师可以借助题组训练来提升学生的计算效率,培养学生数感。但值得注意的是,题目训练要控制好量,把握好度,从而借助梯度练习,让学生的计算能力螺旋上升。

例4 “两位数加一位数、整十数”教学片段

师:25+2,你会算吗?

生1:等于27。

师:你是如何算的呢?

生1:这个很简单,直接口算就可以了,25+1=26,再加1就是27。

师:这是一个方法,想一想除了生1的方法外,还可以怎么算呢?

生2:可以借助小棒,假设1捆小棒为10根,25里面就有2捆小棒和5根小棒,先算5根加2根等于7根,再用2捆(20根)加7根,等于27。

师:大家摆一摆,思考一下,为什么要先算5根加2根呢?如果是25+20又该如何计算呢?(教师让学生讨论、交流)

在教师的带领下学生积极交流,通过对比“25+2”与“25+20”算法的相同与不同之处,建立了数位的概念。接下来教师设计了不同难度的计算题目,帮助学生强化计算技能,培养数感。

在教学中,若教师不让学生经历自主探究的过程,直接给出算理,会让学生缺失经历和感悟的过程,这不仅难以满足学生好奇、好动、好表现的心理特点,而且难以让学生体会到自主探究和合作交流所带来的成就感。为此,在教学中教师应引导学生多参与一些试一试、摆一摆、算一算等实践活动,从而为算法的优化和运算能力的提升奠定基础。

总之,在计算教学中,教师要从数学本质出发,关注学生算理的理解和算法的掌握,并通过恰当的引导和适度的练习,提升学生运算能力,为学生的发展打下坚实基础。

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