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从“算理直观”到“算法抽象”——“小数乘整数”教学散记

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从“算理直观”到“算法抽象”——“小数乘整数”教学散记

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我的五年级教学散记之八


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从“算理直观”到“算法抽象”
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——“小数乘整数”教学散记

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今天是2021年11月9日,又是一个星期二,又到了我的课堂开放日时间。按照进度今天教学“小数乘整数”。前两个单元先后学习了“小数的意义和性质”“小数加法和减法”,今天开启小数乘除法之旅。小数加减法和整数加减法的意义与方法基本类似,而小数乘除法的意义比较抽象,算法也比较复杂,因此本单元教材编排了14道例题,以循序渐进地分别帮助学生理解算理和掌握算法。本课是本单元第一课时,学习小数乘整数。我带着如下四个问题进行了备课与教学:


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1.为什么要算理直观

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算理是什么?算理是指四则计算的理论依据,它是由数学概念、性质、定律等内容构成的数学基础理论知识。算理为算法提供了理论指导,因此理解算理是形成算法的前提。不过,由于算理一般来说比较抽象,而小学生的思维又是以具体形象性为主,因此,把抽象的算理直观化,就成了教师的一种教学智慧。

本节课学习小数乘整数,其运算的算理和整数乘法基本一致,即表示求几个几是多少,但是由于一个乘数是小数,需要联系小数加法理解小数乘法,同时需要借助具体的量(人民币价格)把小数(以“元”作单位)转化为整数(以“角”或“分”作单位),还可以借助小数与十进分数的联系来理解小数乘整数的意义,进而从多角度来帮助学生解释和说明运算结果的合理性。

教材
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2.如何进行算理直观?

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如今的计算教学一般没有单纯的计算例题,都是让学生在实际应用中理解运算的意义与价值,因此,五年级学习小数乘整数,教材依然编排了解决实际问题的生活情境:(1)夏天西瓜每千克0.8元,买3千克要多少元?(2)冬天西瓜每千克2.35元,买3千克要多少元?在此基础上,我特地补充了(3)夏天和冬天各买14千克西瓜,各要多少元?(这是为了完成从乘数是一位数到乘数是两位数的发展,以及计算结果可以化简的实例)


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实际教学时,第(1)个问题的处理方式是回归源头理解算理。这是学生首次正式学习小数乘整数,因此除了观察直观的情境图,更重要的是运用已有知识和经验基础,联系乘法的含义以及乘法与加法的关系理解算理。有学生把0.8元转化为8角,3个8角是24角,即2.4元。也有学生用连加的方式计算3个0.8相加,利用小数加法得出结果。还有的学生根据0.8是由8个十分之一,3个0.8就是24个十分之一即2.4。第(2)(3)个问题主要让学生自主探究算理和同桌互动交流,然后指名小老师到台上讲述计算的道理。


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3.为什么要算法抽象?

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算法是什么?算法是实施四则计算的基本程序和方法,通常是算理指导下的一些人为规定。算法能使算理具体化和程序化,从而具有普适性,可以更快速地完成有关计算(尤其是复杂计算)。如果每次计算都回归直观或者回到生活实例,一方面没有那么多时间,另一方面也体现不了运算能力的发展。

本节课主要学习小数乘整数的笔算方法,笔算是记录过程与结果的书面形式,因为不管是何种运算,位数多了就有必要纸笔计算记录过程。我们知道,小数乘法的一般算法是先当作整数来乘,然后数出乘数一共有几位小数再点上小数点。教学时,需要在学生理解算理的前提下,进一步探索书写方法并优化运算过程,而不应该直接由老师告诉和灌输。

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4.如何进行算法抽象?

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在笔算的早期阶段,不介绍竖式运算是很重要的,因为孩子们可以有机会自己建构不同的笔算方法。然而到了高年级阶段,学生已经系统学习了整数四则运算的笔算算法之后,再来学习小数笔算的算法,需要的应该不是重建,而是迁移。

教学过程中,0.8乘3的竖式写法,让学生从小数加法竖式出发,联系小数的组成进行算法探索,然后得出先“末位对齐”,再“点小数点”的算法。2.35乘3的竖式写法,继续先用连加竖式书写,再联系小数的计数单位(235个百分之一乘3得705个百分之一,是7.05)点上小数点。而0.8和14相乘,主要解决竖式中先写14再写0.8的方法;2.35和14相乘,则解决乘数是两位数要先分别乘,再相加,然后点上小数点,同时学会化简。

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曾有一些教师认为,计算教学没有什么道理可讲,只要让学生掌握计算方法后,反复“演练”,就可以达到正确、熟练的要求了。结果,不少学生虽然能够依据计算法则进行计算,但因为算理不清,知识迁移的范围就极为有限,无法适应计算中千变万化的各种具体情况。因此,要使学生真正形成运算能力,首先是理解算理,然后是形成算法,同时还要注重从算理直观到算法抽象的合理过渡。

自从2001年我国基础教育第八次课程改革以来,数学课程标准十分重视学生运算能力的培养。笔者曾经系统研究了课程改革以来小学数学计算教学的基本问题与对策研究成果《“数的运算”备课解读与难点透视》一文发表在《人民教育》2006年第13-14期,指出困扰计算教学的四对基本矛盾:复习铺垫与创设情境、算理直观与算法抽象、算法多样与算法优化、技能形成与解决问题。感兴趣的老师可以检索文献进行共同研究。

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