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关注建模过程培育核心素养——“乘法分配律”教学思考与实践

何淼

茂名市电白区七迳镇木等小学,525030

摘要: 《义务教育数学课程标准(2022年版)》中提出:“数感”、“量感”、“符号意识”、“运算能力”、“几何直观”、“空间意识”、“推理意识”、“数据意识”、“模型意识”、“应用意识”、“创新意识”。在“核心素养”的指导下,数学规律的教学能够促进学生的数学思维、数学思维和数学思维能力的发展。在教学过程中,教师要注意的不仅仅是数学规律的外在特性,更要注重其内在的意义和教育意义。运算法则不但应用于简单操作,而且贯穿于小学数学的整个学习过程,例如:多位乘法是以乘法分配法则作为有效支撑,多位加法是以加法结合律为主要支撑,加法交换法和乘法交换法是检验的基础。在进行操作律教学时,要让学生亲身体验整个数学建模的过程:首先,通过大量实例的观察与对比,初步找到规律,并建立数学模型;然后结合所学的知识或生活事例的解释模式,利用不完整的归纳方法来检验规则建立后的表达模式;在此基础上,将该模型用于实际问题的求解。
关键词: 小学数学;“乘法分配律”;策略
DOI:10.12721/ccn.2022.157113
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一、实施前测,确定教学路径

乘法分配律的学习是学生在学习了乘法的意义、四则运算、加法交换和结合律、乘法交换和结合律的基础上进行的,乘法分配律是简算的依据,对提高学生的计算能力有着重要的作用。在上本节课之前,学生对乘法分配律已经有了一定的感知,如教科书从二年级学习的乘法口诀开始渗透乘法分配律,三年级用点子图探索一位数乘两位数或三位数、两位数乘两位数计算方法的过程,长方形的周长、相遇问题等,这都是在借助图形直观,使学生体会基于乘法分配律的算理。为了优化教学过程,我进行了前测,出示题目:求出4个25与4个75的和。结果有10%的学生用连加,有75%的学生用25×4+75×4,只有15%的学生用(25+75)×4进行计算,他们用的是凑整法,并未提到用乘法分配律简算。这说明,学生已掌握了乘法的意义,但对乘法分配律的结构并未认知,缺乏简算意识。因此,教学中教师应利用学生已有的类比、迁移、抽象、建模、符号化思想等经验,促进学生建构乘法分配律模型,并重视对算理表述及简算价值的渗透,帮助学生由感性认识上升为理性认识。基于此,我确定本课的教学目标是:让学生经历乘法分配律的探索过程,会用字母表示;让学生初步学会用观察、比较、归纳等方法进行意义建构,积累数学活动经验;在探索活动中,培养学生团结合作、积极交流的习惯。我确定本课的教学重点是:让学生发现乘法分配律,并用字母表示;确定本节课的教学难点是:乘法分配律的意义建构。

“双减”政策要求“提质增效”,课程标准则要求“在数学课程中,要帮助学生建立数感、符号意识,发展运算能力和推理能力,初步形成模型思想。在小学阶段,模型思想的建立是学生体会和理解数学与外部世界联系的基本途径。”因此,这节课我需要让学生经历建模的全过程,将“事理”上升为“数理”,为培养学生的数学模型思想提供载体。

二、观察比较,初步建立模型

这个环节解决的是第一个核心问题:对比每个等式两边,你发现了什么?首先,我让学生通过算一算,根据计算结果把6个算式分成3个等式。其次,我让学生在围绕这个核心问题独立思考后,根据以下四点要求自主探究:轮流说想法,重复的不说;认真倾听,及时补充;交流完后,把组内一致的想法整理在学习单上;展示、辨析学习单。我预设学生可能的发现有:两边得数一样,但是运算顺序不同,一个先算加法,另一个先算乘法;等式两边都有乘法和加法两种运算,一种是两步计算,另一种是三步计算;一边是两个数的和乘以一个数,一边是两个乘法式子相加,两个乘法式子相加时有相同的因数;个别学生还可能发现算式两边意义相同:都是求相同的几个几相加的和是多少,如(10+4)×25=10×25+4×25,这个等式的左右两边都表示14个25相加的和是多少。最后,我引导学生概括出这些等式两边的相同点是都有两级运算,得数相等,意义也相同;不同点是运算顺序不同,结构不同。

这样设计的目的是为了了解学生学习乘法分配律的难点在哪里,如对其本质不理解、对其结构不熟悉、无法体现其简便性、乘法结合律的负迁移等。针对这些难点,我精选题目,让学生分类计算,意在抓住学生学习乘法分配律的“最近发展区”,也就是基于数的运算,同时渗透简算意识。再启发学生通过横向对比,直接指向乘法分配律的表象特征,消除乘法结合律的负迁移:乘法结合律只有一级运算,而乘法分配律有两级运算,根据结构不同,一边是两步计算,一边是三步计算,目的是减少(10+4)×25=10×25+4这种错误。我引导学生在横、纵向对比中发现乘法分配律的本质:每个等式左右两边结构虽然不同,意义却相同,都是求相同的几个几,所以每个等式的两边相等。通过引领学生聚焦算式,观察特点,感受等值变形,他们建立了清晰的乘法分配律雏形,初步发现了规律:两个数的和与一个数相乘,等于这两个加数分别与这个数相乘,再相加。

三、多元表征,解释表述模型

大部分学生在学完第一个环节后,仍对“等式两边的意义相同”这个认知存在困惑,因此我提出了第二个核心问题:你能解释算式左右两边相等的道理吗?我先让学生独立仿写算式、探究算理,完成学习单,再展示并辨析学习单。我预设学生的第一种方法是联系已学知识(如多位数笔算乘法)来解释。学生可以举生活实例:1件上衣35元,1条裤子25元,3套共多少元?学生可以先合起来算出1套衣服的钱数再乘以3套,也可以分开算出3件上衣的钱数、3件裤子的钱数,再合起来。这样,不管分开算还是合在一起算,都是在算3套衣服的总钱数,所以可以列出算式:(35+25)×3=35×3+25×3。

我预设学生的第二种方法是借助画图来解释。如白色正方形的个数是3个4相加,红色正方形是5个4相加,一共是8个4相加;也可以先求一列有8个正方形,再乘以4列,即(3+5)×4,一共也是8个4相加,所以3×4+5×4=(3+5)×4;还可以直接用乘法的意义解释:4×8+6×8,4×8表示4个4相加,6×8表示6个8它们合起来一共有10个8,也就是(4+6)×8,所以(4+6)×8=4×8+6×8。在辨析完学习单后,我引导学生概括出“算式左右两边结构不同,意义相同,都是求相同的几个几相加的和是多少”。然后,让学生讨论发现,这种等式的共同特点是两个数的和乘第三个数,等于这两个数分别乘第三个数再相加。学生质疑:这样的等式能写完吗?学生猜测写不完后,我再通过一道题引导学生进行验证:小红家的果园原来长60米,宽20米,扩建后,长增加了30米,现在果园的面积是多少平方米?学生根据题意想象画图、独立解答,结合课件讲算理。在学生借助图形自主决定增加长的数量之后,我引导学生在一、二、三、四位数……范围内举例,列出等式并验证,借助不完全归纳法,使学生发现:找不到反例,从而得出有无数种。学生再次质疑:能用一个等式概括出前面所有的等式吗?我引导学生思考创造,用图形、文字、字母表示后揭题:(a+b)×c=a×c+b×c是一个运算定律,叫做乘法分配律,即两个数的和同一个数相乘,可以把两个加数分别同这个数相乘,再相加,结果不变。最后,我组织学生讨论:怎样能快速记住乘法分配律?学生讨论后认为可借助几何直观理解记忆:小红家的果园原来长a米,宽b米,扩建后,长增加了c米,现在果园的面积是几平方米?学生通过尝试、验证、交流简化模型,经历从具体到抽象,从个别到一般的建模过程,再次深层次领悟了乘法分配律的内涵。

结语

总之,本节课紧扣数学本质,以核心问题和学习单统领“说理”课堂,通过在“计算中感知模型”“在合作中梳理模型”“在解释中表述模型”“在辨析中巩固模型”,凸显意义建构。本课中,学生根据自身的知识经验,分别从问题的实际意义和数学运算的意义两个层面来解释,从中进一步发展演绎推理能力和模型意识,丰富认知,提升数学核心素养。同时,本课注重数学思想方法的渗透,关注学生个性发展,沟通新旧知识的联系,实现了结构化教学。

参考文献

[1]王韵娴.小学数学创新教学模式的思考[J].数据,2021(03):149-151.

[2]郑学兵.大数据背景下小学数学课堂培养学生核心素养的探究[J].科学咨询(教育科研),2021(03):154-155.