劉正娟
[摘 要]“乘法分配律”這一課是一塊難“啃”的骨頭,學(xué)生學(xué)習(xí)困難,教師也感到頭疼。通過創(chuàng)設(shè)現(xiàn)實情境、經(jīng)歷推理過程、運用多元表征,可從數(shù)學(xué)建模的角度幫助學(xué)生明晰乘法分配律的核心內(nèi)容。
[關(guān)鍵詞]乘法分配律;建模;乘法的意義
[中圖分類號] G623.5 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1007-9068(2018)05-0006-02
【錯誤列舉】
關(guān)于蘇教版教材四年級下冊的“乘法分配律”,學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中常常出現(xiàn)以下兩種錯誤。
算理理解不到位。如圖1,歸根結(jié)底,不理解算理,也就是不理解乘法的意義。
湊整思想的僵化。如圖2,學(xué)生只是注意到99接近100,沒有考慮到這個算式的特點,沒有準(zhǔn)確分析“這個數(shù)”在算式中與其他數(shù)之間的運算關(guān)系,機械湊整,勢必會導(dǎo)致計算結(jié)果錯誤。
學(xué)生出現(xiàn)上述這些錯誤的根本原因在于不理解算式的意義,只是機械模仿,不能按照算理正確地思考簡算過程。在多次思考之后,我找到了一種行之有效的方法,那就是從建模的角度出發(fā),聚焦最樸素的算理——乘法的意義,分析學(xué)生的錯誤原因,抓住問題的本質(zhì),根治錯誤。
【教學(xué)重構(gòu)】
片段一:數(shù)形結(jié)合,建立兩式相等關(guān)系
1.出示圖3,引導(dǎo)學(xué)生思考:怎么求這兩個圖形的面積之和呢?你能想出幾種方法?在學(xué)生得出兩種基本方法后,我寫出等式:(6+3)×4=6×4+3×4。
2.讓學(xué)生從圖4中的三個長方形中選出兩個,拼成一個大長方形。
學(xué)生通過獨立思考、小組活動后得出如圖5所示的兩個大長方形,并列出算式求出拼好之后的大長方形的面積。
3.引導(dǎo)學(xué)生思考:為什么②號長方形和③號長方形不能拼成一個大長方形呢?
4.出示題目“四年級有6個班,五年級有4個班,每個班領(lǐng)24根跳繩。一共領(lǐng)多少根跳繩?”在得出等式(6+4)×24=6×24+4×24后,引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié):這種實際問題也可以用圖6來表示,左邊的長方形表示四年級一共領(lǐng)了多少根跳繩,右邊的長方形表示五年級一共領(lǐng)了多少根跳繩,也可以合在一起看:四、五年級一共有10個班,就是10個24的和。
乘法分配律對學(xué)生來說是比較抽象的,將長方形的面積計算與乘法分配律的知識融合在一起,借助幾何直觀、數(shù)形結(jié)合,以計算長方形面積為載體建構(gòu)等式,能使學(xué)生在探究的過程中對乘法分配律中的兩道算式構(gòu)成的等式有深入的了解,從而明確探究的方向。學(xué)生在交流討論“為什么②號長方形和③號長方形不能拼成一個大長方形”的過程中,也能體會到“乘法分配律中必須有相同因數(shù)”這一重要的數(shù)學(xué)本質(zhì)。
片段二:舉例驗證,明晰兩式相等的本質(zhì)屬性
在上述教學(xué)的基礎(chǔ)上,我組織學(xué)生進(jìn)一步研究:①觀察這幾組等號兩邊的算式,你有什么發(fā)現(xiàn)?②是不是具有這樣特征的算式都能用“=”連接?是偶然還是必然?③請在練習(xí)本上寫幾組具有這樣特征的式子;④想一想,像這樣的等式寫得完嗎?
在學(xué)生寫出大量等式的基礎(chǔ)上,我引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察和猜想,并且從正反兩個方面對得出的猜想進(jìn)行驗證,抽象出結(jié)論后,再讓學(xué)生用數(shù)學(xué)語言表述其規(guī)律。在整個教學(xué)過程中,學(xué)生經(jīng)歷了乘法分配律的探究過程,抽象、概括的能力得到了發(fā)展。學(xué)生通過舉例驗算的方法去感知規(guī)律,在真實體驗中感受規(guī)律,用語言表述規(guī)律便水到渠成。
片段三:抽象概括,建立基本模型
師:在前面的研究中,我們已經(jīng)明晰了兩式相等的特征,你能否用自己喜歡的方式表示這個規(guī)律呢?
生1:(甲+乙)×丙=甲×丙+乙×丙。
生2:(△+□)×○=△×○+□×○。
生3:(a+b)×c=a×c+b×c。
師:其實,你們的表示方法有異曲同工之妙,都可以用圖形(圖7)表示出來。
師:既可以用(a+b)×c表示,也可以用a×c+b×c表示,就得到(a+b)×c=a×c+b×c,這是乘法分配律的直觀模型。
師:如果這樣的圖形由3個、4個或多個長方形組成,那么關(guān)系式該怎么改?圖形又該怎么畫呢?大家試一試吧!
讓學(xué)生用自己喜歡的方式表示乘法分配律,其目的有三:一是檢驗學(xué)生是否已經(jīng)正確理解規(guī)律;二是讓學(xué)生再次感受和明晰乘法分配律的結(jié)構(gòu);三是充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。乘法分配律是一個數(shù)學(xué)模型,任何數(shù)學(xué)模型都是抽象概括的產(chǎn)物,任何一種數(shù)學(xué)模型也都體現(xiàn)著數(shù)學(xué)的抽象美和簡潔美。但是,數(shù)學(xué)模型抽象建構(gòu)完成后,絕不是終點,教師還要引導(dǎo)學(xué)生從不同角度對數(shù)學(xué)模型結(jié)構(gòu)進(jìn)行精準(zhǔn)把握。
【案例反思】
數(shù)學(xué)模型是溝通數(shù)學(xué)與生活的橋梁,建立模型的過程就是架設(shè)這座橋梁的過程。乘法分配律雖然比較抽象,但在現(xiàn)實生活中有著廣泛的應(yīng)用。本課的教學(xué)是通過現(xiàn)實生活情境呈現(xiàn)數(shù)學(xué)信息,提出數(shù)學(xué)問題,讓學(xué)生在探索活動中抽象出乘法分配律的字母表達(dá)式,建構(gòu)乘法分配律的數(shù)學(xué)模型,并運用這一數(shù)學(xué)模型解決現(xiàn)實問題。
創(chuàng)設(shè)現(xiàn)實情境,感知模型。課程標(biāo)準(zhǔn)指出:建立模型首先要從現(xiàn)實的生活或者具體情境中抽象出數(shù)學(xué)問題。這說明發(fā)現(xiàn)問題和提出問題是數(shù)學(xué)建模的起點。乘法分配律是一個很抽象的內(nèi)容,如果沒有具體的情境,學(xué)生就無法獲得體驗的機會。本課從現(xiàn)實中的求長方形面積、如何拼長方形、領(lǐng)跳繩的情境入手,引導(dǎo)學(xué)生感受兩種算法之間的聯(lián)系,從現(xiàn)實問題中抽象出等式,在初步感知數(shù)學(xué)模型的同時,也為后續(xù)的模型建立積累了豐富的素材。
經(jīng)歷推理過程,初現(xiàn)模型。本課中首先是在得出兩組等式后引導(dǎo)學(xué)生觀察等號兩邊的算式,并提問:“你發(fā)現(xiàn)了什么?是不是所有這種算式都能組成等式?你能想辦法驗證嗎?”演繹推理的過程是從不完全歸納到完全歸納發(fā)展的過程,讓學(xué)生想辦法進(jìn)行驗證就是引導(dǎo)學(xué)生從意義上來證明猜想的正確性,學(xué)生能從問題的實際意義“四、五年級一共領(lǐng)多少根跳繩?”出發(fā),得到“一共有10個班,既是領(lǐng)10個24根”的結(jié)論;學(xué)生也會利用乘法的意義,從(6+4)個24就是“6個24”加“4個24”的層面來理解。在這樣的推理過程中,學(xué)生積累了乘法分配律的感性經(jīng)驗,初步建立了乘法分配律的模型。
運用多元表征,建立模型。模型的建立過程包括用數(shù)學(xué)符號建立方程、不等式、函數(shù)等表示數(shù)學(xué)問題中的數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律。因此,引導(dǎo)學(xué)生用個性化的表達(dá)方式將乘法分配律表示出來,模型才能建立起來。比如,引導(dǎo)學(xué)生用自己的方法表示規(guī)律,學(xué)生就能用文字、圖形、字母等方式分別表示三個數(shù),也有學(xué)生會用語言表示。這就是學(xué)生經(jīng)歷乘法分配律模型建立的過程,在這個過程中,他們體會到了字母表達(dá)式的簡潔性,也增強了用符號表達(dá)規(guī)律的意識。
(責(zé)編 童 夏)