□ 邵官华 陶肖锋
在本节课教学之前,学生已经有了四则混合运算的计算经验,本节课的新知是应用中括号连续改变四则混合运算的运算顺序。如何让学生通过辨析进一步明晰四则混合运算的运算顺序?如何让学生逐步发现,加上括号改变运算顺序后计算结果变化的趋势?如何应用发现的变化规律,进行基于计算的数学推理?带着这些问题,笔者进行了教学实践。
教师可以创设问题情境,先引导学生在辨析的过程中回忆四则混合运算的运算顺序,之后在纠错的过程中通过添加括号,进一步理解运算顺序,自主概括四则混合运算的运算顺序。
基于数量关系的应用问题,《义务教育数学课程标准(2011年版)》要求不超过两步计算,而要用到中括号,至少要有三步计算。因此教材中带中括号的四则混合运算采用纯数学的算式。如何引导学生发现括号的作用与必要性呢?笔者对教材第9 页上的例4 进行了改编,创设辨析情境引导学生逐步体会。
教师出示三道计算题(如图1),请学生观察这三道题有什么相同的地方。学生发现这三道题的算式相同,说明其中至少有两个结果是错的。教师顺势追问:你能够不计算最终结果,马上判断哪一题一定是错的吗?学生通过观察认为第(3)题是错的,因为40×2=80,80加上一个数(大于0 的数)一定大于30。教师进一步追问这一题该怎么计算。学生依据经验回答先算除法,再算乘法,最后算加法。按这样的运算顺序计算结果后判断第(1)题是正确的。
图1
在辨析环节,学生已经初步感受到整数四则运算中乘法、除法与加法计算结果的大小变化规律。依据这一经验,教师指出,只要让余下的两题分别改变运算顺序,就可以使计算结果变正确,并请学生依据这样的要求尝试完成。
对于第(2)题,学生有两种尝试方法。第一种是9600÷(120+40)×2,第二种是9600÷(120+40×2),学生认为这样做能使除数变大,结果就可以变小。教师同时展示学生的计算过程,发现第一种尝试是正确的。
根据第(2)题的经验,学生又有了两种添加括号的情况。第一种是9600÷((120+40)×2),第二种是9600÷[(120+40)×2]。不可否认,在新知学习之前,班级中有一部分学生会提前进行学习,这里第二种填法的学生就应该属于此类,而第一种填法的学生则是利用了原有的认知经验。教师展示了三位学生的递等式计算过程。
教师请学生说一说以上三个算式的相同点与不同点。学生指出运算顺序都相同,运算结果都一样。但生1 的作品中有两个小括号,生2 与生3 的作品中小括号外面又多了一种括号。教师请生2、生3 说说“小括号外面的括号”的名称、书写、作用等,再请其他学生在作业本上用这种方法重新书写算式。接着,教师请学生观察生2 与生3 作品中的下画线部分,比较哪一种书写方式更合理,并说说理由。学生通过讨论交流,发现生3作品中用中括号更加合理,否则就会与上一步的小括号相混淆。最后,教师请学生按照生3的方法进行纠正。
与教材编排相比,以上教学过程中学生把运算过程当成了问题解决的过程,在不断发现和提出问题、分析和解决问题的过程中,有层次地探究括号的作用。
这一节课是小学阶段四则混合运算的运算顺序的总结课。在经历以上学习过程之后,教师呈现三类不同的四则混合运算的情况——没有括号的、只有小括号的和含有中括号的。请学生进一步观察,归纳总结出四则混合运算的运算顺序。
生:没有小括号的,先算乘除法,后算加减法。
生:有小括号的要先算小括号里的。
生:有中括号和小括号的,要先算小括号里的。
教师可以把学生的回答用图示的形式进行综合(如图2),请学生依据图示重新梳理。
图2
教师在带中括号的题目前面添上“30÷”,最后的结果改为“1”,即“30÷9600÷[(120+40)×2]=1”。依据之前的计算结果,需要在中括号外面再添一种新的括号。个别学生说可以用“大括号”,教师不做解释,而是让学生看教材第9 页的“你知道吗”,了解各种括号的由来,并在上面的题目中添上大括号说一说新的运算顺序。
运算能力的培养需要有一定题量的训练,同时也需要有思维形式的变化。有前期的四则混合运算作为基础,练习中要关注计算习惯的养成和逻辑思维能力的培养。
总结了四则混合运算的运算顺序之后,教师请学生进行相应的练习:(1)40+60÷5×4;(2)36-36÷18+18;(3)251-123-(154-31)。在运算时,要求做到“先看符号定顺序,要算的步骤下面加下画线,一步一回头”。
这三道题分别由教材练习三第1 题中的其中三道题目改编而来。学生在做题时可能会出现这样的错误:第(1)题——(40+60)÷(5×4),第(2)题——(36-36)÷18+18或(36-36)÷(18+18),第(3)题——251-[123-(154-31)]。虽然这三题中没有出现中括号,但通过第(3)题的错例辨析,学生可以更深刻地体会到中括号的用法。
总之,精心设计容易受到数据干扰的四则混合运算题目,可以更好地培养学生规范的四则混合运算的计算思路。
在解决复合应用问题时,从已知信息出发,通过不断地解决问题求出最后的结果,这种方法叫作综合法。教材练习三第2题(如图3,序号为后期列综合算式时标上的),就是在计算中采用“综合法”形成的思路图。
图3
教师可将教材中的要求做适当改变,要求学生观察思路图,标出运算的顺序,然后列出综合算式,进行递等式计算。
四则混合运算作为一种程序性知识,学生应该在练习的过程中规范运算流程。当然,这种习惯并不是一蹴而就的,需要在前期学习中逐步形成,在后期学习中加以巩固。
在例题教学中,运用四则运算结果的大小变化规律可以对错误的结果进行判断。教师可以设计运算推理题,让学生按要求改变四则混合运算的运算顺序,使结果尽量大或尽量小或等于规定的值。
对于这样的练习,学生在平时的计算中已经积累了一定的经验,用这种策略可以增强计算的趣味性。如这样一题:在下面的算式中添上括号,使计算的结果尽可能大或尽可能小:6000÷75-60+10。此题是依据教材练习三第3 题右边的一组题改编而来的。改编后由两种运算增加到三种运算,使得变化更加丰富。学生独立完成后教师组织反馈,要求学生说出解题的思路。
生1:填的是结果尽可能大的情况,我是这样想的。6000这个数很大,如果让除数最小,这个结果就大了。所以先算“60+10”,再从75 里面减去,结果就只有5了。我的算式是6000÷[75-(60+10)],最后的结果是1200。
师:有没有可能比他说的结果还要大?
生2:我认为不会有了,因为这个结果是四位数。我列的算式是6000÷(75-60)+10,结果是410,只有三位数。
改编,让题目更开放,也增加了练习量,增强了解决问题过程中各种运算的综合应用。
在四则混合运算中会有这样的情况:添上括号后改变了原来的运算顺序,但结果还是相等。教师要改变学生可能形成的思维定式,即运算顺序变了结果一定会发生变化。此题由教材练习三第3 题左边的一组习题改编而成:在下面算式中的合适位置添上括号,使不同的算式结果相等:72-4×6÷3。
学生独立尝试后反馈。交流得到如下两组相等的算式。
(1)72-4×6÷3=72-4×(6÷3);
(2)(72-4)×6÷3=(72-4)×(6÷3)。
教师请学生观察上面两组结果相等的算式,说一说有什么共同的地方。学生发现,对于先乘后除的乘除混合运算,也可以先算除法。依据猜想,教师让学生再找一找这样的例子,举例后交流,也可以进一步用画图说明(如图4),分别解释“4×6÷3”和“4×(6÷3)”的运算过程。
图4
教材练习三第12 页有一道思考题,等号左边的结构相同(都是“3○3○3○3”),等号右边有1,2,3,7,8,9六个结果。经过尝试发现,等号右边的结果可以是“0~10”中的任意一个数。因此,可对此题进行改编,增加结果是0,4,5,6 和10 的算式,以增强题组的完整性。
先请学生观察结构,说一说各个算式的相同点与不同点,然后四人小组分工完成,交流反馈,汇总各题不同的填法。最后请学生依据结果提出新问题,如“结果还可能会有哪一些?最大是多少?”
从本节课的教学过程可以看出,从例题到练习题的设计,均对教材中的内容进行了适当的改编,增强了运算过程中的问题意识,让运算顺序的改变、结果大小的判断等成为培养学生数学推理能力的学习材料。