■江苏省江阴市晨光实验小学 蒋新娅
乘法分配律到底难在哪里?学生出错的原因是什么?数学教师以前在教学中存在什么共同问题?笔者反复研读教材,查阅了相关资料,也对学生进行了访谈调查,与备课组的教师商讨分析,有了以下一些思考。
学生以前学过的运算律都只涉及一种运算,等号两边都只有一种运算,结构简单,等号两边数的个数都不变。而乘法分配律等号两边数的个数、运算符号及运算顺序也不完全一样。如此复杂的结构特征,学生理解、记忆和运用的难度增加了。
乘法交换律和乘法结合律直观形象,学生比较容易用语言归纳表达。而教材中乘法分配律是这样表述的:两个数的和与一个数相乘,可以先把它们分别与这个数相乘,再把所得的积相加,这叫作乘法分配律。这样的定义对学生来说太长、太过抽象,阅读、理解记忆起来很有负担。
前面学过的其他运算律对于乘法分配律的学习,虽然研究方法有一定的正迁移,但也会造成一定的负迁移。学生特别会将乘法分配律与乘法结合律混淆,在运用它们时经常会张冠李戴。
应用乘法交换律和乘法结合律简便计算时,等式的两边只是交换乘数的位置或者改变运算顺序,模式比较固定。而应用乘法分配律简便计算的题型多样,有分配形式的顺向应用,也有合成形式的逆向应用,还有其他形式的变式应用。学生既要关注算式中的数据特征,还要思考怎样运用乘法分配律灵活地拆分、合并数据等,使计算简便且结果不变,这对学生来说难度相当大。
数学教师要设法挖掘生活素材,使学生在具体生动的情境中形象地理解所学知识,感受和体验数学知识形成的过程。教学中笔者创设了这样两个情境:
①农庄里有樱桃树7行,每行12棵;有杏树3行,每行12棵。果园里的樱桃树和杏树一共多少棵?
②一张桌子56元,一把椅子24元,15套这样的桌椅一共要多少元?
果树、桌椅都是学生熟悉的生活事物,他们根据题意列出了两种不同的综合算式解答。不同的算式求的是同一个问题,因此可以自然地抽象得出两个等式。这样的学习是生动的,学生真正体会到了数学与生活的联系,感受到数学的应用价值。
数形结合,可以使抽象的数学语言、数量关系变得具体形象,便于理解。笔者引导学生根据题意画出了如下两个示意图,从而理解等式左右两边不同算式的具体意义。
如图①所示,算式7×12+3×12是分别算出樱桃树和杏树各有多少棵,再相加;因为樱桃树和杏树每行都是12棵,也可以先算樱桃树和杏树一共有几行,再乘每行12棵,算式是(7+3)×12。不管哪种方法,都是求两种树的总棵数,所以7×12+3×12=(7+3)×12。
如图②所示,横着看,算式56×15+24×15是先分别算出15张桌子和15把椅子的价钱,再相加;也可以竖着看示意图,先求出一套桌椅的价钱,再算15套的总价,算式是(56+24)×15。不管哪种方法,都是求15套桌椅的总价钱,所以56×15+24×15=(56+24)×15。
算式与图形结合,丰富了学生的表象,也更加直观地解释了等式左右两边在形式上不同的本质原因。
在教学中,教师还应该引导学生脱离情境,对学习素材进行数学化的思考,从算式意义上究其本质。
笔者进一步引导学生从乘法的意义来理解等式的含义。如:7×12+3×12=(7+3)×12,左边表示7个12加上3个12,也就是10个12,右边也表示10个12,所以相等。56×15+24×15=(56+24)×15,左边表示56个15加上24个15,就是80个15,右边也表示80个15,所以相等。清晰的数学表象在学生的头脑中建立起来,他们透过表象挖掘规律的内涵,真正理解了等式两边结构变化与运算意义的密切联系。
情境不仅能抽象出等式,也是学生理解和思考的依托。教学中,教师应该将情境用好、用实,为数学学习提供有力的支撑。在上述两个情境的基础上,笔者进一步引导学生思考:如果调整梨树、杏树的行数和每行棵数(每行棵树要相等),桌椅的套数和单价(桌椅数量要相等),是否又能得出一些类似的等式?你能试着再创编出其他生活问题来解释等式吗?学生思维被启发,感知从单一到丰富,自然而然地明白:不管是这两个情境还是自己创编的例子,相关数据改变,还是能够得到类似等式。根据这些丰富的等式,学生自然有了猜想,再举例验证,最后归纳概括得出规律,学生头脑中一步步自然建构出了乘法分配律的模型。
在简便计算时,学生将乘法分配律与乘法结合律混淆的错误频频发生,这说明学生只是单纯地机械记忆和模仿,没有厘清两个规律的本质区别。
针对这一现象,笔者设计了几个层次的对比辨析活动。第一个层次:引导学生对比乘法分配律和乘法结合律的字母表达式,比较它们有什么相同和不同?第二个层次:简便计算25×44,要求用不同方法,并比较两种方法的不同。25×44=25×4×11=100×11=1100;25×44=25×(40+4)=25×40+25×4=1000+100=1100。学生通过对比分析,发现要根据算式特点决定用哪种运算律。三个数连乘,应该运用乘法结合律;算式中是两种运算,两个数的和乘第三个数,可以运用乘法分配律。通过这样的对比辨析,学生深刻理解并区分出了这两种运算律的本质区别,运用它们简便计算时就会更加自如。
总而言之,所有的教学研究都应该落实到具体的教学实践中,从而发现问题、解决问题。乘法分配律的教学,一定要聚焦数学的本质,引导学生经历规律的建构过程,从多个方面理解规律的外形结构与本质内涵,从而完善认知结构,感悟数学思想方法,提升数学学习能力。