重方法,促思维,塑习惯
——小学数学提高学生计算能力的实践策略

2024-03-13 09:10山东省淄博市周村区正阳路小学王林林
家长 2024年1期
关键词:计算能力算式运算

□山东省淄博市周村区正阳路小学 王林林

小学阶段数学教育肩负培养学生计算能力的重任,教师教授学生数学基础知识概念的同时,需要抓住小学生能力塑造关键时期,着眼教学改革与优化,引导学生灵活掌握计算方法,多维提高计算思维,坚持养成计算习惯,从而实现计算能力全方位提升。文章简要阐述培养学生计算能力的必要意义,多角度探索教学实践路径,以期重构数学教学样态,为提高小学生计算能力提供有益参考。

一、小学数学培养学生计算能力的必要意义

计算是数学知识的重要部分,贯穿整个数学体系,甚至成为其他学科学习的基础。抓住小学生可塑性强的黄金期,着力培养和提高学生计算能力,在多个方面彰显必要意义,具体而言:首先,培养学生计算能力是学好数学的基础。研读教材可以发现,计算教学并非仅仅体现在诸如“加减乘除”等数的计算板块,数学各领域皆存在计算的身影,比如,数学中有些概念的引入需要通过计算来验证,解决实际问题也需要计算来落实,几何领域涉及的周长、面积、体积的求法,公式的推导与运用,同样离不开计算,至于简易方程、比例、统计等板块更是与计算息息相关。可见,计算是数学的基础,计算能力对于学生学好数学至关重要。其次,培养学生计算能力是深化素养教育的关键。随着素质教育改革发展,生活教育、跨学科教育理念应时而生,数学计算已不再单单体现在固有的解题层面,计算充斥于学生发展的方方面面。在此背景下,《义务教育数学课程标准(2022 年版)》将数学运算列为数学核心素养表现之一,同时重新定位了计算教学价值,对计算教学内容进行了大幅度改革,强调教师需改变传统为计算而教学的滞后思路,减少单纯的技能性教学和繁杂性教学,引导学生将计算从单纯的依赖和模仿,转化成一个生动和富有创造性的过程,学习生活中的数学。可见,培养学生计算能力是深化素养教育的关键,是助推学生终身发展的要事。

二、小学数学培养学生计算能力的实践策略

(一)多维并举,丰富计算方法

1.创设实践情境,明晰算理。

提高学生计算能力,首先要让学生掌握计算方法,也就是引导学生加强对法则和算理的理解,只要学生在清晰算理的前提下,才能巧借算理支架创生出各种各样的算法,才能在解题过程中绽放智慧之花。从本质而言,明晰算理是解决“为什么这样算”的问题,算理是一种抽象的概念,部分教师在算理教学中普遍采取“强输硬灌”的手段,即只让学生认识算理表征和知道“是什么”,却未曾引导学生关注“为什么”,这让计算课堂显得倍感无趣,学生计算过程难有创新。针对这一现状,教师可将算理教学融入实践情境中,借具象事物弱化算理的抽象难度,并通过计算比较,促使学生迸发智慧火花,掌握更多计算方法。

举例言之,执教“连除的简便运算”时,教师首先呈现一道例题:20÷5÷2=,很多学生基于固有经验,普遍先用20÷5 得出结果4,再用4÷2 得出结果2。计算结果虽无误,但对本道例题而言,连除计算过程太过复杂。于是,教师变换习题格式:20÷(5×2),学生计算思路立马开阔了,甚至通过口算便能瞬间得出正确结果。这道例题便是利用连除的简便算理“一个数连续除以两个数,可以除以这两个数的积”实现了格式转换:20÷5÷2=20÷(5×2)。教师引导学生知晓算理“是什么”之后,接下来则需带领学生深入探究“为什么”的问题,只有这样,学生才能在知晓的算理的基础上创生出独属于自己的计算方法,从而实现理解性计算、多样化计算。为此,教师在课堂中投放充足小棒,创设实践情境,20÷5 便是将20 根小棒分成了5 份,4÷2 便是又将每份小棒分成了2 份,最后得出结果2,便是最终每份小棒的数量。教师让学生摆一摆、算一算,并在摆小棒、算数据的过程中思考:先分成5 份,又分成两份,那么20 根小棒一共分成了多少份?如何得到每份的数量?经过实践引导,学生清楚地知晓了20÷5÷2 和20÷(5×2)两个算式之间的对等关系,对“连除简便运算”的算理实现了理解性掌握。在此基础上,教师依次呈现一些连除更多的例题,让学生运用这一算理列出多样化的算式,在众多计算方法中找到最快捷的算法,由此完成能力迁移。

2.巧建探究课堂,求同存异。

新课改实施以来,课堂教学逐渐由被动式学习转向探究式学习。实践证明,探究式学习不仅可以让学生获取知识,而且可以促使学生亲历发现知识的过程,这样可以极大程度提高学生成就感。而数学计算本就没有固定的计算方法,由于思维差异、能力差异,不同学生可能会对同一问题产生不同的思考,这也促成了计算方法的差异性,这种差异性在计算教学中弥足珍贵。所以,在计算教学中,教师应该注意弱化自我主导性,多给学生充足的探究时间,让学生相互交流、相互碰撞,共同探索多样算法。在这样的探究式课堂中,学生收获的不仅仅是计算经验,更是对数学计算的兴趣和热爱。

举例言之,执教“两位数乘整十数”时,教师呈现例题如下:18×20,学生基于已有经验可以给出正确答案,但例题的设置意义并不在答案,而是聚焦算法变化,让学生找一找解答这道题可以采取的不同方法。当然,“单兵作战”略显枯燥,所以可以让学生以小组合作的形式开展探究学习,并融入竞争机制,鼓励小组比一比谁得出的算法最多。在小组合作探究中,课堂不再是“优等生”的天下,每位学生都有表现才智、体验成功的机会,为赢得竞争,学生开动脑筋、集思广益,给出了众多令教师惊喜的答案。比如,有的学生将18×20 转化成了18×2×10;有的学生先用18×2,接下来在积的末尾加上0;有的学生将算式变成了3×6×20;有的学生将算式变成2×9×20;还有的学生将18 和20 两个数皆进行了分解,将算式变成3×6×4×5……学生想到的每一个算法皆在算理之中,可谓“百花齐放”。当然,不同的算法求得的结果相同,但运算过程却有繁有简,所以,教师还要秉持求同存异的原则,让学生总结归纳不同算法的优势、弊端,从中找到适合自我的计算方法,从而提高计算能力。整个探究过程从一道简单的例题开始,由优化算法结束,学生不仅获得了益智的启发,还从他人身上学到了丰富的经验,这对提高学生计算能力大有裨益。

(二)多元训练,强化思维能力

1.变式训练,强化逻辑思维。

众所周知,数学处处充满计算的身影,很多学生之所以将数学学习贴上“枯燥”“乏味”的标签,很大程度是因为他们的数学思维能力较弱,数学计算成为最令学生困扰的“拦路虎”。数学思维是直观影响学生计算能力的因素,数学思维能力较强的学生在解答一些较为抽象的数学题时,可以很轻松地明晰题意、厘清算理,从而找到多种求解方法,快速给出正确答案,解题过程津津有味,数学学习幸福满满。所以,若想提高学生计算能力,教师必须着眼逻辑思维训练,而训练学生逻辑思维的最佳途径无疑是变式训练。

举例言之,变式训练主要围绕一个“变”字展开,变题式、变题意、变题眼等等,把简单的算理融入具有逻辑性的表述中,通过设置思维陷阱,训练学生随机应“变”能力,当学生抓住题目关键、走出思维泥潭后,会有一种豁然开朗的感觉。比如,学过乘法计算后,教师出示一道题目:已知5×8+△=7×8+□,那么△比□多()。这道题不仅考察了乘法的意义,还涉及了比多少的知识,解题方法多种多样,具有较高的训练“性价比”。抛出题目后,教师不要直接给出最优解法,而是让学生去思考、去求解。经过一轮计算后,大部分学生求解方法都在常规之内,即先算出5×8 和7×8 的相应结果,再通过等式变换,让结果相减得出答案。在学生思维无法突破常规时,教师以启发的方式引导学生思维变通,不需要复杂的乘法计算,只需要观察就可以快速求解。即我们观察可以发现:5×8是5个8相加,7×8是7个8相加,那么等式左边比等式右边少2个8相加,若想等式依旧成立,△应该比□多()?启发引导下,学生思维打开了,轻松得知△应该比□多2个8相加,正确答案为16。这种解题思路将复杂的计算转化为观察比较,弱化了计算的复杂程度,给学生带来诸多有益启发。数学是一门思维的“体操”,数学题的变式方法举不胜举,教师常态开展变式训练,不仅可以加强学生对基础算理的夯实掌握和灵活迁移,还能够日渐提高其逻辑思维能力,让学生切身感受数学的好玩和有趣,从而永葆学习热情。

2.项目训练,强化发散思维。

基于对小学生认知现状的研究,计算思维培养需要满足以下几个条件:一是有系统化的知识体系作指导,即学生计算必须建立在已经掌握算理的基础上,系统化的知识可以提高训练的科学性和合理性。二是学生计算学习过程应以解决实际问题为主,思维能力不是教师单向地传授而来的,而是学生在解决问题的过程中自主发展的。三是计算问题的设置要多贴合生活实际,引导学生用数学的思维思考现实世界,在具象事物中抽离出数学模型,应用数学思维释读生活现象。基于上述分析,教师在训练学生计算思维时可以结合已知学情,恰逢其时地设计一些生活计算项目,通过项目训练强化学生发散思维,促使学生切身感受数学“有用”。

举例言之,执教“混合运算”后,学生基本掌握了混合运算的法则和定理,但实际应用却仅仅体现在一些简单数字题的计算方面,一旦涉及需要自己列式计算的应用题便无从下手,暴露了发散思维薄弱的短板。因此,教师基于学生已有经验,利用盒子、糖果设置一个生活项目:我们要为小朋友分发糖果,现在准备了4个小盒子与18颗糖,前三个盒子分别放5颗糖,那么前三个盒子一共放了几颗糖?第四个盒子应该放几颗糖?你能不能想到其他分配糖果的方案?设置项目后,教师遵循组内异质、组间同质的原则将学生划分为各个项目小组,选择优等生作为“小先生”,带领全组成员依序解答上述问题,推进项目落实。在解决问题的过程中,学生一边思考一边摆放糖果,列出了各类算式,有的小组通过5+5+5=15,3×5=15两种算式得出前三个盒子一共放置了15颗糖果,通过18-15=3得知第四个盒子应放置3颗糖果,与实际放置糖果的数量相一致;还有的小组列出5×2+4×2=18、3×2+5+7=18等算式提供了多种糖果分配方案,并且经过糖果实际摆放验证了方案的可行性。整个项目活动开展下来,课堂气氛异常活跃,不仅加强了学生对“混合运算”法则的理解,同时还训练了学生发散思维,提高学生计算能力。

(三)多点发力,引导习惯养成

1.常态培养良好习惯,多维助力能力提高。

正所谓“习惯成自然”,良好的计算习惯可以帮助学生厘清解题思路,提高解题效率,提升计算正确率,计算习惯是计算能力的隐性构成,一定程度影响着学生计算能力发展。所以,小学阶段计算教学,教师除了加强方法训练、思维训练外,更应抓住学生行为习惯塑造期,通过常态引导,帮助学生养成良好的计算习惯,包括良好的审题习惯、规范的草稿习惯、积极的验算习惯等。

首先,提高学生的审题要求。不论是填空题、计算题还是应用题,教师都必须要求学生严格审题,通过认真的审题过程找出题目关键信息,挖掘题目背后真意,思考题目涉及考点,只有先做好了“审”的工作,才能提高“思”和“做”的效率。其次,随着计算难度、复杂程度的增大,打草稿已经成为学生计算的必须过程。教师要对学生打草稿提出具体要求,比如保持草稿本的干净整洁;草稿本要一折四;书写要清晰有序,按照从上到下、从左到右的顺序书写,注明题号,方便核对。教师还需定期抽查学生草稿本书写情况,强制让学生养成规范打草稿的良好习惯。最后,一道题目计算完成得出答案后,并不意味着结束,还需进行二次验算,这样才能提高计算正确率。所以教师在计算教学中要教给学生一些验算方法,比如用乘法验算除法、用加法验算减法、用估算验算答案的合理性等等。要求学生每题必验、每步必验,验算习惯养成了,计算能力才可获得可视化提升。良好的数学计算习惯可助力计算能力多维提升,同样会让学生受益终身,这是教学不可忽略的一环。

2.引导总结反思,激活错误反拨作用。

哲学家培根指出:“习惯是一种顽强的巨大力量,它可以主宰人生”。对于计算模块的学习而言,小学生时常出现“学而不会,会而不对,对而不精”的问题,究其原因是缺乏良好的习惯。针对此情况,教师将错题作为塑造良好习惯的突破口,组织多元化的教学活动,促使学生形成严谨的学习态度,减少低级错误,提高计算正确率,增强学习成就感。

例如,两位数乘两位数的进位笔算,学生缺乏认真、细致的计算习惯,经常会出现忘记进位、漏算一位等错误,教师通过总结梳理和纠错练习的方式进行纠正,磨炼运算技能,塑造计算习惯。首先,围绕典型错误的自主梳理。教师引入错题本,培养学生总结错题的习惯,从错误中发现知识漏洞、思维偏差以及方法失当等问题,及时作出完善或修正。例如,针对连续进位典型错题,对错题的整理不仅仅是订正答案,而是引导学生标注出错误点、分析错误原因,并进行拓展练习。借助错题本促使学生建立吾日三省吾身的学习习惯,在实践、反思与修正中提升运算能力。其次,围绕共性错误的纠错练习。教师将学生常见的计算错误整理出来,设计成运算纠错练习题。例如,46×22出现漏加进位、38×12竖式运算将乘法算成加法,56×45 进位书写位置错误等等。将错误的运算过程作为题干,展开集中探讨。让学生认真观察、找出错误,并进行改正,通过纠错练习起到警示作用,促使学生有则改之无则加勉。

三、结语

综上所述,计算不仅是小学数学教学的重要内容,也是学生不可或缺的基本素养,如何提升学生的计算能力成为常谈常新的话题。教师作为教学的设计者,学生成长的领航者,应立足小学数学知识特性,结合小学生的认知成长规律,从方法、思维与习惯多个维度探索指导之法,并在教学实践中验证效果、作出修正,探寻教学模式的最优解,助力学生计算能力的稳步提升。

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