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所谓运算,是指在运算定律指导下对具体算式进行变形的演绎过程。数学运算能反映学生的多种智力品质,如运算的敏捷性、灵活性和独创性等。其中运算的灵活性是运算智力的基础,更是培养创造力的基础。然而,目前小学数学教学中,普遍比较注重简算技能训练而忽视了简算意识的培养。下面就根据我的教学谈一谈如何正确把握教材,强化简算意识。
大部分教师都能抓住新规则(小数加减法的简便计算)习得的先决知识准备(整数加减运算定律、减法运算性质以及小数凑整运算),能注重知识的迁移,却犯了个逻辑性的错误。依据小数加减法简便计算习得的先决成分的学习层级分析(见图1),学生学习新规则(小数加减法简便计算)有赖于下位规则(图1中A,B,C)的先期学习,如果学生已习得了这三个下位规则,那么进行这部分层级顶部的终点技能的学习便比较顺利;但如果学生还不了解或只掌握了部分下位规则,终点技能学习就可能完不成或形成一种不全面甚至错误的认识。在这则案例中,该教师是将“整数简算方法”和“小数凑整特征”组合形成了小数加减简算方法,再小结“整数运算定律和一些简算方法同样适用于小数”。严格的说整数运算定律是不能任意扩充到小数范围的,这样随意扩充数学运算定律或性质的使用范围,违背了数学严密的逻辑性。同样,在分数的加减乘除简便运算教学中,类似这样的情况也不在少数,这无意中会潜移默化地给学生造成一种错误的思维方式。因此,教师必须正确把握教材,充分了解新知识学习所必需的知识准备,帮助学生建构合理、正确的认知结构。
图1、小数加减法简便计算的先决成分的学习层级分析
在小数加减法简便计算教学中,很多教师虽能运用自学策略,让学生自主学习例题,初步获得新的简算技能,并采用精讲多练的教学策略,以单项训练习得技能,以综合训练巩固技能,以变式训练强化技能和反馈信息,但用现代认知心理学理论来分析,我们会发现,学生通过这样的学习过程,尽管可以很好地习得简便计算技能,并会把这种技能存放在记忆的某个部位,但这并不表示在今后的学习中遇到类似的运算问题能及时调用。因为在这个过程中,教师提供的所有学习材料都是在简便计算这一前提下出示的,学生在这种条件刺激下会获得一种相应的思维方式(见图2),这种思维方式会产生一种思维定势:看到“简便计算”这一前提要求时,学生更多的是调用认知结构中四则运算法则解决问题(见图3)。
图2
图3
例如计算18.25+(3.72+11 ),由于缺少“简便计算”这一前提要求的刺激,学生往往不会产生简算方法的联想,而是依据运算法则先运算小括号里的算式,18.25+(3.72+11 )=18.25+(3.72+11.75)=18.25+15.47=33.72,不主动运用加法运算定律简算。虽说学生对简算技能掌握得很好,但没有同四则混合运算建构起联系,不会主动调用简算技能。因此教师对教材的把握和运用不能停留在计算技能的掌握上,不应把计算技能训练涵盖整个教学目标。在教学过程中要把简算意识贯穿教学全过程,帮助学生把图1、图2两种思维方式进行有机重组,建构一种新型的思维方式。如图4,这种思维方式能将四则混合运算与简算意识形成一种联接,即首先提供获得正确答案的多条途径,然后通过合理选择以最优化途径获得结果。
图4
如教学小数加减法简便计算时,可在适当的复习准备知识后,以新的问题方式直接出示例题“12.45+78.98+7.55+0.02”,让学生尝试解决问题,然后演示不同的计算方法并提问:①有几种不同的计算方法?(产生多种联想,开拓运算途径。)②打算用哪一种方法?为什么?(选择合理运算途径,优化运算过程。)这样设计一个对比情境,让学生从实例中感知:运用简算方法可以避繁就简,既提高了运算速度,又能提高运算的正确率,从而激发学生学习简算的积极的情感体验,为简算意识的形成提供良好的基础。然后出示练习:①10-6.35-2.65;②5.26+4.981+10.74+6.019。做完后同桌交流,互说有几种运算方法、打算选择哪一种、为什么。同桌交流的目的,是不断强化混合运算与简算意识建构起的链接,在这样的不断训练中,让学生形成“看到题目→产生多个联想→合理选择方法→反馈计算结果”的思维方式。
总之,强化简算意识注重的是学生思维方式的习得,即通过简便计算这一教学活动,让学生养成积极主动寻求简算的意识。目前,越来越多的证据表明,儿童的认知策略可以习得,而且一旦习得,可以迁移到相同类型的新问题情境中,能给儿童的智慧行为带来显著变化。因此,强化简算意识的培养,形成科学、合理、灵活的思维习惯,不仅能迁移至后继学习,为提高运算智力,培养独创性、创造力打好基础,更重要的是当学生将来走上社会,他的这种科学、合理、灵活的思维方式同样会产生积极的效应。
大部分教师都能抓住新规则(小数加减法的简便计算)习得的先决知识准备(整数加减运算定律、减法运算性质以及小数凑整运算),能注重知识的迁移,却犯了个逻辑性的错误。依据小数加减法简便计算习得的先决成分的学习层级分析(见图1),学生学习新规则(小数加减法简便计算)有赖于下位规则(图1中A,B,C)的先期学习,如果学生已习得了这三个下位规则,那么进行这部分层级顶部的终点技能的学习便比较顺利;但如果学生还不了解或只掌握了部分下位规则,终点技能学习就可能完不成或形成一种不全面甚至错误的认识。在这则案例中,该教师是将“整数简算方法”和“小数凑整特征”组合形成了小数加减简算方法,再小结“整数运算定律和一些简算方法同样适用于小数”。严格的说整数运算定律是不能任意扩充到小数范围的,这样随意扩充数学运算定律或性质的使用范围,违背了数学严密的逻辑性。同样,在分数的加减乘除简便运算教学中,类似这样的情况也不在少数,这无意中会潜移默化地给学生造成一种错误的思维方式。因此,教师必须正确把握教材,充分了解新知识学习所必需的知识准备,帮助学生建构合理、正确的认知结构。
图1、小数加减法简便计算的先决成分的学习层级分析
在小数加减法简便计算教学中,很多教师虽能运用自学策略,让学生自主学习例题,初步获得新的简算技能,并采用精讲多练的教学策略,以单项训练习得技能,以综合训练巩固技能,以变式训练强化技能和反馈信息,但用现代认知心理学理论来分析,我们会发现,学生通过这样的学习过程,尽管可以很好地习得简便计算技能,并会把这种技能存放在记忆的某个部位,但这并不表示在今后的学习中遇到类似的运算问题能及时调用。因为在这个过程中,教师提供的所有学习材料都是在简便计算这一前提下出示的,学生在这种条件刺激下会获得一种相应的思维方式(见图2),这种思维方式会产生一种思维定势:看到“简便计算”这一前提要求时,学生更多的是调用认知结构中四则运算法则解决问题(见图3)。
图2
图3
例如计算18.25+(3.72+11 ),由于缺少“简便计算”这一前提要求的刺激,学生往往不会产生简算方法的联想,而是依据运算法则先运算小括号里的算式,18.25+(3.72+11 )=18.25+(3.72+11.75)=18.25+15.47=33.72,不主动运用加法运算定律简算。虽说学生对简算技能掌握得很好,但没有同四则混合运算建构起联系,不会主动调用简算技能。因此教师对教材的把握和运用不能停留在计算技能的掌握上,不应把计算技能训练涵盖整个教学目标。在教学过程中要把简算意识贯穿教学全过程,帮助学生把图1、图2两种思维方式进行有机重组,建构一种新型的思维方式。如图4,这种思维方式能将四则混合运算与简算意识形成一种联接,即首先提供获得正确答案的多条途径,然后通过合理选择以最优化途径获得结果。
图4
如教学小数加减法简便计算时,可在适当的复习准备知识后,以新的问题方式直接出示例题“12.45+78.98+7.55+0.02”,让学生尝试解决问题,然后演示不同的计算方法并提问:①有几种不同的计算方法?(产生多种联想,开拓运算途径。)②打算用哪一种方法?为什么?(选择合理运算途径,优化运算过程。)这样设计一个对比情境,让学生从实例中感知:运用简算方法可以避繁就简,既提高了运算速度,又能提高运算的正确率,从而激发学生学习简算的积极的情感体验,为简算意识的形成提供良好的基础。然后出示练习:①10-6.35-2.65;②5.26+4.981+10.74+6.019。做完后同桌交流,互说有几种运算方法、打算选择哪一种、为什么。同桌交流的目的,是不断强化混合运算与简算意识建构起的链接,在这样的不断训练中,让学生形成“看到题目→产生多个联想→合理选择方法→反馈计算结果”的思维方式。
总之,强化简算意识注重的是学生思维方式的习得,即通过简便计算这一教学活动,让学生养成积极主动寻求简算的意识。目前,越来越多的证据表明,儿童的认知策略可以习得,而且一旦习得,可以迁移到相同类型的新问题情境中,能给儿童的智慧行为带来显著变化。因此,强化简算意识的培养,形成科学、合理、灵活的思维习惯,不仅能迁移至后继学习,为提高运算智力,培养独创性、创造力打好基础,更重要的是当学生将来走上社会,他的这种科学、合理、灵活的思维方式同样会产生积极的效应。