培养提问能力 发展推理意识
——“有关0的运算”教学实践与思考

2023-07-26 05:48张国梅
小学教学设计(数学) 2023年7期
关键词:除数算式运算

文|张国梅 俞 杰

与0 有关的运算,在人教版数学教材里,三年级及之前的学习中,学生就已多次遇到过。“一个数加(减)0 等于原数”“0 和任何数相乘都得0”“0 除以任何不是0 的数都得0”,这些结论(运算规则),借助具体情境的支撑,学生较容易接受和理解。但学习第三个结论时,学生心中是有疑问的:除数为什么要“任何不是0 的数”呢?

学生有这样的疑问是好事情,是批判性思维的萌芽。但是,课堂上学生不见得有机会提出来,即使提出来,教师也往往会以“这是规定”或“以后你就会知道原因”等理由来应对,并再次强调“要记住,0 不能作除数”。

教师“屏蔽”学生的问题也并非没有道理,因为学生的思维水平还未到合适时机,教材也是因为如此考虑,而将相关内容设置在了四年级下册“四则运算”单元,且特意编制一道例题教学“有关0 的运算”。(如下图)

该题对0 的四则运算作了集中呈现,并指出了“0 不能作除数”的两个原因。仔细阅读例题图文后,我们意识到,这个例题是一个绝好的教学契机,既可激发学生提出有意义的数学问题,得到提问能力的培养,又可借此引发高质量的数学思考,获得推理意识的发展。

为何该题会有如此功效?从图中可见,与0 有关的结论,加减乘除中都有,且不止这四个。之前这些结论,都是单个单个学的,没有相互比较的机会,而如今,四个结论一起呈现了,那么它们表述上的明显差异,就一定会促使学生自觉地进行比较。比较之后,从差异处引发的丰富问题一定会自然产生,包括之前曾经疑惑过的“除数为什么不能是0”。要理解此结论,学生不能再依托生活情境来分析,而是要从数学的角度,借助被除数、除数、商之间的关系,运用假设法来反推出商的具体情况,这样才能获得深度理解。

【教学实践】

一、教学引入

1.直接揭题,口算热身

板书课题“有关0 的运算”,逐题板书题目,引导学生边口算边理解课题含义。

3+0=0+99=5-0=

17-0=4×0=0×7=

0÷4=0÷3=

2.回忆旧知,唤醒经验

(1)经验分享

师:同学们都算得非常快!那么做这些题目,你有什么经验能介绍吗?

根据学生回答,教师在算式右边相对应位置,板贴逐条呈现学生的经验:一个数加0 等于原数;一个数减0 等于原数;一个数乘0 等于0;0 除以一个不为0 的数等于0。

(2)原理解释

师:为什么一个数加0 等于原数?

生1:0 表示没有,所以加0还是原数。

生2:0 表示没有,一个数减0,也就是没减,当然也等于原数。

师:那为什么一个数乘0 等于0?你能不能选一个算式为例来说明?

生1:因为0 就是没有,比如4×0 就是4 个0 相加,还是等于0。

生2:4×0 也可以想成0 个4,那也是等于0。

师:除法呢?

生:比如0÷4,表示0 个物体平均分成4 份,结果肯定还是0。

师:这些规则其实原来我们都已经学过,大家也明白这些规则背后的道理,这节课就让我们更深入地来思考新的问题吧。

二、新知探索

1.学生提问

师:请同学们仔细观察黑板上这四条运算规则和四组算式。关于0 的运算,你心中有没有产生一些疑惑或者感兴趣的问题?

生:为什么0 只能除以一个不为0 的数,而不能除以0 呢?

师:好问题!这位同学敢于质疑结论,对这句话中的关键词提出了自己的疑问。

生:为什么是0 除以一个不为0 的数而不是一个不为0 的数除以0 呢?

师:你能举个例子吗?

生:比如说,0÷3 倒过来变成3÷0,这样可以吗?

师:能够倒过来想,这是逆向思维,非常棒!

师:有的同学对结论提出质疑,有的同学从算式里面发现问题。有了问题,我们就有了研究的方向,接下来让我们一起来研究这些问题吧。

2.探究释疑

(1)研究3÷0

①猜想结果

让学生猜测计算结果,大部分同学认为是0,也有认为是3,或者认为算式不成立,没有答案。

②自主探究

组织学生根据各自的结果,画一画、写一写,想办法说明。

③汇报方法

生1:有0 元钱,要平均分给3 个人,每人分到0 元,所以答案是0。

生2:3÷0 就是把3 平均分成0 份,就是相当于不分,所以答案是3。

生3:3÷0 没有答案,因为除法可以用乘法来解答,但是0 乘任何数都等于0,所以这道题没有答案,算式不成立。

师:请大家讨论一下,谁的理由正确,谁的理由不对呢?

生:第一位同学说“0 元钱平均分给3 个人,每人0 元”,如果按照他的意思,算式应该是0÷3而不是3÷0。

师:那么第二位同学的说法是不是就对了?

(有的学生认为对,但有的学生反对“3”这个答案,但是又觉得没有反驳生2 的理由)

师:那我们一起做个小游戏,边玩边思考吧。

教师拿出3 支粉笔,请3 位同学协作表演。3 支粉笔,平均分给3 个人,3÷3,每人1 支;如果平均分给2 个人,3÷2,每人1 支半;如果分给1 个人,3÷1,可得3 支;最后,没有人了……

师:如果没有人,就根本无法分,更不存在每人拿到几支的说法。所以,答案是3 是不对的。

师:那我们再来讨论第三位同学的说法吧。赞成他观点的同学能不能再来详细说明一下?

学生上黑板写了:3÷0=⎰。并解释道“商乘除数等于被除数,⎰中不存在这样的一个数,乘0后得3”。教师借助板书,将商和除数连线示意(强调“假设”),并写出假设后进行思考的算式(如图)。师生对话,引导其他学生看懂如此推理的过程,并请所有学生在本子上像这样自己写一写、说一说。

师:的确,通过推理,我们发现找不到一个数乘0 等于3,所以3÷0 这个算式根本没有答案,我们也可以说这个算式没有意义。

(2)研究0÷0

①自主尝试

师:现在我们来研究第二个问题。0÷0,你能不能借用刚才这样的思考方法,先假设,再推理,试着研究研究。

学生探究,同桌交流。

②汇报展示

通过反馈,学生理解到此题的情况很特别:任何数乘0 都得0,所以这个算式的答案不唯一。

③教师引领

师:是的,一个除法算式,却有无数个答案,结果不确定,那这样的算式同样没有意义。

④归纳小结

教师引导学生回顾3÷0 和0÷0,使学生看到两个算式“无意义”的不同情况,同时归纳提炼出“0不能作除数”。

三、课堂总结

回顾“发现和提出问题,分析和解决问题”的过程,强调“推理”的重要意义。再次引导学生提出新的问题,感受提问的价值,适度研讨问题。

【课后思考】

非常简单的数学内容,却展现出了出人意料的教学效果。分析其原因,那就是课前所预想的“培养提问能力、发展推理意识”两大素养目标的较好达成。

1.材料精设,点拨恰当

有意义的数学问题往往藏在现实或数学的情境中,需要学生以敏锐的眼光或个性的思维才能“看”出来。因此,设计好的学习情境,本质上是在训练学生用“数学的眼光”发现问题的能力。在本课中,我们精心设计了学习材料(四组口算题、四条运算规则及其呈现方式),有意将很多可比较、可质疑、可联想的元素蕴藏其中,以此“诱发”学生萌生批判性思维、创造性思维、发散性思维,自主发现有意义的数学问题。

学生发现了问题,还需要以勇气和智慧,清晰准确地表达出问题(即提出问题)。对学生提问的回应,是提问能力培养的重要契机。在本课中,学生提出了好问题,教师并没有止步,而是以一系列行为予以跟进:让其他学生再来表述这个问题,以指向精准的评价语表扬学生的提问,用简单的文字和符号记录下问题,鼓励学生再提其他的问题。这样的做法,就是在点拨其他学生感受好问题的特征,引导更多学生明晰提问的方向和方法,大胆积极地提问。如此做法,使学生对提问方法获得了深刻感悟,提问能力得到了切实提升。

2.过程合理,指导到位

发展小学生的推理意识,需要借助具体的推理活动,需要依托合适的学习过程和教师的精心指导。本课中学生所提的问题(主要是3÷0 和0÷0),都是富含推理元素的好素材,问题的解决直接指向推理意识的发展。但是,这两个问题虽形式相似,内涵上却有区别(一个是没有答案,一个是有无数个答案),从推理的角度来说有难易之分。因此,课堂上有意设计成两个过程:先是抽象度略低一点的3÷0,并且分两个层次展开(先用以前的方法解释,再用“假设”的方法分析);再是抽象度更高的0÷0。如此过程,从“旧经验说理→感受推理→运用推理”,学生的思维活动(推理)是真实发生、拾阶而上的。

在两次推理活动中,教师及时讲解、示范和帮助,促使每一位学生真理解、能运用。如当学生提出3÷0=⎰来作解释时,为让更多学生进入这样的思维模式,教师及时用板书将商和除数连线示意,强调“假设”并写出假设后进行思考的算式;然后通过师生对话,引导其他学生看懂如此推理的过程,并请所有学生在本子上像这样再写一写、说一说……正因为有如此到位的指导,所以当学生面对0÷0 时,他们就能够自己开展清晰的推理并作出准确的解释。学生推理意识的发展,也在这样的学习活动中显露无遗。

一个极简单的教学内容,却因内涵的彰显而焕发亮丽色彩,这再次让我们意识到:在新课程强调核心素养的背景下,我们要更深入地挖掘教材,更科学地设计教学,更好地服务于学生核心素养的发展。

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