运算能力是学生掌握数学基础知识和基本技能的重要方面,就运算能力的概念而言,它并不是单纯的算得又快又准,而是还要包括对算理的理解以及学生逻辑思维的训练。数的运算在教材中占有相当大的比重,通过对教材内容整体的概况,可以发现“数的运算”知识比较有关联性、整体性、层次性。在新课程标准中,第一学段对运算能力的目标定为了“初步形成”,因此教师在教学中要针对实际情况合理安排教学内容,加强对低年级学生运算能力的培养和渗透。
一、结合具体情境,建立运算概念
提到计算,大多数人的第一反应是单调、枯燥,《数学课程标准》中提出要运用数与代数的基础知识和基本技能解决简单的实际问题,要让学生经历运用数学符号和图形描述现实世界的过程。
计算虽然具有一定的抽象性,但作为教师在教学中要将其转化为与学生生活实际密切联系的内容进行教学,体现数的运算的现实意义,将四则运算的概念建立在丰富的情境问题之上,从而形成更清晰的表征。例如在一年级上册第三单元《1~5的认识和加减法》教学中,学生是初步认识加法和减法,听起来比较抽象,这时就要结合具体情境和实际学具操作来呈现。以加法为例,教学时可以拿出教具气球,组织学生观察并说一说:“有3个红气球,又拿来了1个绿气球,现在一共有几个气球?要解决这个问题就可以把3和1合起来,在数学中这种运算叫做加法,写作3+1=4。”这时要让学生进行两个活动:①借助卖气球的情境说一说3、+、1、=、4分别表示什么意思;②运用手中的学具圆片代表气球,小组内说一说加法的含义。从而深化对加法意义的认知,减法、乘法、除法也是同样的道理,通过多样化的情境教学,让学生逐步建立四则运算的概念。
总得来说,低年级学生在接触比较抽象的数学知识时,教师要更加注重设计提高兴趣的教学情境,将形式化的概念渗透在情境教学中,学生经历知识发现的过程,体验学习的乐趣,这样才能更加贴合学生的思维发展水平。
二、明算理优算法,开拓学生思维
低年级小学生运算能力的发展,往往都要经历算理直观和算法抽象的矛盾,而教师在这一过程中要充分发挥引导作用,帮助学生理解算理,优化算法、开拓思维。
首先,“算理”是四则运算的基础,是帮助学生理解计算方法的依据,是在数的认识基础上对运算的意义、性质和规律的把握。在教学中要考虑低年级的思维发展水平,算理在教学中的呈现方式主要借助实物图示和生活经验进行。比如教材中的主题图;教师课堂导入贴合学生生活的情境;小棒、圆片、计数器等数学学具。这些都是将抽象的算理变得可视化、可操作化。例如一年级《9加几》这节课,通过让学生动手操作摆小棒,感受凑十法的由来,调动脑、手、口等多种感官参与学习,进而将算理直观化。其次,在教学“算法”的过程中教师往往会抛出问题,让学生先去自主探究、小组合作讨论,通过思维的碰撞,学生会提出多种计算方法,此时教师应对合理的方法予以肯定和表扬,但同时也有责任和义务为学生推荐合适的最优方法。优化算法的过程不是由教师讲授的,而是让学生不断经历试错的过程。例如在教学《十几减9》这节课时,学生摆小棒的过程就会呈现出不同的方式,教师要善于引导,从“一根一根去掉”逐步过渡到“有方法的快速去掉9根”,进而体会破十法、平十法的计算方法。算法多样化并不意味着解题方法越多越好,教师在教学时不能片面追求方法多,而是要平衡好算法多样化和算法优化的关系,帮助学生在众多解题方法中挑选出最优、最适合自己的方法。最后,低年级学生的思维培养不仅依赖于情境化的数学问题,还要依赖于教师的正确引导。例如一年级学习《10以内的加减法》时,经常会出现“7+( )=16”这类题目,在计算中学生会用16-7=9得到结果,这就涉及到了减法是加法的逆运算这一思想。换个角度可以引导学生体会:所求的括号是未知数,7和16是已知数,并且这是一个等式,这也是小学高年级会学到的方程思想。通过教师有计划、有条理的引导,可以使学生从算数思维过渡到代数思维,发展逻辑思维能力。
因此,小学低年级学生运算能力的发展,既是基础知识和基本技能掌握的过程,又是数学思维提升的过程。在教学中,教师要把握好小学数学运算的四种表征方式,包括:实物表征、图形表征、语言表征、算式表征。在教学中多种表征方式的转换应用会让学生更好的理解算理,掌握算法,进而提高运算能力。
三、培养良好习惯,渗透数学思想
良好的习惯在任何学科的学习中都是至关重要的,在教学中潜移默化地培养学生良好的审题、书写和验算习惯是提升学生学习水平必不可少的一个环节。虽然计算是数学中最基础的,但它也蕴含了丰富的数学思想和方法,教师在教学中要逐步进行渗透。
在低年级数学的实际教学中,经常会发现有些学生虽然已经掌握了计算方法,但还是会因为书写格式不正确、抄错题、写串行、没有看清计算符号等问题而出错。因此在教学中教师要采取多种方法激励学生培养良好的习惯,例如:审题时要在题中画出有用的数学条件;横线必须用尺子;经常在黑板上带着学生规范书写格式;用多媒体将写得规范整齐的同学作业进行展示;小组内互相检查书写是否正确;题目写完后一定要验算等等。小学阶段的迁移、转化、数形结合、一一对应等数学思想在运算方面也都有所体现。例如,一年级《20以内加法》就是利用凑十法将数转化为十加几等于十几进行计算,体现了“转化思想”;一年级谁比谁多、谁比谁少的问题通过画圆圈比多少体现了“一一对应”的数学思想;二年级表内除法是由乘法口诀而来,这体现了“迁移”的数学思想;二年级混合运算中“我们一共烤了90个面包,已经烤了36个,每次能烤9个,剩下的还要烤几次?”解决这类问题可以画一画线段图,体现了“数形结合”的数学思想。
从小学低年级开始就培养学生良好的审题、书写和验算习惯是非常必要的,这会对其今后的数学学习起到深远影响。数学思想也是在学习数学知识过程中不断渗透的,因此这就需要教师深度研读教材、在教学中多多引导。
四、打好口算基础,掌握笔算原则
低年级是学生口算、笔算打基础的时期,也是培养运算能力的重要一环,因此如何更好地使学生理解算理、掌握算法是值得教师深入研究的。
低年级四则运算中有着所谓的“基本口算”,即:两个一位数相加与其相对应的减法;表内乘法与其相对应的除法。这是以后各种计算的基础,因此一定要让学生达到脱口而出的程度。低年级的口算都可以在现实生活中找到对应的问题情境,因此口算的学习不仅要通过实际情境帮助学生理解算理,而且还要逐步渗透给学生符号意识。例如,在一年级教学《10以内的加减法》时,先让学生通过摆小棒的实物表征建立加减法的概念,再逐步过渡到抽象化的数字分与合,让学生更深刻的理解算理和算法。口算的提高也离不开量的练习,教师可以在每天课前抽出3分钟的时间进行“口算题卡拉火车”的小游戏,既能调动学生兴趣,又能练习口算。而笔算是口算的升级,需要学生加强逻辑思维意识,培养数感,低年级学生正处于具体运算阶段,思维可逆性正在发展,因此适当的笔算基础练习是合理且可行的,但不要机械地过度练习,可以以接龙、转盘、抽签等能激发学生兴趣的形式开展,还可以多增加一些有助于理解算理的练习,这样不仅巩固了算理,还不会使笔算乏味。
针对低年级学生的口算和笔算练习,要注重三个方面:练习的科学性、方法的多样性、形式的多元性。因此在教学中就要求教师具有合理设计专项练习的能力,潜移默化地提高学生的运算能力。
综上所述,小学低年级运算教学既有基础性,又有多元性。在核心素养的背景下,运算能力不仅是算得又快又准,还要理解算理、优化算法、训练逻辑思维。作为小学教师,应该将核心素养渗透到教学的各个环节,在培养学生运算能力的过程中,促进思维发展,深化数学思想,将关键能力落到实处。