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谈如何培养计算的灵活性与创造性
2010-11-06  2010年11月06日  来源:人民教育

  为什么要淡化竖式笔算

  ——谈如何培养计算的灵活性与创造性

  一

  笔算是什么?笔算是记录计算过程与结果的书面形式。笔算的形式是多样化的,大体上可以分为横式笔算与竖式笔算两种;同一种笔算也是形态各异,不拘一格的。就竖式笔算而言,就有标准的竖式笔算与非标准的竖式笔算之分。

  审视当下小学数学各种版本的教科书,虽然在体现计算教学改革的理念与力度上有区别,但有一点却非常一致,即在中低年级都把标准的竖式笔算作为计算教学唯一的归宿。例如,到了第二学段学习小数四则运算的时候,标准的竖式笔算就成为学生通往计算彼岸的一座独木桥,除此别无他途。

  除法是小学计算教学的难点,难就难在竖式除法上。一位很优秀的青年教师曾告诉我一件事:她班里有个“差生”,怎么也不理解“312÷3”的竖式笔算的过程和方法,急得哭了。后来这个孩子问她,300÷3=100,12÷3=4,100+4=104,这样算很容易就得出结果了,为什么一定要用竖式计算呢?不理解标准的竖式笔算的孩子是差生吗?这个孩子一点也不差!他有强烈的学习愿望,当他遇到困难的时候,能主动地从数学模式与数字关系寻找有效的计算策略,不仅解决了问题,还敢于提出质疑。这不就是数学教育所要培养的“数字感觉”(简称“数感”)与数学精神吗?的确,成人必须认真反思并积极回应前面那个三年级小学生的质疑。

  费赖登塔尔说过,长除法的标准形式“对于计算器时代来说,几乎不可能是一种‘必需的’东西”。时代变了,程序计算的标准形式——竖式笔算已经不再是学生“适应未来社会生活和进一步发展所必需的”应用技能。国际数学教育研究还表明,这种标准程序计算与儿童的经验相距甚远,是儿童不易掌握、容易犯错的算法;儿童往往知其然却不知其所以然。为什么我们的小学数学教育还在强调竖式算法,小学的数学考试还非考竖式笔算不可呢?有没有想过,对竖式笔算的强制与强化所导致的不良后果?

  掌握竖式除法必须突破两个难关:一是理解竖式除法的格式、步骤是怎样从具体的情境操作中抽象出来的,二是掌握“试商”的方法。为了化解上述难点,教材编者精心设计,层层铺垫,一线老师也费尽心思,精益求精,但教学效果依然不尽如人意;甚至有人惊呼:数学课程改革导致学生计算能力普遍下降,必须回归强化竖式笔算训练的老路。

  事实上,如果说当下小学生计算能力确有下降,也不能责怪于课程改革。《数学课程标准(实验稿)》对整数计算的具体目标分四种类别:① 能熟练地口算;② 会口算;③ 能计算;④ 能笔算。“会口算”与“能笔算”应该是“能计算”的应有之义;而“能笔算”应该把横式笔算与竖式笔算都包括在内。如果这个解读是正确的话,那么目前任何一种版本的小学数学教科书,都没有完全达到这些目标。

  “54÷3=?学生会口算吗?”笔者曾经向一些教研员和教师作调查,结果是:“这道题大多数学生不会口算”,“这样的要求太高了,学生达不到”……《数学课程标准(实验稿)》明文规定:“会口算百以内一位数乘、除两位数。”可是现有版本的教科书对此都没有提出口算的要求。问题就出在这里,这类比较简单的计算题都养成学生对竖式笔算程序的依赖,还怎么培养学生的数感?怎么发挥学生计算的灵活性与创造性呢?

  其实,54÷3有许多口算的方法。探索这些方法,初期可以把抽象的数字与实物模型联系起来,如,54个苹果平均分给3个人,每人分得多少个苹果?通过布置情境、动手操作解决问题;再用口语描述操作的过程与结果,并用算式记录下来;而后逐步脱离实物,过渡到直接利用抽象的数字进行思考与运算。这个发展过程是培养与形成“数感”的必由之路。直观是手段,通过直观发展抽象思维才是数学教育的目的。

  54÷3有哪些口算方法呢?

  算法1:54=30+24,30÷3=10,24÷3=8,

                   10+8=18。

  算法2:54=60-6,60÷3=20,6÷3=2,

                   20-2=18。

  算法3:3=9÷3,54÷9=6,6×3=18。

  算法4:3=6÷2,54÷6=9,9×2=18。

  ……

  上面记录口算的过程与结果的形式,就是横式笔算。通过横式笔算可以了解学生的想法,并使算法的书面交流成为可能。这是必须加强横式笔算的第一个理由。

  横式笔算没有固定不变的格式,它能够灵活地选择适当的算式来记录不同算法的程序。而标准的竖式笔算,只能记录与上述算法1程序一致的算法的过程与结果,对记录其他的算法程序都无能为力。这是必须加强横式笔算的第二个理由。

  观察上述四种算法,有什么共同点?你能从数学的角度发现算法多样化的根源吗?计算54÷3,用乘法口诀是不能直接求商的。因为不能一步到位,不得不考虑分步到位,分步计算就是上述算法的共同特点。怎样分步计算,则要根据被除数54或除数3的不同的结构特征。一个数字与其他诸多数字的不同的关联,都可能联系着不同的算法。所以,数的多元表征是算法多样化的根源,也是寻找有效算法的基本线索。

  如上所述,借助横式笔算才可能进一步深入研究数字模式与数字关系,发现规律,揭示数学的本质。这是加强横式笔算的第三个理由。

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