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【數(shù)學(xué)思考】兩位數(shù)乘兩位數(shù),這么多算法怎么辦?

 昵稱83478162 2023-10-02 發(fā)布于上海


最近在學(xué)習(xí)兩位數(shù)乘兩位數(shù),算法和算理,算法多樣化和算法優(yōu)化,橫式和豎式,轉(zhuǎn)化和運(yùn)算能力,幾何直觀和推理意識(shí)等關(guān)鍵詞必然和我們的課堂教學(xué)緊密聯(lián)系在一起。

其中,兩位數(shù)乘兩位數(shù)是筆算乘法的“種子課”,因?yàn)樨Q式從“一層”開始變?yōu)椤皟蓪印奔耙陨?,也就是從“量變”到“質(zhì)變”。它的教學(xué)也能起到“舉一反三”的作用,不管是后續(xù)的多位數(shù)乘法和小數(shù)乘法,其本質(zhì)都是一樣的。

另外,算法多樣化在兩位數(shù)乘兩位數(shù)的教學(xué)中也有登峰造極的表現(xiàn)。這里,不同的教材編排呈現(xiàn)方式也有所不同。

人教版是橫式和豎式一起出現(xiàn)在教材中。

蘇教版和人教版類似,也是直接給出了豎式,在前面也進(jìn)行了算法的解釋。

北師大版和滬教版基本都是先教橫式計(jì)算,再去教豎式計(jì)算。不同教材的編排方法其實(shí)都有自己的邏輯,沒有高低之分。但從課堂教學(xué)的角度來看,倒是可以取長補(bǔ)短!

以滬教版為例,例題是隊(duì)列表演“每行12只,排了14行,有多少小刺猬參加表演?” 這里教材出示了四種算法。

在課堂中,教師容易出現(xiàn)為了多樣化而多樣化,就是一節(jié)課弄出來很多算法,但是沒有整理、小結(jié)和進(jìn)行優(yōu)化。因?yàn)檫@里的算法多樣化應(yīng)該是群體的多樣化,無需每位學(xué)生都要掌握。另外,算法多樣化也并非多多益善,學(xué)生沒想到的,對(duì)后繼學(xué)習(xí)無關(guān)緊要的特殊算法可以少講甚至不講。因?yàn)榉椒ǘ鄻恿?,其?shí)也加重了學(xué)生的理解負(fù)擔(dān)。

從學(xué)生的角度來看,學(xué)生中容易出現(xiàn)的算法基本如下:

14×12=14×10+14×2=140+28=168

14×12=10×12+4×12=120+48=168

14×12=14×3×4=42×4=168

繼續(xù)深究,這里的算法那就非常多了,還有這些如下:

14×12=14×6×2=84×2=168

14×12=14×7+14×5=98+70=168

14×12=20×12-6×12=240-72=18

14×12=12×7×2

14×12=7×2×3×4

……

如果從分拆對(duì)象來看,可以先看分拆12的情況,這里的12可以分拆為一個(gè)整十?dāng)?shù)+一個(gè)一位數(shù)(和),一個(gè)一位數(shù)加一位數(shù)(和),一個(gè)一位數(shù)乘一位數(shù)(積),一個(gè)整十?dāng)?shù)-一個(gè)一位數(shù)(差)。

而分拆14的情況,其實(shí)和分拆12是類似的,無需再做太多篇幅再說一遍。

這里,要引導(dǎo)學(xué)生理解,這里分拆12的目的是什么?其實(shí)就是講兩位數(shù)乘兩位數(shù)轉(zhuǎn)化為兩位數(shù)乘整十?dāng)?shù)或兩位數(shù)乘一位數(shù),將新知識(shí)轉(zhuǎn)化為舊知識(shí),揭示“不同中的相同”。這一點(diǎn),是上面所有算法是共同的,是需要學(xué)生理解的。

可以讓學(xué)生理解每個(gè)算式的實(shí)際含義,這里的14×12在實(shí)際情境中表示什么含義,14×10又在求什么,14×2在求什么。當(dāng)然,學(xué)生還可以用乘法的意義來加以說理解釋。14×12可以看成12個(gè)14,那么12個(gè)14可以分為10個(gè)14加上2個(gè)14。

另外,北師大版的點(diǎn)子圖是個(gè)很好的思維腳手架,通過圈一圈、議一議等活動(dòng),以幾何直觀地方式幫助學(xué)生更好看懂算法和理解算理。所以這里的算法和點(diǎn)子圖可以對(duì)應(yīng)起來。

算法可以多樣,也應(yīng)該需要優(yōu)化。比如這里將12分拆為5和7的方法,就不具有一般性。因?yàn)橹挥行∮?9的兩位數(shù)才可以分拆為兩個(gè)一位數(shù)的和。

把一個(gè)兩位數(shù)分拆成兩個(gè)一位數(shù)的積,也只適合部分兩位數(shù),這一點(diǎn)也要引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)。(如13×17,這里的兩個(gè)數(shù)都是質(zhì)數(shù))

而把一個(gè)兩位數(shù)分拆成整十?dāng)?shù)與個(gè)位數(shù)的和,具有普遍性,同時(shí)也能為后續(xù)學(xué)習(xí)豎式做好鋪墊。

這里,也可以引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn),這里的方法本質(zhì)就是先分再和,都是先分開乘再求和

這也為后面學(xué)習(xí)豎式計(jì)算做好鋪墊,從而發(fā)現(xiàn)豎式和橫式的聯(lián)系。在學(xué)習(xí)乘法對(duì)加法分配律時(shí),其實(shí)就是分開乘再求和,與先求和再相乘結(jié)果是一樣的。

在生成過程中,倒是有個(gè)別同學(xué)將14、12同時(shí)分拆為兩個(gè)數(shù)的和,如14×12=10×10+4×2。這里倒可以引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)將兩個(gè)數(shù)都分拆其實(shí)也是可以的,并且借助點(diǎn)子圖去理解為什么這里的算式是錯(cuò)誤的。

正確的算式需要寫成14×12=10×10+10×2+10×4+4×2,這里的道理是什么。其實(shí)和14×12=14×10+14×2這個(gè)算法也是有聯(lián)系的。

北師大版的這個(gè)表格算法,就是和這里的分拆對(duì)應(yīng),也和以后的多項(xiàng)式乘單項(xiàng)式(多項(xiàng)式)有聯(lián)系。其實(shí)所有的兩位數(shù)乘一位數(shù),都是乘兩次再求和;兩位數(shù)乘兩位數(shù)都是乘四次,再將其求和。所以,北師大版的這個(gè)方法倒是可以補(bǔ)充到教學(xué)中。

在呈現(xiàn)豎式計(jì)算前,可以充分感受算法的多樣,但仍需理解這些算法背后的道理,把握多樣化的度。

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