一文说完小学的数学计算

百科   2024-11-01 17:03   山东  

2023.11.18六

题记:我主要从事中学数学教学工作,有人说既要深入了解自己所教学的内容,也要对前面的知识及后续的知识有所了解,于是我翻看小学数学课本,首先想弄清楚小学的计算是怎么一步步发展的?各个年级教到哪里?也想知道小学所蕴含的数学思想方法跟后续的哪些知识有关联?遂做了如下的笔记。首先看计算的各知识点在各年级的分布:

一年级上册:

1~5的认识和加减法

6~10的认识和加减法

11~20各数的认识

20以内的进位加法

一年级下册

20以内的退位减法

100以内数的认识

100以内的加法和减法(一)

二年级上册

100以内的加法和减法(二)

表内乘法(一)

表内乘法(二)

二年级下册

表内除法(一)

表内除法(二)

混合运算

有余数的除法

万以内数的认识

三年级上册

万以内的加法和减法(一)

万以内的加法和减法(二)

多位数乘一位数

分数的初步认识

三年级下册

除数是一位数的除法

两位数乘两位数

小数的初步认识

四年级上册

大数的认识

三位数乘两位数

除数是两位数的除法

四年级下册

四则运算

运算律

小数的意义和性质

小数的加法和减法

五年级上册

小数乘法

小数除法

简易方程

五年级下册

因数和倍数

分数的意义和性质

分数的加法和减法

六年级上册

分数乘法

分数除法

百分数




了解了小学数学教材对整个小学数学计算的分单元设置,就可以知道前运算阶段、具体运算、形式运算是怎么一步步发展的,也能根据各单元的知识点较快地检测个训学生所处的计算水平。下面写写我对各知识点的认识。


一、数感的培养
通过数物体的方式认识1,2,…,9,0。能说出一个数相邻的数。能2个2个、3个3个、5个5个地数。能说出一个数的前一(两)个数后一(两)个数是谁。这些知识或技能过关了,数感的底子才算比较牢固。

【附】仅仅知道这9个数字还不够,教学实践发现,学生能说出一堆物体的个数,但如果要根据数字拿出对应数量的物体却不会了。


二、10以内的加减(一年级上册)
10以内的加法应该说是比较简单的,实在不行就数手指头吧!诸如2+8=10,一位数相加等于10的5种情况,是数感的重要基础,以后凑十法及破十法都会涉及。




10以内的减法,可能是学生最早接触到的逆向思维,有点逻辑思维的味道了,因为2+6=8,所以8-6=2。我想此时就应该给学生建立两个数学模型的思想,即:
加数+另一个加数=和、
被减数-减数=差。
孩子的头脑中有这些模型,后益无穷!

练习中会有这样的题目:马小虎做减法计算题,把减数3看成8,得到结果1,问正确的结果是多少?

(实际上,教材没这么快介绍这两模型,到了20以内的数的时候才介绍)


三、数位制



接下来是认识10,显然这是数学认知的一大飞越,“数位”来了。用十位上的数字1来代替个位的10个,这是一种代数思维。历史上用有限的数字通过数位来表示更多的数,是经过很长时间的,儿童学习这自然也是会遇到困难的,这就是认知历史的相似性原理吧。“千位、百位、十位、个位”,十位上是几就表示几十。理解了十进制原理,二进制就好理解了,“十六位、八位、四位、二位、个位”,1010表示10(8+2=10)。

从19到20也是一次飞跃,不过有了对10的认识基础,接受20应该不会难了。


四、20以内的加减(一上下)



经过一段时间的沉淀,小朋友已经能快速地说出2+7,4+6,9-3等于几的时候,20以内的加法就出现了。先得学10+几、几+10,再学诸如8+3的计算,这里或许是学生最早接触转化思想的地方,8+3=(1+7)+3=1+(7+3)=1+10=11,不要小看这个只有两步的式子,思维量大着呢!如果说学了10+1=11,再学10+2=12是个同化的过程,那么学习8+3就是一个顺应的过程,因为认知结构需要扩大,首先是遇到不是刚好10加几的困难了,要知道转化,想到凑10,接着需要7+3=10这个经验,还要有8的分解的经验,这是一个分析的过程,而演绎的过程是:8分成1和7,7+3=10,10+1=11,头脑中要储层好多个数字,对于一年级的小朋友来说,确实有难度啊!
对于20以内的减法,则更有挑战了!因为是逆向思维。12-3=?,2-3不够减,怎么办?此时如果懂得用12中的10来减3的人,真是个天才,分析的过程在此略过(仍然是转化的思想),演绎的写法是12-3=(2+10)-3=2+(10-3)=2+7=9,课本中是用摆小棒的方式来解释这个过程的,我没有教过一年级的小朋友,不知道他们能不能理解算式的每一步过程。还有的人是这么算的,3-2=1,10-1=9,综合起来就是12-3=10-(3-2)=10-1=9,这种想法好可爱啊!既然2-3不够减,那我就用3-2,再10-1,我问用这种方法计算的孩子,为什么这么想,她说不出来。我是这么理解的:有A,B两家,A家的女儿有10元,儿子有2元,B家的女儿有0元,儿子有3元,问A家的资产比B家的多多少?A家的女儿比B家的多10元,但由于A家的儿子比B家的儿子少1元(3-2=1),所以总的来说,A家只比B家多9元(10-1=9)。
也可以这么理解,2减3不够减,那就从12的10那借点来减,该借多少呢?最好是1(3-2=1),这样最后只需10-1即可。演绎的写法是12-3=10-1+1+2-3=(10-1)+[(1+2)-3]=10-1=9。
教材把20以内的进位加法放在一年级上册,把退位减法放在一年级下册,这是编者对儿童认知特点深刻认识的结果。


从上面的式子可以看出,将一个数拆开再进行组合,这种方法在今后是经常遇到的,比如说因式分解的时候、配方的时候。

x²+2x-3

=x²-x+3x-3

=x(x-1)+3(x-1)

=(x+3)(x-1)


y=x²+2x-3

  =x²+2x+1²-1²-3

  =(x+1)²-4

有数学天赋的人,他会展开丰富多彩想象,会对所面对的结构、式子,拆拆合各,加加减减,乘乘除除,无中生有,有中生无,体会到数学的乐趣。


五、100以内数的认识(一下)


学生已经会数11,12,…20,再接受21,22,…91,92…,99,应该是不难的,教材专门设这一章,目的是进一步积累满十进一的经验吧,孩子们从1数到100,多数几次,增加数感。


六、两位数的加减(一下二上)

教材对这部分的安排非常缓慢,分成两个单元,分别放在一年级下册及二年级上册,可见儿童接受这些知识是很需要时间的,毕竟孩子在计算的时候要处理好多个问题:同位相加减、数位对齐、进位或借位,等等。



首先,在100以内数的认识的最后安排学习30+2、32-2、32-30之类的数字特殊的整十数加一位数,两位数减一位数的计算。没有进位、退位,根据数数就知道答案。
之后专门的一个单元学习百以内数的加减。首先是学习诸如30+20的整十数加减整十数。
接着是学习两位数加一位数、两位数加整十数,没有介绍列竖式,只是从数小棒的方式来学习。目的是让学生进一步积累将数拆与凑的经验。
接着是有进位的加法,一种是把两位数分解成整十数及一位数,28+5=20+8+5=20+(8+5),一种是把两位数凑成整十数的思路,28+5=28+2+3,都体现了化归转化的思想,把新的问题转化为自己会的问题。


两位数减一位数退位的情况,教材也是提供了两种思路,一种是连减36-8=36-6-2,实际上是根据需要把减数分解。一种是36-8=20+16-8,把被减数分解。


至此一年级结束了,不知道一年级的小朋友学习这些数学计算是什么感觉?


二年级上学期再次学习100以内的加减法,阅读教材可以发现,这是一年级下学期螺旋式上升,是用竖式计算的方式来学习,学生比较容易出错的地方是数位没对齐,忘记进位或退位。






至此,小朋友已经学完了百以内的加减,之后就进入乘法除法的学习,二年级下学期认识万以内的数及相应的加减法。之后也没有再看见通过数小棒来学习了,说明对学生的抽象素养要求更高了,但实话说,数小棒并不好理解。

七、表内乘法(二上)

通读教材可以发现,乘法的计算,最重要的是一开始的“乘法的初步认识”,即理解乘法的意义,表示相同的几个数相加,相同的几个数相加式子的简写。掌握了乘法的意义,之后就是记住乘法口诀,不必机械记忆,口诀是自己可以计算的,比如说记住了二五一十,那三五是在二五的基础上多个5,即15,三五十五。我想应该培养学生这种能力:就算把公式忘记也能根据定义、基本原理将它重新推导出来的能力。
通读教材,可以感觉到编者的用心,每个数字的口诀的实物图都不一样,有玩具熊、乒乓球拍、气球…。而且乘法口诀不是从2的乘法口诀开始学习,而是从5的乘法口诀开始,这是因为5的加法最好算吧的原因吧?
怎么判断学生完全理解了乘法的意义呢?会根据下图列式
◆◆◆   ◆◆◆   ◆◆◆   ◆◆◆   ◆◆
3×4+2
3×5-1
这体现了数学思维的奇妙之处,假设不存在的东西存在,使之结构完整,之后又让之不存在,回归原始。
怎么判断学生熟练掌握口诀了呢?有一些标志事件,比如:
能快速地说出得数是12的口诀。
能发现9的乘法口诀与10有关系,即7×9=7×(10-1)=70-7
即,几乘以9等于几十减几。

八、表内除法(二下)

在正式学习除法前,教材安排了除法的初步认识,一个是平均分,一个是包含除,对应着两个模型:

总数÷份数=每份数
总数÷每份数=份数
学生在动手分分糖果等实物的过程中,在圈一圈的过程中,积累除法的数学经验。


怎么让学生发现除法是乘法的逆运算呢?用假设逐个尝试的方法,最后发现分给4只猴的时候,刚好是12,于是发现可以用乘法口诀来求商,这要求此时的学生对口诀要非常的熟练!

九、有余数的除法(二下)
学习了有余数的除法就算认识除法的完整面目了,以后只是数字变大而已。学生要能够观察发现余数比除数小,更要能说出小的理由(如果大的话,说明还能继续分,继续除)。要会根据口诀来试商。这些过程都在促进孩子们数感的发展!
如果学生自己能把7÷2=3…1改写成:
7=2×3+1
那他真是天才,这是同余数论的意识水平了。
这让我想到一个词“语意转换”,语意转换能力强的人,数学一般不会太差,很多时候,换个说法,问题就有解了!
比如,一堆水果,3个3个地分,还多1个。4个4个地分,少3个。后一句转换成“4个4个地分,多一个”,意思是一样的。因此,这堆水果最少有3×4+1个。
又如,一元二次方程有两个相等的实数根,转化成代数表达就是△=0。
还有很多……

十、万以内数的认识(二下)
十个一十10,十个十是100,十个百是1000,教材引导学生有序思考。应该说理解了百,理解千是简单的事情。会数数,还要会比较数的大小,估算。
对比百以内的数的认识,认识万以内数的时候,数轴出现了。相比数小棒,数形结合的思想进一步发展了。

至此,二年级结束了。

十一、万以内的加法和减法(三上)
应该说,如果两位数的加减过关的话,万以内的加法和减法是没问题的。

十二、多位数乘一位数(三上)
这里开始渗透根据计数单位来计算了,20×3怎么理解?2个十乘3是6个十,即60。这便于理解计算一致性。
笔算乘法的书写规则是经过观察发现的,学生经过观察的过程,会觉得数学是讲道理的。

十二、分数的初步认识(三上)
自然数是人对客观数量的直接反应,用符号将不同的整数表示出来,是具有抽象思维的人的一种本能吧。其它诸如分数、小数、负数、无理数、虚数,这些数就是人类超越本能的表现了。
按教材的表述,分数最初只是一种记号,它是数吗?数有大小,可以进行计算,所以认为分数是数。
分数的分子、分数线、分母,书写的顺序有标准吗?
分数跟除法、小数是有关系的,怎么向学生揭示?

十三、除数是一位数的除法(三下)
从计数单位的角度来看除法,直观好理解。60÷3,6个十,分成3份,每份自然是2个十,即20。148÷6,1除以6不够除,怎么办?数学转化的思想又出来了,那就14个十去除6,包含2个6,于是把2写在148的十位上。因此除法的竖式计算是讲道理的,数学是讲道理的。

十四、两位数乘两位数(三下)
在两位数乘一位数的基础上,理解了算理,就能理解两位数乘两位数,而且能理解竖式写法的意义。

十五、小数的初步认识(三下)
和认识分数一样,认识小数后,就进行简单的计算。啊,历史上把小数造出来的人真聪明!体现了追求将万事万物量化的思想。

十六、大数的认识(四年级上册)
大数的认识,记住《百万富翁》中的一句话,six zero,6个0,就是百万,7个0是千万,8个0是亿。

十七、三位数乘两位数(四上)
数位对齐!

十八、除数是两位数的除法(四上)
除数是两位数,情况变得复杂了,要试商。被除数末尾有0的时候的余数问题。

十九、小数的意义和性质(四下)
在四年级下册又出现小数,之前只是初步认识,现在是系统地认识:为什么产生?大小比较、怎么计算?
如果说整数的产生体现了人类对自然的适应性的话,小数的产生则体现了人类的创造性。
阅读教材,没想到地球与月球间的距离挺远的,3亿多米。

二十、小数的加法和减法(四下)
从计数单位的角度来看小数的加法和减法,就能感觉到数位对齐是有意义的!

二十一、小数的乘法(五年级上)
看教材就知道,利用转化的思想来学习小数的乘法。由此也知道积的小数点的变化规律。

二十二、小数除法(五上)
小数转化成整数的情况来计算,再转化回去。

二十三、简易方程(五上)
解方程是数与代数领悟的内容,但我认为它不属于基本计算,因此此处略。

二十四、因数和倍数(五下)
因数和倍数是比较难的内容,毕竟涉及到二个或多个数,对数感的要求比较高。能被3整除的数的特征,如果学生他能自己想出来的话,真棒!进而能被6、7整除的数,有什么特征?

二十五、分数的意义和性质(五下)
前面学习的时候,已经认识了分数,现在又继续学习,这么设计的目的是什么?
分数的基本性质,为什么要加上“基本”两字?
辗转相除法是除法吗?
三个数的最小公倍数用“竖式”求的原理是什么?
最大公约数和最小公倍数有什么关系?
18=3×2×3
24=2×2×2×3
最大公约数是3×2
最小公倍数怎么求?
[18,24]=3×2×3×2×2
[18,24]=2×2×2×3×3
即18=[18,24]÷(24÷(18,24))
所以18×24=[18,24]×(18,24)
即,两数的积=最小公倍数×最大公约数

二十六、分数的加法和减法(五下)
从计数单位的角度来理解分数的加减法。先学同分母的情况,再学异分母的加减法,让学生有经验的积累与迁移。

二十七、分数乘法(六上)
教材从一个数的几分之几的角度来认识分数乘法,那如果从分数单位的角度呢?

二十八、分数除法(六上)
教材先从除以整数开始认识分数除法,转变成几个分数单位的除法的问题,发现除以一个数等于乘以这个数的倒数。
再从一道求速度的问题来认识除以分数的情况,也是回到除数的一个分数单位对应被除数是多少的问题。
也可以从通分的角度来理解,化成同个分数单位:
1/2÷2/3=(3×1/6)÷(4×1/6)=3/4

二十九、比,百分数
这实际上可以转为分数,因此掌握了分数,比及百分数应该是不难的。

三十、运算规则

一年级上册就学习“加减的时候从左到右计算”。

一年级下册学习“有括号,先算括号里面的”。

二年级上册学习“乘加、乘减时,要先算乘法”。

在二年级下册,再次隆重地总结运算顺序。

在四年级下册,系统地学习四则运算、运算律的知识。似乎没有出现10-3+2=10-(3-2)的问题。



就这样,数学计算的各个知识点分散在小学的各个年级里,在漫长的六年时间里像股股甘泉,滋润着孩子们的数学运算素养缓慢发展!

追寻数学本质
数学教育教学
 最新文章