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不计算,也能说清——第十七届小学数学教学改革观摩交流展示培训活动观课思考之四

不计算,也能说清——第十七届小学数学教学改革观摩交流展示培训活动观课思考之四
第十七届小学数学
教学改革观摩课
观课三十三篇之第4篇
不计算,也能说清:张悦老师《乘法分配律》让验算走向讲理,孩子用意义和图形说明等式为何成立,规律才真正归自己。
01
两面墙,一百六十张
TECH ITERATION, NEW ERA
河北省唐山市路北区光明实验小学的张悦老师,上的是人教版四年级下册第36至37页《乘法分配律》。这节课的墙上有东西。课前,孩子们把自己做的作品贴到了教室侧面的墙上,一面贴了三行,一面贴了五行,每行都贴满,每行二十张。课一开口,张老师没有另起话题,直接把手往墙上引:现在一共贴了多少张作品呢?这一句问得很省。情境不是包装出来的,就是刚才孩子们自己干过的事;问题也不是老师另编的,是从这件事里长出来的。张老师不急着让人说,先让所有人写:别着急,先在自己的学习单上面写一写,算一算。写到一半,后排有个孩子小声哼起了歌。张老师听见了,回头笑着问一句“唱什么呀,大花轿吗”,教室里笑了一下,孩子们又低头接着算。这个小插曲没什么教学含量,但它说明一件事:这个时候教室里是松的。孩子敢哼歌,说明他不怕算错。
02
为什么可以先求行数
TECH ITERATION, NEW ERA
第一个孩子站起来,说得很快:每行都是二十张,一面墙贴了三行,另一面墙贴了五行,就是三加五,综合算式就是二十乘三加五的和,等于二十乘八,等于一百六十张。张老师问:谁和他的方法是一样的,举手。一片手举起来。到这儿本来可以过了。张老师没让它过,追了一句:那我想问问,为什么就可以先求行数?孩子答得很干脆:每个数都是一样的,所以你就把它们加起来就行了。这句话是全课的第一块砖。“每个数都是一样的”——孩子说的“数”,其实是每行的张数。两面墙每行都是二十张,所以行数可以直接相加;如果一面每行二十张、另一面每行十八张,这个加法就做不成了。孩子未必想得这么细,但他摸到了那个前提。张老师接住这句,评了一句“他说到了问题的关键”。第二个孩子是徐宇航,走上来指着墙讲:每份数是二十,一面墙贴了三行,那我们可以用二十乘三;另一面墙贴了五行,每份数一样,所以可以用二十乘五;然后把它们两个相加,等于一百六十。张老师问全班:你们听懂他的话了吗?听懂了。张老师给的评价是:他是分别算了每面墙上的作品,再相加,求得的总数,也是很好的方法。这句评价值得留意。第一种方法是“先合后乘”,第二种是“先乘后合”,两条路都对。很多课在这里只认一条路,另一条匆匆带过;张老师把两条都写上黑板,让它们并排站着。并排站着,才有后面那个等号。两个式子的得数都是一百六十,张老师问:我们可以用什么方法把它们连接起来?等号。黑板上,二十乘三加五的和,和二十乘三加二十乘五,中间画了一个大大的等号。这个等号不是老师写上去的,是孩子从两个一百六十里读出来的。
03
数变了三次,等式有了三个
TECH ITERATION, NEW ERA
一个等式不够。张老师开始变数。第一次变每行的张数,二十张变成二十五张,孩子给出两个式子:二十五乘三加五的和、二十五乘三加二十五乘五,都得二百。第二次变行数。屏幕上作品图一动,张老师提醒一句“这一次一定要睁大眼睛看仔细”,然后问:哪里变了?孩子看出:一面墙贴了四行,另一面墙贴了六行,每行还是二十五张。两个式子又上来了:二十五乘四加六的和、二十五乘四加二十五乘六,都得二百五十。黑板上三个等式从上往下排着。左边都是一个数乘两个数的和,右边都是两个积相加。张老师问:观察观察这些等式,它们有什么特点?孩子看了一会儿。张老师没有停在这个问题上,紧接着推了一步:你能试着再写出一个这样的等式吗?能。张老师补了一句要求:我们写完等式之后,还要去说明你的等式为什么是成立的。这句话是全课的分水岭。前面三个等式,孩子都可以靠算来确认。二十五乘八是二百,二十五乘五加二十五乘三也是二百,两个二百相等,完事。可这是验算,不是讲理。要说明“为什么成立”,就得离开算,往别处找理由。小组活动,孩子把想法写在小组学习单上。张老师在下边走,弯下腰看孩子写的东西,偶尔问一句。
04
三种说法,说的是同一件事
TECH ITERATION, NEW ERA
交流的时候,三组孩子上来,说的是同一件事,走的是三条路。第一条路是算。第一组的孩子把学习单举得高高的:第一个算式,二十四乘三加六的和,结果是二百一十六;第二个算式,二十四乘三加二十四乘六,结果也是二百一十六,所以这两个是相等的。张老师问:谁和他的方法一样,举手。然后点明:他是通过计算来说明这两个式子是相等的。这条路最稳,也最浅。它证明了两边相等,没说明为什么必然相等。第二条路是意义。第二组的孩子说得慢,一句一句:我的等式是,二十乘五加六的和,等于二十乘五加二十乘六。第一个算式是十一个二十,因为五加六等于十一,就是十一个二十;这边二十乘五是五个二十,二十乘六是六个二十,五个二十加六个二十,也是十一个二十。十一个二十等于十一个二十,所以它们相等。张老师转过身,在黑板上把“11个20”写在等式两边。然后给了一句很重的评价:他是从乘法的意义来说明等式是成立的,一下就看到了算式背后的道理。“背后的道理”这五个字,点得准。孩子数的不是数,是二十的个数;个数一样,结果当然一样。这一步一走通,等式就不再是两个得数碰巧相等,而是同一件事的两种数法。张老师没有让这一组说完就过去,反问全班:刚才这些等式,都可以用乘法的意义来说明吗?我选一个,大家一起说。孩子对着黑板上最早的那个等式说起来:二十乘三加五的和,是八个二十;二十乘三加二十乘五,是三个二十加五个二十,也是八个二十。一个孩子会,不算会;全班能顺着说下来,才算把这条路修通了。接着是全课最动人的一问。张老师问:他的这种方法,跟刚才计算的方法相比,你们更喜欢哪一种?一个男生说:我喜欢用乘法意义的那种方法。张老师追问:说说为什么?孩子答:因为如果用算的方法,算数比较大的话,那就算数比较难算了。这个方法比较更简便一点。这段话,四年级的孩子说出来,不容易。他没有说“这个方法快”,也没有说“老师教的这个方法好”,他说的是“算数比较大就算数比较难算”。他已经预见到了一种情况:数一大,算就不牢靠了;而讲理不看数的大小,数再大,理还是那个理。张老师的总结顺着他的话往上抬了一格:他的这种方法和计算的方法都能够说明等式是成立的,但是他不用计算,可以从本质上说明等式是相等的。掌声送给我们这位小老师,感谢他带给我们这么好的方法。“不用计算,可以从本质上说明”——这句话是全课的题眼。第三条路是形。第三组的学习单投到屏幕上,上面画着一个长方形,分成了两块。式子报出来:十乘三加二的和,等于十乘三加十乘二。张老师请孩子解释。孩子说:这是一个长方形,长是十,宽是三加二;左边是整个长方形,右边是把它分成两块,一块是十乘三,一块是十乘二。张老师问:你是通过面积公式想到这个长方形的吗?是。张老师评:能够学用这个知识解决这种问题。他是通过数格子的数量来说明左右表示的是相同的。然后又追了一问,这一问很关键:那你跟大家比划比划,左边这个式子表示的是长方形的哪一部分?孩子伸出手,在空中从左边划到右边,把两块圈在一起,说:合起来。“合起来”三个字,把这个式子和那张图钉死了。左边的十乘五,是整个长方形;右边的三十加二十,是两块拼起来。整块和两块拼起来,是同一块。三条路走完,张老师收了一句:刚才我们通过计算、通过乘法的意义,还有什么?图形。用图形来说明这些等式都是成立的。三种说法,说的是同一件事。这不是重复三遍,是让同一件事在三个地方站住:算式上站得住,意义上站得住,图形上也站得住。孩子以后遇到一个新的等式,手里就有三把尺子。
05
形和数互相翻译
TECH ITERATION, NEW ERA
三条路里,图形这一条张老师走得最远。他先让孩子正着走:图形在这儿,等式是什么?屏幕上出现一个长方形,横着分成两块。孩子答:九乘四加二的和,等于九乘四加九乘二。再让孩子反着走:等式在这儿,图形长什么样?张老师请全班把一个式子读出来,他一笔一笔画。然后问:请你想象一下,这个等式对应的图形长什么样子?一个女生说:第一个算式的图形,它是横着有二十五个格子,竖着有十个格子。张老师问:那你想画一个什么样的图形?孩子答:长方形,长为二十五,宽为十。长二十五,宽十。这个回答说明她不是在看符号,是在看面积。二十五乘十,在她眼里就是一个二十五格长、十格宽的矩形。张老师把图调出来,问:跟我想的一样的同学举手。手举起来一片。再问一句:左边的式子表示的是图形的哪一部分?全部,合起来。到这儿,形和数已经能互相对话了。张老师又推了一层:这样的等式,还能写出多少个来?孩子们说,要多少有多少。张老师顺着这句往下走:是不是总有这样一个图形,能够说明这个等式是成立的呢?我们试着变一变,仔细看,看数在变。屏幕上的数一个一个换掉,图形跟着变。换一组,问一句:那这个图形还能够解释这个等式吗?能。收在一句话上:我们就发现了,这个数可以用形来表示,而形呢,又体现了这个数的规律。这句话说得不轻。它把前面所有的图都收进去了:图形不是用来帮忙理解的插图,图形是等式的另一种写法。一个等式有无数个,一个图形也有无数个,但“整块等于两块拼起来”这件事,只有一件。孩子在这一段里学到的,不只是分配律能用面积解释,而是数和形可以互相翻译。这条经验,往后学分数、学比、学函数,都要用。
06
左边一个数,右边两个积
TECH ITERATION, NEW ERA
三条路都走通了,张老师才回头收规律。他把黑板上的等式又摆了一遍,问:这些式子到底有什么样的规律呢?我们再来观察观察。一个孩子说:它们左右的数字都是相同的。张老师说:你观察到了数字的相同点。我们再去看看,左边它是一个数乘上两个数的和,那这边呢?第二个孩子说:第二个算式是一个数乘一个数,加一个数乘一个数。张老师问全班:说的清楚吗?清楚。第三个孩子又补了一遍,说得更顺:都是一个数乘一个数,再加一个数乘一个数。张老师这才把话收到位:也就是说,左边都是一个数乘上两个数的和的形式,这边呢,就是这个数分别与这两个数相乘,再相加。是这样吗?一起读一读。注意这里的次序。三个孩子说的都是半截话,张老师没有替他们说完整,而是让第二个、第三个接着说,说到第三个,那句话自己长齐了。老师只做了一次归拢。然后是字母。张老师问:那你能像交换律和结合律那样,用字母去表示这个规律吗?一个女生说:我觉得前面是a乘b加c的和,后面第二个算式是a乘b加a乘c。又一个孩子说了一遍,说得更完整:a乘b加c的和,然后另一边是a乘b加a乘c,它们是相等的。全班齐说,张老师把字母式写在黑板正中,框了起来。到这儿本来可以收了。张老师又拐了一下:我们刚才探究的是一个数乘上两个数的和的形式。仔细看,两个数的和乘一个数,它又等于什么呢?孩子答:我觉得等于b乘a加c乘a。张老师追问:我想问问你,为什么会这样去写?孩子的回答,是这节课里我最想记住的一句:因为它们不管变成什么顺序,结果都一样。张老师再追:为什么结果都一样?孩子说:因为它只是交换了顺序,并没有将本质变。“只是交换了顺序,并没有将本质变”——这句话从一个四年级孩子嘴里出来,得承认它有点超出预期。他不光知道两个式子相等,还知道它们为什么相等:变的是位置,没变的是关系。张老师顺着确认:也就是它只是交换了位置,结果变了吗?没变。第二个字母式也上了黑板:括号,b加c,括号,乘a,等于b乘a加c乘a。两个字母式并排站着,张老师问:无论是一个数乘上两个数的和的形式,还是两个数的和乘一个数,都可以写成什么?孩子答:都可以写成分配的形式。张老师这才写下课题:这就是我们今天所要学的,乘法对加法的分配律。也可以简称分配律。粉笔在“分配律”三个字上停了一下。
07
这个规律,三年级就在用了
TECH ITERATION, NEW ERA
名字刚写上黑板,张老师就说了一句让人意外的话:其实呢,分配律并不是我们新创造的。我们早早就开始用它来学习了。屏幕上出来一道竖式:三乘十二。张老师问:这里就藏着分配律,你能找到它吗?想想我们怎么算的来着?一个孩子说:我觉得它跟这个算式是一样的。比如说三乘十加二,等于三乘十加三乘二。张老师顺着往下问:也就是我们在计算的时候,先用三乘的谁?三乘十。三乘十得到三十,再用三乘二得到六,再用三十加六,就是三十六。张老师确认:其实我们竖式计算的时候,先做三乘十,先算出来,再算三乘二。你说的对不对?对。张老师把这个式子写下来,又问:相当于把谁拆开了?把十二拆成十和二。再问一句:那十三呢?把十三拆成十和三。张老师收在这里:看来我们三年级就运用上了。这里我们也遇到了它。看来我们早早就运用分配律来进行运算了。这一段的分量,比它看上去重。孩子从三年级起就在列两位数乘一位数的竖式,一直在用分配律,只是不知道它叫什么。今天这个名字一贴上,那个用了两年的算法忽然有了道理——原来我不是在背一个步骤,我是在用一个规律。很多课讲分配律,讲完就练,练完就完。张老师往回走了一步,让新规律在自己的旧知识里认了亲。这一步走完,分配律对孩子来说就不是“今天新学的一条”,而是“我早就会、今天才知道名字的那件事”。
08
练习里的两道坎
TECH ITERATION, NEW ERA
练习有三道判断题,前两道是常规的,第三道是个坎。第一道,孩子判对,张老师追问一句:你能说说,这个等式和我们黑板上哪一边的形式是一样的吗?孩子指着黑板上的字母式,说清楚了它对应的是哪一边。这一问看似多余,其实是在做一件事:让每一道题都回到黑板上那个结构上去。孩子判对不算完,还得说出它对的是哪一半。第二道:五十六乘十九加二十八的和,等于五十六乘十九加二十八。孩子说:我觉得这是错的。错在哪儿?它只有一边乘了,另一边没乘。应该分别去乘。怎么修改?加号后面再加一个五十六乘二十八。张老师确认一句“应该分别去乘”,然后补了一句:刚才有同学说,这个等式是从右往左去算的。反着用,也成立,但右边这两个积,一个都不能少。这一补很要紧。孩子判错容易,判完知道“错在漏了一项”才是真懂;再知道“反过来用也成立”,才算把这个结构看全了。第三道是个真坎:三十二乘七乘三的积,等于三十二乘七加三十二乘三。一个孩子举手,说这个是对的。张老师说:你是这么想的,是吗?非常好,请坐。有同学举手了,谁还有不同想法?另一个孩子说:我觉得它是错误的。为什么呢?因为你看,它第一个算式是三十二乘七乘三,应该把这个算式改成三十二乘七加三的和。张老师转头问第一个孩子:我想问问刚才那位同学,你现在同意他的想法了吗?同意。好几个孩子都同意了。到这儿,一般的课就收了:错题改对,讲清“乘号要变加号”。张老师没有收,他往下追了一问:也就是说,他刚才是按照分配律的形式去修改的,把乘号变成了加号。那如果我们从左往右去算,怎么修改?教室里静了两秒。一个孩子说:用结合律。怎么改?我认为可以变成三十二乘七乘三。张老师这才总结:分配律是乘法和加法的两级运算,而结合律呢,只有一种乘法运算。这一问,把一道错题变成了两种律的分界线。孩子原来只看见“这个式子写错了”,现在看见的是:错在哪一步、按哪条律改、换一条律又该怎么改。同一道题,两种改法,改出来的式子不一样,因为背后的律不一样。分配律和结合律最容易混,混的原因不是记不住公式,是没看清“两级运算”和“一种运算”的区别。张老师把这句话放在两道错例之后说,孩子听着就有分量了。练习的后半段是算。学习单上两道题并排摆着,孩子快速算,报出得数,两个一样。张老师问:你们发现了什么?一个戴眼镜的男生说:我发现第二个算式是把第一个算式拆开来算的。张老师顺着问:刚才我们算的都是什么样的形式?乘法和加法。那这里呢?乘法与减法也有。张老师又问:那么这两个式子,哪个式子算得比较快?孩子指了其中一个。再问:那如果让你再遇到这个式子,你想怎么算?用分配律做。张老师收在:按照这样的形式来计算,是吗?说明有时候巧妙地运用分配律,就让我们运算更简单。减法这一步,来得不突兀。加法走通了,减法不必另讲一遍——孩子自己就看出“乘法与减法也有”。张老师没有展开证明,只问了一句“哪个算得快”“再遇到想怎么算”,把分配律从“一条成立的规律”推到了“一个能省事的选择”。规律成立,是数学的事;愿意用它,是人的事。后一件事,得靠这样的问句才能长出来。
09
五动是怎么动起来的
TECH ITERATION, NEW ERA
手动,在墙上的作品和手上的学习单上。这节课没有摆具、没有拼片,手动看起来不多,但两次动得都实在:一次是每个人在自己的学习单上把两种算法写出来,一次是小组把新等式和理由写出来。写,是最老实的手动。口动,在三次讲理上。第一次讲为什么可以先求行数,第二次讲自己的等式为什么成立,第三次讲两个数的和乘一个数为什么等于b乘a加c乘a。三次都得用自己的话说,说不出就是没想清。脑动,在“说明你的等式为什么成立”这一问上。孩子得放下算盘,往意义和图形上找理由。这一步比算难,因为它没有现成的路可走。情动,在那句“我喜欢用乘法意义的那种方法”上。孩子敢在全班面前说自己偏好哪一种,还敢给出理由,说明这个教室里说“我更喜欢”是安全的。心动,在竖式那两行对上的一刻。用了两年的竖式,忽然和今天学的规律接上了头。那一下“原来是这样”,就是心动。五动不是五个环节,是一件事的五个面。孩子写的时候手动,说的时候口动,找理由的时候脑动,敢说偏好情动,认出旧知识里的新规律心动。一节课里五样都动过,学习才算真的发生过。
10
六宜看这节课
TECH ITERATION, NEW ERA
宜教,22分这一项,张老师的功夫在追问的层次上。第一层问“为什么可以先求行数”,第二层问“说明你的等式为什么成立”,第三层问“你们更喜欢哪一种方法”,第四层问“从左往右算怎么修改”。四层,一层比一层深,每一层都踩在孩子刚够得着的地方。宜学,32分这一项体现在说理的密度上。一节课里,孩子说了三种理由:算的、意义的、图形的;还说了一次偏好和一次改法。说的机会多,是因为老师把“说”当成了学习的必经之路,不是答对了之后的点缀。宜评,10分这一项在两处错例上。一道错在漏项,一道错在把结合律当成了分配律。张老师没有直接讲,让孩子自己判、自己改,改完再问“换一条律怎么改”。错例成了教材,评就成了学。宜用,18分这一项落在两道计算题和一道减法上。孩子算完发现第二个式子是第一个拆开的,又被问“再遇到你想怎么算”,答“用分配律做”。这一步走完,分配律从一条规律变成了一个工具。宜创,10分这一项在“图形猜等式、等式想图形”这一段。孩子不是照着老师给的图认等式,是自己想象“这个等式对应的图形长什么样”,还想出了长二十五、宽十。这一层有创造的成分。宜成,8分这一项收在“这个规律三年级就在用了”这一句上。三乘十二的竖式、把十三拆成十和三,两处一摆,孩子知道数学是连着的。加上课末那两个没答案的问题,这节课的收尾是开着的,不是关上的。
11
三条可以搬走的做法
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第一条,让情境从孩子自己的事里长出来。墙上的作品是孩子们课前自己贴的,不是课件里画的。所以张老师一问“一共贴了多少张”,没有人觉得这是道题,大家觉得这是件要办的事。情境的真假,不在画面精不精美,在这件事跟孩子有没有关系。第二条,把“验算”和“讲理”分开。算出来两边都是一百六十,这叫验算。说明为什么一定相等,这叫讲理。两件事差着一层——很多课停在验算上,孩子就以为相等是算出来的。多问一句“说明你的等式为什么成立”,这一层就过去了。再问一句“你更喜欢哪一种”,孩子自己会把这一层说出来。第三条,把新规律接到旧知识上。三乘十二的竖式、把十三拆成十和三,两处都是分配律的老家。孩子在自己的旧知识里认出新规律,这份熟悉感比任何讲解都牢。新知识如果不往旧地方接,它就永远是新的;接上了,它才变成自己的。这三条里,第二条最容易被忽略,也最要紧。因为它不要老师多讲什么,只要多问一句,还愿意等孩子答。
12
一句话
TECH ITERATION, NEW ERA
一条规律,算出来相等只是看见了影子,说清楚为什么相等才算摸到了人。孩子能不用算就讲明白,还能说出自己为什么更信这一种讲法的那天,这条规律才真正归他。
北京市朝阳区教育科学研究院 正高级、特级教师 钱守旺

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