格里尔在“作为情境模型的乘除法”一文中指出:为了使纯形式的推广在直观上能够被接受,必须辅以一些具体情境,在其中所说的推广可以被认为十分必要和完全合理的。对于乘除法意义本身而言,其内容是很枯燥的,但它植根于现实的沃土,意蕴丰富。
在小学阶段,乘除法的现实模型大致有以下几种:
①等量组的聚集。即通常所说的“连加”。在这一情境下,两个因数的地位并不完全对称(单位不相同),也就是过去所说的“每份数”、“份 1 数”。从而,也就有两种不同的除法逆运算,即通常所说的“平均分”、“包含除”。
②倍数问题。如“某种饮料中水的含量是果汁含量的3倍,现有果汁20千克,问需加配多少千克的水?”
③配对问题。如“4个男孩与3个女孩出去游玩,如果选出1个男孩与1个女孩外出购物,问一共有多少种选取方法?”这也是“搭配问题”。
④长方形的面积。如“已知长方形长10厘米,宽是3厘米,问长方形的面积是多少?”
按照格里尔的观点,在后两种情况下,两个因数的位置是完全对称的。还有研究者将乘法模型概括为:等量组的聚集、矩形模型、映射模型、配对模型和倍数模型,并认为最基本的是第一种模型,其他几种都可以转化为第一种。此外,还有速度——时间模型、单价——数量模型、工作效率——时间模型、密度——体积模型。这几种模型在第一学段均已出现,但在学生头脑中的印象是浅显的、零散的,仅限于正整数,且并未形成对乘法意义的阶段性完整认识。
随着学生数概念的发展,相应的乘法意义应与其相互促进。在教学中,教师仍应努力丰富学生头脑中的乘除法意义原型,提高其对意义的表征能力。
在五年级(上册)“小数乘法”单元,教师可以设计这样的问题:请用你喜欢的情境表达“1.3×5”的意义(“新课程标准”非常提倡这样的训练,从一年级开始就建议老师进行这方面的训练)。
对于如何表示“1.3×5”的意义,经过充分的思考、讨论、交流,学生会产生很多想法:如购物、长度、质量、面积等数学问题,如画实物图或线段图,如用文字或加法算式直接说明。
以分数乘法的教学为例,教师在教学中可出现这样一组情境:
①我的绳子长1/3米,小明的绳长是我的3倍,小明的绳子有多长?
②我的绳子长3米,小明的绳长是我的1/3,小明的绳子有多长?
引导学生通过画图、讨论得出算式,反馈时,教师适时追问:都是1/3×3,表示的意义相同吗?这就引发学生的思维冲突:如果说第一题可用“3个1/3 ”解释,那么后一题显然不能,这题的意义又该怎样表述?这样,在对同一算式不同含义的挖掘中,学生很直接地感受到只用以前的“同数连加”的乘法意义已不足以解释分数乘法出现的新问题,产生了认知冲突,有了扩展新含义的需要。
小数点儿说:小学阶段乘除法意义的教学应着力在阶段性与发展性之间寻求平衡。换言之,对于任何数学概念的教学,教师都要立足于学生的思维状态,关注其对概念的不断更新、发展、重构,及时排除概念发展中的障碍,从而达成概念教学效果的最大化。
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