乘除法的关系,是小学数学乃至整个数学体系中最为基础且核心的概念之一。对这一关系的理解深度,直接影响着学生后续学习分数、比率、代数方程以及更高级数学概念的能力。作为一名长期奋战在教学一线的教师,我深刻认识到,仅仅教授乘法口诀和除法算法是远远不够的。真正的教学反思,应聚焦于如何引导学生从根本上理解乘除法运算的本质,以及它们之间牢不可破、互为逆运算的深刻关联。这不仅仅是技能的传授,更是数感、逻辑思维和问题解决能力培养的关键。
一、乘法的本质:从量变到质变的多重理解
在传统的教学模式中,乘法往往以“重复加法”的形式首次登场,例如3 × 4 被解释为 3 个 4 相加(4 + 4 + 4)或 4 个 3 相加(3 + 3 + 3)。这种引入方式无疑是直观且易于儿童理解的,它将未知的乘法运算与已知的加法运算联系起来,降低了学习门槛。然而,我的教学实践告诉我,若止步于此,学生的乘法概念将受限于“累加”的范畴,难以应对更复杂的数学情境,也无法有效建构与除法的深层关联。
因此,在教授乘法时,我致力于引导学生从以下几个维度去理解其本质:
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重复加法(Repeated Addition): 这是最基本的模型,适合初步认识乘法。我通常会结合具体情境,如“每只小鸟有2只翅膀,3只小鸟一共有多少只翅膀?”(2+2+2=6,即3个2是6)。通过数形结合,让学生在操作中体会“多少个多少”的含义。但同时,我也会指出它的局限性,例如对于大数字或分数乘法,重复加法显得低效甚至不适用。
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数组模型/面积模型(Array/Area Model): 这是一个极其重要的概念模型,它不仅直观展示了乘法的交换律(3 × 4 与 4 × 3 结果相同,只是排列方式不同),更为理解乘除互逆关系奠定了坚实基础。例如,用小方块摆出3行4列的数组,学生可以数出总数12。此时,总数12、行数3、列数4构成了一个乘法事实。这个模型的好处在于,它直接展示了“部分-部分-整体”的关系:行数和列数是部分,总数是整体。当学生看到这个12个方块的整体时,他们自然会思考:如果我知道总数是12,并且知道有3行,那每行有多少个?(12 ÷ 3 = 4)。反之亦然。这为后续理解除法的两种类型(分享和分组)提供了具象的支撑。更进一步,面积模型(如长方形的长和宽相乘得到面积)则将乘法与几何概念联系起来,为高年级学习图形面积和体积打下伏笔。
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等量关系/倍数关系(Scaling/Proportional Reasoning): 乘法不仅仅是简单的累加,它还代表着一种等量的扩大或缩小。例如,“小明的铅笔数量是小红的2倍”,这里“2倍”就是乘法的一种应用。这种理解有助于学生建立比例推理的初步概念,在解决“扩大多少倍”或“缩小到多少分之一”的问题时,能更灵活地运用乘法。
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笛卡尔积/组合模型(Cartesian Product/Combinations): 这是一个更高级的乘法概念,通常在小学阶段以简单的组合问题呈现。例如,“有3件上衣和2条裤子,能搭配出多少种不同的穿法?”(3 × 2 = 6)。这展示了乘法在计数中的应用,为概率论和组合数学埋下伏笔。
通过引入这些多样的模型,我试图让学生理解,乘法并非单一的运算,而是一种能够描述不同情境下“多少个多少”、“多少倍”、“如何组合”的强大工具。这种多维度的理解,是学生建立深层数感,进而理解乘除法关系的基础。
二、除法的双重面貌:公平分享与量度分组
除法,作为乘法的逆运算,同样拥有其独特的概念深度。在教学中,我发现如果不能清晰地辨析除法的两种基本类型——等分除(Partitive Division,或称分享除)和包含除(Quotative Division,或称量度除/分组除),学生在解决应用题时常常感到困惑。
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等分除(分享除):
- 情境: 已知总数和分成的份数,求每份是多少。
- 例子: “有12个苹果,平均分给3个小朋友,每个小朋友分到几个?”(12 ÷ 3 = ?)
- 核心思维: 强调“公平分享”,将整体“等量分割”成若干份。
- 与乘法的关联: 此时,乘法问题是“3个小朋友,每人分到多少个苹果,总共是12个?”(3 × ? = 12)。这里的“?”是未知的每份数量。
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包含除(量度除/分组除):
- 情境: 已知总数和每份的数量,求可以分成多少份。
- 例子: “有12个苹果,每3个装一袋,可以装多少袋?”(12 ÷ 3 = ?)
- 核心思维: 强调“量度”或“分组”,从整体中“取出”若干个特定大小的份数。
- 与乘法的关联: 此时,乘法问题是“多少袋苹果,每袋3个,总共是12个?”(? × 3 = 12)。这里的“?”是未知的份数。
尽管两种除法类型在数值计算上殊途同归(12 ÷ 3 无论是等分还是包含,结果都是4),但在概念理解和问题建模上却存在显著差异。我的教学反思指出,明确区分这两种类型至关重要。我会在教学初期就引入不同情境的问题,引导学生思考:“这个问题是问‘每份有多少’,还是问‘有多少份’?”通过讨论和辨析,学生能更准确地理解除法算式的实际意义,避免机械记忆。
这种区分不仅有助于学生更好地理解应用题,更是为将来学习分数除法(如“半杯水有多少个1/8杯水?”属于包含除;“1/2杯水平均分成3份,每份是多少?”属于等分除)以及代数方程(如“ax = b”中求x,既可看作b分成a份,也可看作b里面包含多少个a)奠定了扎实的思维基础。
三、核心关联:互逆运算的深刻洞察
乘除法的关系最核心的在于其互为逆运算的本质。如果说乘法是“合”,是将若干等量部分组合成一个整体;那么除法就是“分”,是将一个整体分解成若干等量部分,或测量其中包含多少个特定大小的部分。这种“合”与“分”的辩证关系,是学生建立强大数感的基石。
我通常通过“数族”(Fact Family)的教学来强化这种互逆关系。例如,对于数字3、4、12,我们可以构建出四条相关的数学事实:
3 × 4 = 12
4 × 3 = 12
12 ÷ 3 = 4
12 ÷ 4 = 3
通过这种方式,学生清楚地看到,这四条算式共同描绘了一个数字家族,它们之间紧密相连,互为表里。当学生掌握了“3乘以4等于12”时,他们应该能立刻推导出“12除以3等于4”和“12除以4等于3”。这不仅仅是记忆口诀的延伸,更是逻辑推理能力的体现。
为了加深理解,我还会引入“未知数”的乘法和除法算式,例如:
3 × □ = 12
□ × 4 = 12
12 ÷ □ = 4
12 ÷ 4 = □
学生在解决这些问题时,自然会运用到互逆关系。当面对“3 × □ = 12”时,他们会思考“12除以3会得到什么?”;面对“12 ÷ □ = 4”时,他们会思考“什么数乘以4会得到12?”。这种思考过程,正是从具体运算到抽象代数思维的过渡,培养了他们通过逆向思维解决问题的能力。
四、教学策略的创新与实践
要将上述深度理解传达给学生,需要精心设计的教学策略。
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具体操作物(Manipulatives)的持续运用:
- 计数棒/小方块: 在引入乘法时,让学生用计数棒或小方块摆出不同行、列的数组,直观感受“多少个多少”和交换律。在引入除法时,则让他们用这些方块进行“等分”或““分组”,亲自体验两种除法的情境。
- 餐盘和物品: 模拟“分发食物”的情境,让学生进行真实的等分操作,如“15个糖果,分给3个小朋友,每人分到几个?”
- 数轴: 乘法表现为等距离的跳跃,除法则是逆向的跳跃或测量需要跳跃多少次。例如,从0开始,每次跳3格,跳4次到达12;反之,从12开始,每次跳3格,需要跳多少次才能回到0?
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视觉化工具(Visual Aids)的辅助:
- 条形图(Bar Model/Tape Diagram): 这是一个极为强大的工具。对于乘法,可以画一个长条代表总数,将其分成若干个等长的部分(如3个4);对于除法,则可以是已知总数和一部分的量,求等分多少份或总共包含多少个这样的小份。
- 例如:乘法 3 × 4 = 12。画一个长条,里面有3个小格,每个小格标4,总长标12。
- 等分除 12 ÷ 3 = 4。画一个长条标12,将其分成3等份,每份是多少?
- 包含除 12 ÷ 3 = 4。画一个长条标12,从小头开始每3画一个短线,看能画多少个3。
- 图画表示: 鼓励学生通过画图来理解和解决问题,如画圈圈代表分组,画实物代表分享。
- 条形图(Bar Model/Tape Diagram): 这是一个极为强大的工具。对于乘法,可以画一个长条代表总数,将其分成若干个等长的部分(如3个4);对于除法,则可以是已知总数和一部分的量,求等分多少份或总共包含多少个这样的小份。
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情境化问题的设计与应用:
- 将数学问题融入学生熟悉的日常生活情境,如购物、分发物品、计算人数等,让学生感受乘除法是解决实际问题的工具。
- 设计开放性问题,让学生自己选择运算方法,并解释选择的原因,锻炼问题解决能力和沟通能力。例如:“小明有20元钱,他想买5元一支的钢笔,可以买几支?如果他想买4支钢笔,每支钢笔多少钱?”这两个问题引导学生思考哪种除法类型更合适。
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数感培养与语言引导:
- 强调“倍”与“份”: 在教学中,特别强调乘法中的“多少倍”和除法中“多少份”或“每份多少”。
- 精确的数学术语: 引导学生使用“因数”、“积”、“被除数”、“除数”、“商”等专业术语,确保语言准确性。
- 倒推练习: “已知商和除数,求被除数”、“已知积和一个因数,求另一个因数”等练习,强化逆向思维。
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错误分析与纠正:
- 认真分析学生在解决乘除法问题时出现的错误,是概念不清还是计算失误。
- 例如,学生在计算13 ÷ 3时,有时会忘记余数,或不理解余数的含义。我会通过具体情境,如“13个苹果分给3个小朋友,每人分到4个,还剩1个。这个1个不能再分了,就是余数。”并引导学生检查:3 × 4 + 1 = 13,从而将带余数的除法与乘法紧密联系起来。
- 对于混淆两种除法类型的学生,我会要求他们画出条形图或情境图,直观展示自己的思维过程,帮助他们辨析。
五、教学中的挑战与常见误区
在教学实践中,我也遇到了诸多挑战和学生容易产生的误区:
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过度依赖死记硬背: 许多学生能够背诵乘法口诀,但当面对“3 × ? = 12”时,却无法迅速联想到12 ÷ 3。这说明他们仅仅停留在“知其然”的层面,未能“知其所以然”,对乘除法之间的互逆关系缺乏深层理解。我的反思是,口诀固然重要,但绝不能脱离概念和情境,应在理解的基础上辅助记忆。
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对除法类型理解的混淆: 前文已述,学生常常无法区分等分除和包含除,导致在应用题中张冠李戴。这要求教师在教学初期就投入足够的时间和精力去区分和辨析,而非一笔带过。
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带余数除法的处理: 对于带余数的除法,学生容易将其视为独立的运算,与乘法关系脱钩。如何引导他们理解“被除数 = 除数 × 商 + 余数”这一核心公式,并能灵活运用,是一个难点。许多学生会忘记“余数必须小于除数”这一重要规则,需要反复强调和解释其背后的逻辑。
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从具象到抽象的鸿沟: 当数字变大,或者从具体操作过渡到纯符号运算时,一些学生会迷失方向,失去对运算意义的把握。例如,当从“3个4是12”的具象理解过渡到“3 × 4 = 12”的抽象符号时,需要教师有意识地搭建桥梁,反复将符号与模型、情境对应起来。
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关系教授的不足: 有些教学可能将乘法和除法视为两个相对独立的单元进行教学,未能充分强调它们之间的紧密联系。这使得学生在学习过程中感到碎片化,无法形成一个完整的知识网络。我的反思是,应在教授乘法的同时,就埋下除法的伏笔,并在除法教学中反复回溯乘法,形成螺旋式上升的教学路径。
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差异化教学的挑战: 班级中学生的认知水平参差不齐。有些学生通过少量例子就能触类旁通,而另一些学生则需要大量的具象操作和反复练习才能理解。如何平衡教学进度,兼顾不同学习风格和能力的学生,是教师永恒的挑战。我尝试通过分组活动、分层作业、个别辅导等方式,尽可能满足不同学生的需求。
六、反思与展望:构建深层理解的未来
本次对乘除法关系教学的反思,让我更加坚定了以下教学理念和未来方向:
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教育理念的转变: 从“教会计算”转向“教会理解”。我们的目标不是让学生仅仅掌握乘除法的计算技能,而是要让他们理解这些运算背后的数学思想和逻辑,从而能举一反三,应对未知的挑战。
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持续性评估: 评估不应只关注最终答案的对错,更应关注学生解决问题的过程和思考方式。通过观察、提问、学生解释等方式,了解他们是否真正理解了乘除法的关系,以及是否能灵活运用。例如,让学生解释为什么某个问题要用除法而不是乘法,或者如何用乘法来检查除法的结果。
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丰富的学习环境: 创造一个充满探索和发现的学习环境,鼓励学生动手操作、交流讨论、提出疑问。将抽象的数学概念具象化,将枯燥的计算游戏化,让学生在玩中学,在做中学。
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数学交流的重要性: 鼓励学生用自己的语言解释数学概念,讨论解题策略。当学生能够清晰地阐述乘除法的关系时,说明他们已经内化了这些知识。这不仅提升了他们的语言表达能力,更深化了对数学的理解。
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对未来学习的影响: 乘除法的深刻理解,是学生未来学习分数、小数、比和比率、百分数、代数方程以及函数的基础。如果这一基石不牢,后续的数学学习将步履维艰。因此,小学阶段的乘除法教学,其重要性不言而喻,绝不能掉以轻心。它不仅仅是关于数字的运算,更是关于逻辑思维、模式识别和问题解决的训练。
结语
乘除法的关系教学,是小学数学教学中的一项核心任务。它要求教师超越机械的技能训练,深入挖掘概念的本质,搭建具象与抽象之间的桥梁,引导学生构建起一个融会贯通的数学认知结构。通过持续的反思、实践与创新,我们才能帮助学生真正掌握这组基本而强大的运算工具,为他们未来的数学学习乃至终身发展奠定坚实的基础。每一次成功的教学,都在学生心中埋下了一颗探索数学奥秘的种子,而乘除法关系的深刻理解,正是这颗种子发芽生长的肥沃土壤。

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