《混合运算》单元分析。
小学数学整数的混合运算以两步计算为主,一般不超过三步。两步计算的算式里通常只有两个运算,只应用一条运算顺序。三步计算的算式里通常有三个运算,进行第一步运算往往要同时兼顾两条运算顺序。
显然,两步计算的混合运算比三步计算的混合运算容易得多。教科书考虑到三年级学生的实际水平,本单元只教学两步计算的混合运算。编排三道例题:
例1乘法和加(减)法的混合运算,例2除法和加(减)法的混合运算,例3含有小括号的混合运算。教科书把“算式中有乘除法,也有加减法,要先算乘除法,后算加减法”这一条运算顺序,分成“有乘法也有加减法”“有除法也有加减法”两段,各编排一道例题教学。这是因为本单元只涉及两步计算的混合运算,在含有不同级运算的式子里,只会是乘法与加法、乘法与减法、除法与加法、除法与减法四种情况,不可能既有乘法与除法,又有加法与减法。
先编排乘法与加法或减法的混合运算,再编排除法与加法或减法的混合运算,降低了认知难度,能够方便教与学。在一个混合运算的算式里,如果加上小括号,就会改变算式原来的运算顺序。例3教学小括号的知识,既要学生认识小括号,知道其作用,又要学生体会含有小括号的混合运算的顺序,知道要先算小括号里面的运算。
教**算顺序的三道例题,设计了不同的教学方法。
1.例1的教学方法是先唤醒已有经验,再扩大外延,在同一类型的多种具体现象中抽取共同的特征,这就是教学的运算顺序。
例题先分步解答“买3本笔记本和1个书包一共用去多少元”这个实际问题,再列出综合算式5×3+20,这是学生在二年级上册已经接触过的“乘加”,他们已经有“先算乘法”的经验。教材及时指导学生用递等式按步骤计算,写出两步计算的过程,初步感受运算顺序。
例题接着解决“买2盒水彩笔,付出50元,应该找回多少元”这个实际问题,直接列出综合算式50-15×2,让学生结合实际问题想到要先算2盒水彩笔的钱,从而体验这个算式要先算乘法。例题要求学生用递等式写出混合运算的步骤,亲自践行“先算乘法、后算减法”的运算顺序。
例题总结5×3+20和50-15×2的运算顺序,得出“算式中有乘法和加、减法,应先算乘法”的规律,这是例1所教学的运算顺序。
从上面的分析可以看到,运算顺序是例题的教学重点,列综合算式与用递等式计算是与运算顺序有关的两个知识点,而且是教学难点。有关综合算式的教学在后面说明,这里只说递等式计算。
综合算式要按运算顺序分步计算,含有两个运算符号的算式一般分两步计算。递等式的第一步先进行一个运算,并写出这一个运算的得数,暂时不进行的另一个计算照原来样子写下来。学生初学递等式会显得不太习惯,并出现一些错。
误。为此,可以在综合算式里先进行的那步运算的下面画一条横线,并把得数写在横线下面。至于综合算式里没有画横线的运算,照样子写在原来的位置上。如:
35吗=20教材考虑到学生独立书写递等式的困难,所以“想想做做”第1题在递等式中留出一些方框,让学生在方框里填数,“扶”着他们写出递等式。第2题罗列了写递等式的一些常见错误,让学生识别并改正,帮助他们掌握递等式的写法。
2.例2仍然按照“解决实际问题—计算数学式子—概括运算顺序”的线索教学,给学生的活动空间比例1大。
已知一个订书机12元,一盒钢笔有5支,每盒40元。求买一支钢笔和一个订书机一共应付多少元。根据所求问题的数量关系式列综合算式,可以写成40÷5+12,可。
以写成12+40÷5。两个算式虽然不完全相同,但都要先算一支钢笔的价钱,即先算式子里的“40÷5”。比较这两个综合算式,都有加法和除法,无论除法在加法的前面还是在加法的后面,都需要先算一支钢笔的价钱。
这就表明,算式里有加法和除法,应该先算除法。
试一试”求“1盒水彩笔比一支钢笔贵多少元”,列出的综合算式“15-40÷5”里有除法和减法,为了先求出一支钢笔的价钱,应该先算除法。
概括例题和“试一试”里的运算顺序,可以得出“算式中有除法和加、减法,应先算除法”。
上述的例题和“试一试”,呈现实际问题的情境以后,综合算式要学生列,运算顺序要学生体会,递等式要学生完成,给了学生较大的活动空间。由此得出的运算顺序就不是机械接受的知识,而是意义建构的数学认识。学生已经有用递等式表示运算顺序的经验,例题让他们完成两个综合算式的计算,注意到这两个综合算式都先算除法,但除法在综合算式里的位置不同,商应写的位置随之也不同。
3.例3凸显新的认知矛盾,引出小括号,指出小括号的作用,形成含有小括号的算式的运算顺序。
例3要解决的实际问题是“用50元钱买1个单价20元的书包,剩下的钱还能买几本单价5元的笔记本?”无论先分步解答,再合并成综合算式,还是直接列综合算式,学生都可能写成“50-20÷5”。这就出现了一个矛盾:
解决实际问题需要先算买了1个书包后还剩下多少钱(即先算综合算式里的减法),而算式50-20÷5应该先算除法(已有的运算顺序)。怎样解决这个矛盾?教材告诉学。
生:“这里要先算减法,列综合算式必须添上小括号”,并把综合算式改写成“(50-20)÷5”。这句话既引出了小括号,又阐述了小括号的作用。
因此,算式里有小括号时,应该先算括号里的运算。学生在认知冲突中意义接受了小括号的知识,体会到运算顺序是合理的规定。
在教**算顺序的同时,教学列综合算式解答两步计算的实际问题过去,学生解答两步计算实际问题都分步列式。本单元列综合算式解答两步计算的实际问题,为教**算顺序找到了载体,也进一步提高了学生解决实际问题的能力。况且,学生已经两次学习了解决问题的策略,既能够从条件向问题推理,也能够从问题向条件推理,具备了学习综合算式的条件。
教材在教学综合算式时作了下面的安排。
1)初步体会。
列解决实际问题的综合算式,一般有两种方法。一种是先列出分步解答的算式,通过“代入”,把分步算式合并成综合算式。另一种是根据所求问题的数量关系式,不经过分步解答,直接列出综合算式。
解答例1的第一个问题,采用了分步算式合并成综合算式的方法,即把第一步求3本笔记本要多少元的算式“5×3”代替第二步算式里的“15”,形成求“一共用去多少元”的综合算式“5×3+20”。
解答例1的第二个问题,采用了直接列出综合算式的方法。所求问题的数量关系式是“从50元里去掉2盒水彩笔的钱,就是应找回的钱”,其中2盒水彩笔的钱要通过“15×2”先算出来,综合算式列成“50-15×2”。
解答第一个问题采用分步算式合并成综合算式,能够让学生体会什么是分步列式、什么是综合算式,感受列综合算式解决问题比分步列式快捷。解答第二个问题直接列出综合算式,希望学生学会这种方法,使用综合算式解答两步计算的实际问题。
2)逐渐学会。
学生列综合算式不能长时间停留在先分步解答,再把分步算式合并的方法上。因为分步解答已经解决了实际问题,再列综合算式对解题就没有意义了。所以,要让学生学会直接列出综合算式的本领。
例2以及“试一试”“想想做做”里,继续解答“求两个数一共多少”“求两个数相差多少”等两步计算的问题,都是学生比较熟悉的问题,他们能够顺利地说出所求问题的数量关系式,即能够找到直接列出综合算式的“参照物”。综合算式可以依据所求问题的数量关系式列出。在两步计算问题的数量关系式里,一般直接已知一个数量,间接给出另一个数量。
直接已知的数量可以直接应用到综合算式里去,间接给出的数量可以用算式表示。教材突出列综合算式时应该依据问题的数量关系式,引导学生逐渐养成先思考所求问题的数量关系,再列出综合算式的习惯。例2里两个小**的交流“用1支钢笔的价钱加上一个订书机的价钱”“用1个订书机的价钱加上1支钢笔的价钱”,讲的都是所求问题的数量关系,是列出综合算式的依托。
“试一试”和“想想做做”里的实际问题,都应要求学生直接列出综合算式解答。
3)学习思辨。
例3的解题思路是先算出买书包后剩下的钱,再算剩下的钱还可以买几本笔记本,解决问题的数量关系是“剩下的钱÷笔记本的单价”。在算式50-20÷5里,有减法和除法,应该先算“20÷5”,与解决实际问题的步骤有矛盾。为了先算这个算式里的减法,需要在算式里添上括号,把减法那部分括起来,让它先算。
这里就有对算式50-20÷5进行思辨的活动,在算式里添上小括号是思辨的结果。
要重视这样的识别能力与习惯的培养。配合例3的“想想做做”第4题,买一件上衣要48元,买一条裤子要36元。买15套这样的衣服应付多少元?
解答这个问题要先算出1套衣服的价钱,即先算出买1件上衣和1条裤子一共要的钱,再算买15套应付多少元。
教**算性质,可以让学生每次计算一个题组,比较同组两题的相同点和不同点;发现得数一样,体会其原因;用自己的语言说说两道题的联系,想想怎样把一道题变成另一道题。
练习五第7题要求“不计算”就比较两个算式的大小。分别是40×5+3与40×(5+3),162-24÷6与(162-24)÷6,137-75-25与137-(75-25)。从表面上看,同组的两个算式“大同小异”,算式里的数以及排列位置相同,它们的运算符号也相同。
只是一个算式没有括号,另一个算式有括号。正是“小异”使两个算式的运算顺序不同,结果不同。让学生判断哪个算式的得数大、哪个算式的得数小,有两点作用:
一是教育学生仔细审题,看清楚每一个数和运算符号,看清楚有没有括号,认真思考运算顺序,确定每一步的计算内容。二是促进学生开展判断与推理,发展数感。如,40×5+3是40乘5的积加3,而40×(5+3)是40乘8,显然,后者比较大。
又如,137-75-25是137先减去75,再减去25,,而137-(75-25)是137减去50,应该是前者比较小。教学这道题要提醒学生不算出最后结果,而是通过比较两个算式的构成,估计它们的结果谁大、谁小。要让学生相互交流各自的思考,在整理和表述自己的想法时,数感会有所发展。
练习五第10题给出长方形的周长公式“长方形的周长=(长+宽)×2”。要求学生根据这个公式,列综合算式求长方形的周长。三年级上册教学长方形和正方形的周长时,只给出正方形周长计算公式,没有给出长方形周长计算公式。
这是因为求正方形周长只要“边长×4”,只有一步计算;求长方形周长要先算“长+宽”的和,再“乘2”,有两步计算。那时的学生还不会列综合算式,不知道运算顺序,没有条件理解长方形周长公式。现在通过实际问题,给出长方形的周长公式,有弥补以前不足的作用。
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