除法竖式的发展与教学
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2011.11
数学版
在北京市小学数学骨干教师培训的教学实践课上,一个“意外”的现象引起了笔者的思考。这是小学三年级下学期的“笔算除法”新授课,之前学生已经学习了“表内竖式除法”和“除数是一位数的口算除法”,本节课主要让学生学习“除数是一位数的非表内竖式除法”。
在讲授42÷2的除法竖式时,教师给每个学习小组
42根小棒(4捆加2根,每捆10根),让学生把它们平均
分给2个人。学生通过动手操作,得到结果为每人21根,即2捆加1根。当教师让学生用竖式计算42÷2时,大多数学生写出的是一层竖式(见图1)和分步格式(见图2),仅有极少数学生写出了教师心中期望的两层竖式(见图3)。
接下来,教师试图让学生接受两层竖式的写法,就让学生解释各自写法的道理。写出一层竖式的学生说道:42÷2=21,根据原来学习的表内除法的竖式形式,就写成了图1的样子。写出分步格式的学生解释道:先分
4捆,每人2捆,就是20根;再分2根,每人1根;将2捆
和1根加起来,每人21根。写出两层竖式的学生说:先分4捆,每人2捆;再分2根,每人1根;结果每人分得2捆和1根,也就是21根。
教师问哪种方法好,学生都说自己的方法好。此时,教师见时间已经过半,就说“我们以后做笔算除法时,要写成分层的形式”。然后就给学生讲如何写成分层形式。最后是一道练习,教师让学生用分层竖式计算36÷3,很多学生都知道结果,可还是不会写,有的甚至写出了图4那样的“有趣”形式。
课后,笔者意识到,除法竖式对学生来讲是一个很难的问题,便向来听课的教师询问学生容易出现哪些错误。教师们给出了很多例子,商漏位是比较常见的一种(见图5和图6)。通过对这几个错误案例的分析,我们不难发现,学生不是不懂除法计算,而是不懂除法竖式的含义和写法。由此可见,让学生领悟除法竖式的实质是非常重要的。
笔者查阅相关资料,了解除法竖式的历史发展过程,以期从中领悟除法竖式的实质。然后笔者根据对除法竖式的感悟,进行了初步的教学思考。
对古代的人们来讲,计算除法是一个非常难的问题。现有资料表明,古代中国采用算筹来计算除法,后来用算盘来计算,这是比较早的程序性计算除法的方法。中世纪的欧洲,一般采用“帆船”除法,然而,
笔者查阅了很多资料,也没有找到其具体的计算方法。
除法竖式的发展与教学
◇曾小平
韩龙淑
图3
图1图2家座
专讲图5
图6
图4
46
2011.11
数学版(一)古代中国的“除法竖式”。
同乘法一样,除法也是分为三层:上层是商;中层是被除数(古称“实”);下层是除数(古称“法”)。除数摆到被除数能够除的那一位之下,除完向右移动。例如,计算
5984÷16的具体步骤如图7:①5不够16除,所以把16
摆在59之下,6与9对齐;②用16去除59商3,被除数余1184,将16向右移一位;③用16去除118商7,被除数余64,将16向右移一位;④用16去除64商4,除尽(若除不尽,就摆在那里成带分数形式),得到5984÷16=
374。这可能是最早的除法竖式之一吧。
珠算除法有归除法和商除法两种,前者利用珠算除法的口诀计算,后者借助乘法口诀求商。这里以28836÷
534=54为例,介绍一下商除法,具体步骤如下(见图8)[1]:①布数,基本原则是,能够除隔位商,不够除挨着商;②
求商,28÷5挨着商5;③减去商与除数的乘积2883-534×
5=213;④再求商,将6移下来得到2136,2136÷534商4;⑤减去商与除数的乘积2136-534×4=0,得到最后的
结果为54。
(二)现代的“除法竖式”。
17世纪,欧洲出现了竖式除法,经过逐渐演变和简
化,成了我们现在使用的方法。以732÷6为例,大致经过了图9所示的四个阶段[2]。由此可见,竖式计算除法是一种程序性操作,它的计算规则是:从被除数的最高位起,取出和除数位数相同的数(如果取出的数小于除数,则要取出比除数多一位的数),用除数去除它,就得到商的最高位数和余数(余数可能为零);把余数化为下一位的单位,加上被除数这一位上的数,再用除数去除它(除数小于该数时商为0),得到商和余数;这样继续下去直到
被除数上的数字全部用完,就得到最后的商和余数。
庄子说:“天下大事,必作于细。天下难事,必作于易。”当人们面对比较复杂的问题时,总是把它分成若干个可以解决的简单问题来解决。除法是小学数学中比较复杂
的计算,人们常常将它按一定顺序分解为一些简单的计算。人们在进行笔算除法的时候,总希望把按一定顺序计算的中间结果和最终结果记录下来,除法竖式就是一种简洁而有效的记录方式。这就是除法竖式的本质所在。
纵观千余年的历史,除法竖式经历了若干次演变,才成为今天的形式。它表现为程序性的运算形式,如果不理解其实质,仅靠死记硬背和机械运算,就容易出现差错。因此,“除法竖式”的教学,要让学生经历从实物操作到数学计算的过程,弄清“要分层书写”“除到哪一位商到哪一位”和“不够除补零”等形式中隐含的道理,并在此基础上领悟除法竖式的数学本质。
(一)探索除法竖式的表达形式。
师:老师为每个学习小组准备了42根小棒,请动手把它平均给2个小朋友。分完后,请告诉老师,你是分几步完成的。每一步对应的数学算式是什么。
生:我是分两步来分的。第一步,把4捆平均分给2个人,每人2捆,对应算式是4÷2=2(捆);第二步,把2根平均分给2个人,每人1根,对应算式是2÷2=1(根)(教师把两个算式写在黑板上)。最后结果为,每人21根。
师:很好。如果我让大家用除法竖式表示,你怎么表
示?
学生给出三种表达方式(见图1、图2、图3),并简单解释各数的含义。
师:好,非常好。请同学们把小棒放回上课前的样子。老师要提新问题了:把这42根小棒平均分给3个小朋友,你怎么分?请你分一分,分完后请告诉老师,你是分几步完成的,每一步对应的数学算式是什么。
生:我是分三步来分的。第一步,把4捆平均分给3个人,每人1捆,还余下1捆,对应算式是4÷3=1(捆)…
1(捆);第二步,把余下的1捆打开,和2根放在一起,得
到12根,对应算式是10+2=12(根);第三步,把12
根平
图
7
图
8
图9
座
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