因为疫情封村,我们借住在老朋友大豆爸家里。这里不仅有天天不重样的山西美食,还有共学共研讨的伙伴,也算是因祸得福。大豆爸可爱的小女儿慧慧也在上二年级,我们俩昨天聊起乘法表的建构,小鹅爸在一边偷偷记录了个大略,我感激他的欣赏认可,特此整理成文。谨以此文献给热情、友爱的大豆一家!
和大豆爸聊乘法表
我们小时候学乘法表,都是直接把口诀背下来。没有前期的操作经验,乘法口诀是死的,记住就记住了,没记住,或是记错了,也不能自我检验和校正。如何将鲜活的感受和思考,带入到乘法表的学习当中?
节奏与模式
在背乘法口诀之前,先要熟练地唱数,配合身体动作的节奏,来熟悉倍数的数列,建立数感。汉语一字一音,真是太适合学习节奏和倍数了。孩子们从学前开始,就在儿歌、童谣、经典诵读中,浸润着有节奏的语言,最常见的有三、四、五、七的节奏——”小老鼠、上灯台、偷油吃、下不来……”“,很多童谣是三个字一节的,《三字经》更是如此。《诗经》以四言为主,还有《百家姓》和《千字文》。唐诗则是以五言和七言为代表。孩子们在诵诗的过程中加入节奏和动作,慢慢的,这个动作序列变成数数的序列,先是按自然数的连续数列数下去。等到熟悉以后,可以抽提出3、4、5……等等的倍数来跳着数。当某一个倍数家族的数列已经很熟悉了之后,我们才会慢慢引入乘法口诀,从“一三得三”,依次数到“十二个三是三十六”。
到了背乘法表的时候,也还有一个阶梯性。一开始要顺着往下背,比如3的倍数,从““一三得三””,一直背到“十二三三十六”,结果是在一个等差数列的递增过程当中。顺着背能够帮助孩子建构这样一个递增的模式。顺着背完一遍,可以试着倒着背回来,体会结果递减的过程。等顺着背、倒着背都很熟练之后,再随机抽着背,这时候孩子们已经基本完成乘法表的建构过程,要进入“自动化”的阶段。
比如,一年级的时候,我们会带孩子们唱《数蛤蟆歌》:“一只蛤蟆一张嘴,两只眼睛四条腿,两只蛤蟆两张嘴,四只眼睛八条腿……”如果要问“三只蛤蟆几条腿?”,成人多半会用乘法计算三四十二。但你去观察一年级的孩子,他们多半不是“套公式”计算的。他们会说:“三只蛤蟆三张嘴,六只眼睛十二条腿”,眼睛的数量是嘴的数量翻倍,3+3=6, 而腿的数量又是眼睛翻倍,6+6 =12。这是在前项和后项之间发现了递归的模式。而二年级学习乘法表的首要目的,不是让孩子记住结果,而是鼓励孩子去感受倍数的增长变化规律。
小孩子很早就开始对同数相加产生敏感,相应的计算更熟练。如果你让一二年级的孩子算6+8,期待着他们去凑十,先算6+4,再加4,或者8+2,再加4,你会惊奇的发现,不少孩子会转化为算7+7,然后直接报出答案是“14”。
大豆爸爸给小女儿慧慧出了道题:16个烧饼平均分给4个人,每人分到几个?
二年级的慧慧算16÷4,先想到16是两个8,是特别自然的。翻倍再翻倍,可以用熟悉的同数相加解决乘法问题,而反过来,自然是折半再折半。这是对数量关系的主动探索,而不是机械地去背乘法表,套用通项公式。
重在相互关联
从一开始,我们就发现乘法不是孤立存在的,同一个问题,可以在+、-、×、÷的不同视角中转换着来看。一个乘法算式3×4,可以表示成3+3+3+3,也可以表示成3×3+3,不要小看这些变换,背后蕴藏着思维的灵活性。当你一时忘了乘法口诀“七八多少”时,你可以用七七四十九,再加上一个7——7×8 = 7×7+7=56。
相比1到5,以及9和10的乘法表,6、7、8的口诀更难建立,背诵中更容易卡。对倍数家族整体的认知,不是出一套口算卡,而是基于生活中的观察和发现。我能想到生活中7的倍数,最自然的就是一周7天的节奏。所以计划带孩子们作周历(月历,年历),从中感受到7的倍数关系,比如月历中7的下层是14, 14的下层是21,等等。等孩子们熟悉之后7的倍数之后,再做7的乘法表就水到渠成了。
从数的拆分来看:6= 5+1。5的乘法表是孩子们很熟悉的。那么6的乘法表就可以建立在5的乘法表基础上。罗马数字VI,很直观的就是V+1,那么两个6就是VVII,一目了然是12。如果你想知道8个6是多少,想想8个5是40,那么8个6就是40再加上8个1,结果是48。作为日常的实际操作经验,我让孩子们用五角和一角的硬币,来组合出不同的钱数。
还有一种拆分的思路:6= 3×2,所以6的乘法表也可以建立在3的乘法表的基础上,3,6,9, 18,……间隔一个,只取其中的偶数项。
总之,我们要做的,不是简单记住口诀,而是去理解、运用、掌握这种拆分的方式,熟悉不同数、不同运算之间的关联。
建构完整的认知图景
在背小九九乘法表的过程中,由于乘数交换后结果不变,8×3=3×8,去掉冗余的口诀,砍掉了将近半张表。看似走了捷径,孩子们背完这张阶梯表格,对各个倍数的家族,并没有建立完整的感受。
在实际教学中,我们会带孩子们做一张12×12的矩阵乘法表,涵盖1-12的乘法数列,让孩子对每一个倍数家族的独特性有感受,再对整张表有一个整体感知。
每次做出这张大乘法表之后,孩子们总会很兴奋地在上面发现很多对称的模式(有的孩子会说,就像折纸时沿对角线对折上去),还有很多倍数的规律。把这个留给孩子去慢慢探索发现,更有追问的乐趣,更有认知深度。我们也不要急于一次说破表中所有的秘密,或是给孩子快速记住整个表格的窍门。在遗忘和重新回想起来之间,是主动思索和深度研究的空间。
数学上的思考和表达,就像孩子涂鸦,写画一样,快速掌握技巧不是最重要的,要保持我手写我心,从生活经验、具象的感受中,逐步发展抽象的思考和符号化的语言。如果孩子始终有这样的自信和习惯,他的思维就一直在长。怕的是直观经验和抽象思维太早分离了,没有充分的感官经验,去支持数感和数学思维的发展。
拿我自己为例,大一刚刚开始学习高数,描述一个极限过程,有时是开区间,有时是闭区间,我搞不清楚边界,心里不踏实,求教同学。同寝室的学霸说:“你管它干什么呢,会做题就行了。” 如果不追问缘由,这样的套装知识对自己有什么帮助呢?可能有的孩子到八年级学习代数,三角函数的各种变换,公式推来推去,已经不知道它在干嘛了。
在德国读博士的时候,我的导师是一个理论物理学家,擅长理论推导。物理学还不像数学那么严谨,有许多经验性的处理,比如线性化或近似展开。我们当时在用物理学上的平均场理论,处理大脑发育的复杂图谱分析,我只能依样画葫芦地模仿着做一些动态分析,好像也能推出想要的结果,但已经远远超出自己能够去感受和确信的经验。所以我对导师说:“我感觉自己只是借来了你们物理学家的语言,说出来的话,自己都不知道是啥。”
对孩子来说,如果他在数学学习之初,坚持去联系自己的经验和感受,这样建构起来的语言和逻辑,才能够上下打通,而不是“不敢追问”,只能被动接受。这也是Jamie York在他的课堂上反复强调的,“让数学有意义”。