小學階段的基本運算律有:加法交換律和結合律,乘法交換律、結合律和分配律。下面從具體的實例入手,來理解并區分這些運算律與運算性質。
1.加法交換律和結合律
桌子上有三種糖:奶糖16塊,巧克力糖23塊,水果糖17塊。
如果讓我們求奶糖和巧克力糖共有多少塊,用16 23或23 16都是可以的,它們都表示把兩個部分量進行合并,得到的和都是39,所以16 23=23 16,這時會發現交換兩個加數的位置和不變。接着,可以通過舉出大量的算式,來驗證這一發現的正确性。最後進行總結,如果用a表示一部分數量,b表示另一部分數量,那麼這兩部分的總數量就可以表示為a b或b a,所以就有a b=b a。用語言表述為:兩個數相加,交換它們的位置和不變。這個規律就稱為加法交換律。
如果讓我們求這三種糖一共有多少塊,可以先把奶糖數量和巧克力糖數量合并起來,再與水果糖數量合并,就會得到算式16 23 17;也可以先把巧克力糖數量和水果糖數量合并起來,再與奶糖數量合并,得到算式23 17 16或16 (23 17);也可以先把奶糖數量和水果糖數量合并起來,再與巧克力糖數量合并,得到算式16 17 23。這三種算法的結果都是56,于是得到16 23 17=23 17 16(或16 (23 17))=16 17 23,其中有算式16 23 17=16 (23 17)成立。此時會發現,不論先加前兩個數還是先加後兩個數,所得到的和不變,這個結論的正确性可以讓孩子舉例進行驗證。最後總結得出:三個數相加,先把前兩個數相加或先把後兩個數相加,和不變。這個規律就稱為加法結合律,用字母表示為a b c=a (b c)。為了強調先算前兩個數相加,于是就把前兩個數用括号括起來,即(a b) c=a (b c)。
對比這兩個運算律,可以看出,加法交換律改變的是加數的位置,而加法結合律不改變加數位置,隻改變運算的順序,這是它們的本質區别,在具體應用中要注意區分。如:25 28 32 55,為了計算簡便,可以使25與55相加、28與32相加,就會用到加法交換律和結合律。
25 28 32 55
=25 55 28 32(加數位置改變,用到加法交換律)
=(25 55) (28 32)(計算順序改變,用到加法結合律)
=80 60
=140
2.乘法交換律和結合律
一幢教學樓共有4層,每層6間教室,每間教室放25張課桌。
如果求這幢教學樓共有多少間教室,我們會想每層有6間教室,4層共有4個6間,就是24間教室,即4×6或6×4。顯然,4×6=6×4。就會發現交換兩個乘數的位置積不變。再通過舉例驗證這個發現後,得出:兩個數相乘,交換乘數的位置積不變。這個規律稱為乘法的交換律,用字母表示為a×b=b×a。
如果求這幢教學樓一共放有多少張課桌。可以先求這幢教學樓共有多少間教室,再根據每間教室放25張課桌來求課桌總數,列式為4×6×25。也可以先求每層放多少張課桌,再求4層放的課桌總數,列式為6×25×4或4×(6×25)。由于算式的結果都是600,所以有等式4×6×25=4×(6×25)。觀察等式後發現,不論先乘前兩個數還是先乘後兩個數,所得到的積不變。這個規律有沒有普遍性,可以讓孩子舉例進行驗證。通過驗證後進行總結:三個數相乘,先把前兩個數相乘或先把後兩個數相乘,積不變。這個規律就稱為乘法結合律,用字母表示為a×b×c=a×(b×c)。與加法結合律相同,也是為了強調先算前兩個數相乘,于是就把前兩個數用括号括了起來,得到(a×b)×c=a×(b×c)。
可以發現,乘法交換律與結合律和加法交換律與結合律有相同之處,就是交換律改變的是乘數(加數)位置,而結合律改變的是運算順序。掌握這些本質特征,就可以在實際計算中進行應用,使計算變得簡單。
如:35×4×25×2
=35×2×4×25(乘數位置改變,用到乘法交換律)
=(35×2)×(4×25)(運算順序改變,用到乘法結合律)
=70×100
=7000
3.乘法分配律
一套運動服裝的上衣45元,褲子25元。某服裝店購進了40套這種運動服裝,共花了多少元?
顯然,有兩種算法,一是先算出一套運動服的價錢,再算40套運動服的總錢數,列式為(45 25)×40;二是上衣與褲子的錢數分開算,上衣40件的錢數為(45×40)元,褲子40件的錢數為(25×40)元,40套運動服裝的總錢數為(45×40 25×40)元。這兩個算式計算的總錢數都是2800元,所以有(45 25)×40=45×40 25×40。觀察等式後發現,兩個數的和乘以一個數,可以先把這兩個數分别與這個數相乘,再把乘得的積相加。接着就要對這個發現進行舉例驗證,其實驗證的過程也是加深認識的過程,不可缺少。驗證後總結得出:兩個數的和與一個數相乘,可以先把他們與這個數分别相乘,再相加。這個規律稱為乘法分配律,用字母表示為(a b)×c=a×c b×c。
相對于交換律與結合律,乘法分配律學起來就比較困難,不但分配律的形式變換多樣,而且應用起來,既可以正向應用也可以逆向應用,所以要讓孩子能靈活應用乘法分配律,必須使他們理解并掌握乘法分配律的本質,即幾個幾的分與合或倍數的分與合。
針對運算律的特點,在學習這部分内容時要注意以下兩點:運算律雖然簡單,似乎不需要什麼證明,但對小學生來說,創設合适的情境、體會運算律的内容就顯得十分重要;正視學習過程中出現的錯誤,分析錯誤的原因,巧妙利用錯誤資源,明确運算律使用方法和範圍。
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