该如何正确理解整数乘法的意义

《义务教育数学课程标准(2011年版)》(下简称《课标(2011年版)》)第76页上有这样一个例题及“说明”:“例5 教室里有6行座位,每行7个,教室里一共有多少个座位?[说明]这个例子可以引导学生理解教室中的座位数是6个7的和,可以写成:6×7或7×6。”

《课标(2011年版)》第17页上还有这样一段叙述:“结合具体情境,体会整数四则运算的意义(参见例5)。”由此可知,“例5”是为学生体会整数乘法意义而设定的,这个例题的作用与2001年出版的《全日制义务教育数学课程标准(实验稿)》(下简称《课标(实验稿)》)第13页上的一个“注释”的作用相同,因此我们有必要先将“注释”与“例5”进行比较。

一、 “注释”与“例5”的比较

《课标(实验稿)》第13页上有这样一个“注释”:“关于乘法:3个5,可以写作3×5,也可以写作5×3,3×5读作3乘5,3和5都是乘数(也可以叫因数)。”笔者曾在2004年第2期《数学教育学报》上发表文章指出:“注释”存在三个问题。第一,“3个5”的意义不明确,应改为“3个5相加”。第二,“3个5,可以写作3×5,也可以写作5×3”(为叙述方便,这句话下面简称“规定”)的规定不合理。第三,“乘数”也可以叫“因数”的说法不妥。显然,“例5”中已不存在第一个问题和第三个问题,但是“6个7的和,可以写成:6×7或7×6”这句话与“注释”中的“规定”实质是一样的,我们不妨也把它叫做“规定”,这个“规定”同样是不合理的。

二、 “例5”所引发的思考

1. 按照“例5”中的“规定”,小学生难以正确理解整数乘法意义

“例5”中规定“6个7的和,可以写成:6×7或7×6”这就是说“6×7”和“7×6”都表示“6个7的和”,那么“7个6的和”又该写成什么算式呢?若按“例5”中的“规定”,应该写成“7×6或6×7”。这样一来,“6个7的和”可以写成两个不同的乘法算式(6×7或7×6),而一个乘法算式(如6×7)又可表示两个不同的加法算式(7个6相加,6个7相加)。如果要回答乘法算式“6×7”的意义,那就得说“它表示6个7相加,还表示7个6相加”“6可表示相同的加数,也可表示相同加数的个数”这样的乘法意义,小学低年级的学生能理解吗?而且“6个7的和”与“7个6的和”是否相等都没有经过检验,就让它们都用同一个乘法算式“6×7”来表示,这样做显然是不合理的。

在人教版数学二年级上册“乘法的初步认识”教学中,教材利用加法算式3+3+3+3+3+3=18引出乘法算式“这样的加法,还可用乘法表示:6×3=18或3×6=18”。一个加法算式为什么要用两个不同的乘法算式表示?“6×3”和“3×6”为什么都表示6个3相加,又都可表示3个6相加?要正确回答这些问题,并使学生正确地理解整数乘法的意义很不容易。笔者不理解为什么弃用传统的整数乘法定义(详细的定义可参阅人民教育出版社1982年出版的《小学数学基础理论和教法(第一册)》),在那个定义中,a×b表示b个a相加,b×a表示a个b相加,当a和b中有0或1时,加个补充定义,整数乘法的意义表述得非常清楚,学生也能正确理解。

2. 按照“例5”中的“规定”,乘法交换律将不复存在

按照“规定”,“6个7的和”可以写成“6×7或7×6”,由此可知,“b个a的和就可以写成b×a或a×b”。由于“b×a”和“a×b”都表示“b个a的和”,于是a×b=b×a这个等式是由“规定”得到的,并没有经过概括、推理或证明,因而不能叫做“乘法交换律”。在四年级学习“乘法交换律”时,教材利用创设的情境,要求学生计算4×25和25×4,发现积是相等的,于是得到4×25=25×4,然后再进行概括,并指出“交换两个因数的位置,积不变”,“这叫做乘法交换律,用字母表示:a×b=b×a”。应该说,对小学生而言,用这种方法概括出“乘法交换律”是合适的(在人教版教材中“乘数”都叫做“因数”)。这里为什么要通过计算得到4×25=25×4,然后再概括出“乘法交换律”呢?其实,教材的编写者仍然是按传统的整数乘法定义来推理的,将4×25看做是25个4相加,将25×4看做是4个25相加,它们是否相等,需要用计算来验证。如果按照“规定”中乘法的意义,4×25可以写成25×4,a×b可以写成b×a,根本不必用计算来验证。

综上所述,笔者认为“例5”中的“规定”是不合理的,它使学生难以正确理解整数乘法的意义,而且将使“乘法交换律”不复存在。然而也有不少专家认为这样的“规定”是“体现了新的数学理念”。例如,在2005年第一期《数学教育学报》第29页上有一篇文章的作者就认为:“《全日制义务教育数学课程标准》中的一个注释所规定的正整数乘法交换律是合理的,可以适应小学生的思维水平,体现了鲜明的自由数学思想和创新教育理念。”“一个注释所规定的正整数乘法交换律是合理的”这句话就值得商榷。因为作为一个数学定律的“正整数乘法交换律”不是规定的,它应该经过概括、推理或证明而得到。一个“规定”也不能称为一个“数学定律”,因此,由“规定”而得到的所谓“乘法交换律”是不合理的,否则“乘法结合律”等数学定律也都可以“规定”了。至于说这个“规定”是“体现了鲜明的自由数学思想和创新教育理念”,那只好“仁者见仁,智者见智”了。

《课标(实验稿)》和《课标(2011年版)》弃用了传统的乘法定义,而分别用“注释”和“例5”来使读者体会整数乘法的意义。然而,不管是“注释”还是“例5”,不仅没有说清楚整数乘法的意义,反而使整数乘法的意义模糊不清,“规定”对学生解决乘法应用问题将会带来负面影响,不利于学生思维能力的提高。事实上,整数乘法的意义不必在《数学课程标准》这样的纲领性文件上用例题的形式给出。要修改传统的整数乘法定义,应该用合适的途径把修改后完整的整数乘法定义公布于众。

期望同行对《课标(2011年版)》中“例5”进行共同探讨,同时,也期望能够看到一线教师介绍“乘法的初步认识”教学体会的文章。

(杭州师范大学初等教育学院 310036)

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