乘法运算的一致性体现为:计数单位与计数单位相乘,计数单位上的数字与计数单位上的数字相乘。
探寻乘法运算的算理与算法,当然可以简单地还原成加法,这样做,乘法就找到了源头。但如果一直这样,乘法就永远是攀附在加法上的藤蔓。因而,乘法要建构自己独立的算理与算法。
(1)整数乘法运算在进行整数乘法运算时,就开始使用运算律了。例如:25×3=20×3+5×3=(2×3)×(10×1)+(5×3)×(1×1)=75。首先,将25基于计数单位进行分解并利用分配律进行拆解;其次,将每一个数都基于计数单位进行分解,利用交换律、结合律,将计数单位上的数字与计数单位上的数字相乘、计数单位与计数单位相乘,得到新的数字与新的计数单位;再次,新的计数单位与新的数字相乘,得到部分积;最后,将两个部分积相加即为最终的运算结果。可见,横式将算理展示得淋漓尽致、清清楚楚。当然,就算法而言,竖式更加清晰一些。可以发现,整数乘法运算要进行两类运算:计数单位与计数单位相乘(这两个计数单位可以一样、可以不一样),从而得到新的计数单位;计数单位上的数字与计数单位上的数字相乘,得到新的计数单位上的新的数字。计数单位上的数字均小于等于9,因而,乘法口诀表是所有乘法运算的基础。
(2)分数乘法运算基于演绎推理推演分数乘法的算理与算法,涵盖两个方面:证明单位分数相乘,本质上是计数单位相乘得到新的计数单位;证明非单位分数相乘,本质上是计数单位与计数单位相乘,计数单位上的数字与计数单位上的数字相乘。证明过程中要用到等式的基本性质。于是分数乘法运算与整数乘法运算保持了一致。
(3)小数乘法运算基于整数乘法、分数乘法分别推演小数乘法运算的算理与算法:基于整数乘法,推演小数乘法的算理遇到困难。例如,0.34×0.2=(0.3+0.04)×0.2=0.3×0.2+0.04×0.2=(3×2)×(0.1×0.1)+(4×2)×(0.01×0.1)=0.068。可以发现,小数乘法的算法与整数乘法几乎完全一致。但为什么0.1×0.1=0.01?简单解释就是,在十进制下,0.1=1/10,1/10×1/10=1/100=0.01,还是要回到分数才能够说明白算理。基于分数乘法,推演算理就很清晰了,同样是“计数单位与计数单位相乘,计数单位上的数字与计数单位上的数字相乘”。