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(滁州市清流小學(xué))
解方程是小學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)與代數(shù)知識領(lǐng)域的重要內(nèi)容,也是他們系統(tǒng)學(xué)習(xí)代數(shù)初步知識的開始。方程概念的引進(jìn),將學(xué)生引入了數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的新領(lǐng)域,同時(shí)為學(xué)生分析問題、解決問題提供了全新的方法和策略,是學(xué)生在小學(xué)階段進(jìn)一步學(xué)習(xí)和中學(xué)階段學(xué)習(xí)代數(shù)知識的基礎(chǔ)。關(guān)于解方程的教學(xué),以往的教材是根據(jù)四則運(yùn)算之間的關(guān)系來求未知量的。學(xué)生根據(jù)四則運(yùn)算之間的關(guān)系,很順利地解方程,方便快捷,不易出錯(cuò),而且不存在某類方程不會解的問題。但是,這樣教學(xué)缺乏對等量關(guān)系這一數(shù)學(xué)模型的建立,使孩子對整個(gè)解方程的過程陷于知識的僵化,不利于中小學(xué)關(guān)于解方程知識的銜接。
新教材則是用等式的性質(zhì)代替了四則運(yùn)算之間的關(guān)系來教學(xué)解方程,依據(jù)等式的性質(zhì)求未知量的。教材引入了天平這一生活元素,通過孩子的操作、觀察,直觀、形象的理解和掌握了等式的基本性質(zhì),使抽象的知識與生活之間建立聯(lián)系,解方程的過程也變得具體易懂。但也存在一些問題:(1)利用等式的性質(zhì)解方程,會出現(xiàn)某些方程不易被解答的問題。如在列方程解決實(shí)際問題時(shí),讓學(xué)生根據(jù)題意自己列出方程時(shí),學(xué)生列出了形如“A-X=B”和“A÷X=B”的方程此時(shí)我們該怎么辦?要告訴學(xué)生列這樣的方程是可以的,但因?yàn)橛梦覀儸F(xiàn)有的知識解決這樣的方程有些困難,所以一般也不要這樣列。這樣學(xué)生能解惑嗎?想法只有當(dāng)它們要來時(shí)才來,而不是我們要它去就去。方程作為一種方法被引入解決問題時(shí),其目的就是讓思考者理順未知量與已知量之間的一種等量關(guān)系,并沒有規(guī)定不可以把未知量放在減數(shù)或除數(shù)的位置上。難道利用等式的性質(zhì)去解方程,就使學(xué)生列出的方程變成了一個(gè)天生“殘疾”的方程了嗎?(2)四則運(yùn)算之間的關(guān)系先入為主,利用等式的性質(zhì)解方程難以接受。心理學(xué)研究表明,當(dāng)人們熟練地掌握某種法則以后,往往就很難各部分之間的關(guān)系來做計(jì)算的,因此,四則運(yùn)算各部分之間的關(guān)從另一種角度去思考問題,在一至四年級,學(xué)生都是根據(jù)四則運(yùn)算系是根深蒂固的,學(xué)生一時(shí)難以適應(yīng)新的方法。
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》對本單元內(nèi)容的教學(xué)也明確要求學(xué)生能“理解等式的性質(zhì),會利用等式的性質(zhì)解簡單的方程”。其目的是為了能解決中小學(xué)關(guān)于方程解法知識的銜接問題。
因此,不能因?yàn)閷W(xué)生思維的輕車熟路,而忽視新知的教學(xué),忽視學(xué)生數(shù)學(xué)思想的進(jìn)一步提升。
那么,在解方程的教學(xué)中究竟應(yīng)該利用等式的性質(zhì)來解決還是利用四則運(yùn)算之間的關(guān)系來解決,教學(xué)中應(yīng)該如何處理好兩者之間的關(guān)系呢?下面結(jié)合自身的教學(xué)實(shí)踐談幾點(diǎn)做法:
新課教學(xué)時(shí),教師出示例題圖(天平左邊放入一個(gè)硬紙盒重X克和一個(gè)10克砝碼,右邊放入50克的砝碼),學(xué)生根據(jù)圖示列出方程“X+10=50”后,請學(xué)生回答怎么解決。可能會出現(xiàn)兩種想法:(1)利用等式的性質(zhì)把天平的兩邊同時(shí)減去10克,得到“X=50-10”,求得結(jié)果。(2)利用四則運(yùn)算的關(guān)系,“求一個(gè)加數(shù)等于和減另外一個(gè)加數(shù)”,得到結(jié)果“X=40”。此時(shí),教師可以追問用第二種方法的學(xué)生:“這是我們以前就會的知識,那么你能用等式的基本性質(zhì)來解釋這樣算的道理嗎?”學(xué)生思考后發(fā)現(xiàn):利用四則運(yùn)算之間的關(guān)系解決時(shí),等號右邊得到的“50-10”,原因就是因?yàn)榈忍柕淖筮厹p去了10克,所以等號的右邊也要減去10克,也是在利用等式的性質(zhì),無論那種想法,都是要讓方程變成“X=?”的形式。學(xué)生通過自主探究發(fā)現(xiàn)這兩種方法之間的內(nèi)在聯(lián)系。
因此,教學(xué)時(shí),讓學(xué)生經(jīng)歷這兩種方法,思考他們之間的聯(lián)系,既溝通了數(shù)學(xué)知識之間的聯(lián)系,又加深了學(xué)生對已有的四則運(yùn)算之間關(guān)系知識的理解。讓學(xué)生認(rèn)識到四則混合運(yùn)算之間的關(guān)系可以看作是利用等式基本性質(zhì)得到的結(jié)果的應(yīng)用,包括中學(xué)學(xué)到的“移項(xiàng)”,也是利用等式的基本性質(zhì)得到的。所以,“四則運(yùn)算之間的關(guān)系”“等式的基本性質(zhì)”和“移項(xiàng)”三者的原理其實(shí)都是一樣的,它們是相互融合的,而不是相互對立的。四則運(yùn)算之間的關(guān)系先入為主,難以接受等式的基本性質(zhì)解方程的問題也就迎刃而解了。
學(xué)生的思維處于下意識狀態(tài),不由自主地從知識網(wǎng)絡(luò)中檢索出等式的性質(zhì),應(yīng)用到解方程的過程中去(而不是被動的接受與機(jī)械的記憶)。分別出示:“40x=960”;“x÷9=50”;“5+z=20”;“y-8=30+20”,快速搶答:用什么方法使方程的一邊只剩下未知數(shù)呢?通過練習(xí)活動,突破思維定勢,使利用等式的性質(zhì)解方程變得順理成章、水到渠成。使學(xué)生認(rèn)識到利用等式的性質(zhì)解方程的必要性,觀念得以更新、深化。
利用新教材教學(xué)解方程時(shí),很多一線教師都有這樣的問題,例如:全省15~64歲的人口是6457萬人,大約是65歲以上人口的9倍,65歲以上人口是X萬人,學(xué)生可能會列出方程“6457÷X=9”。例如,減數(shù)的例子“8-X=5”。教師此時(shí)通常會覺得很棘手。為了避免這種情況,教材采取的是不出現(xiàn)這幾種方程的處理策略。的確,作為教材的編寫者在編寫解方程的題目時(shí)可以有意的去避開這幾種特殊情況,但是在列方程解決實(shí)際問題時(shí),孩子思維水平發(fā)展不一致,有些孩子喜歡順向思維,可有些孩子偏偏就喜歡逆向思維。學(xué)生根據(jù)題意自己列出方程時(shí)卻不可避免的會出現(xiàn)這些特殊情況。其實(shí),對于列“6457÷X=9”和“8-X=5”解答的學(xué)生,教師可以和學(xué)生共同討論利用等式的性質(zhì)解釋,再次鞏固四則運(yùn)算之間的關(guān)系和等式的基本性質(zhì)間的聯(lián)系。用方程解決實(shí)際問題時(shí)未知數(shù)是減數(shù)或除數(shù)的方程也就不需再作任何的轉(zhuǎn)化,新教材利用等式的基本性質(zhì)解方程教學(xué)的尷尬也將不復(fù)存在。
在教學(xué)中可以設(shè)計(jì)這樣的練習(xí):
先找出錯(cuò)誤,再改正。
x÷30=210 60+x=88
x=210÷30 x=88+60
x=960 x=148
現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)表明,在解決問題的過程中,同時(shí)存在兩種思維過程,即具體的認(rèn)知過程和更高層次的元認(rèn)知過程。在對反例辨別的過程中,學(xué)生會有意識地把自己心目中的“樣例”抽取出來與之比較、分析,進(jìn)而進(jìn)行評價(jià)。在比較與思辨中,反襯和激生對用等式的性質(zhì)解方程的認(rèn)識,用“結(jié)構(gòu)性觀點(diǎn)”去看待方程,著眼于其所表明的等量關(guān)系,從而對自己已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和認(rèn)知策略進(jìn)行評價(jià)和調(diào)整,使思維走向深刻。
人類的認(rèn)知過程是一個(gè)從簡單到復(fù)雜的過程,在這個(gè)發(fā)展過程中,蘊(yùn)含著無數(shù)次知識的升華,而每一次升華都是為了下一次做鋪墊,所以,作為小學(xué)教師的我們,要站在一個(gè)較高的層次上用現(xiàn)代數(shù)學(xué)觀念去整體地審視和處理教材,幫助學(xué)生優(yōu)化認(rèn)知結(jié)構(gòu),系統(tǒng)獲取數(shù)學(xué)知識,讓他們在小學(xué)階段獲得應(yīng)有的基本知識和技能,為他們以后的成長鋪實(shí)道路!