普學云
目前,老師們關于小學數(shù)學解方程方法的討論越來越多,特別《義務教育數(shù)學課程標準(2011版)》(以下簡稱《新課標》)頒布后,針對上述問題的討論更是越演越烈,大家討論的焦點始終聚集在“算術思維”和“代數(shù)思維”孰對孰錯、孰優(yōu)孰劣上。《新課標》對解方程的要求為“了解等式的性質(zhì),能用等式的性質(zhì)解方程”。但在實際教學中,教師并沒有真正落實課標要求,為了讓學生在考試中提高解方程的速度和正確率,部分教師直接把“等式的性質(zhì)”過濾掉,只教給學生使用“四則運算的逆運算”來解方程,這樣的做法直接忽視了代數(shù)思維的形成與發(fā)展。是擯棄傳統(tǒng)擁抱未來,還是把傳統(tǒng)與新時代要求有機融合就成了值得我們思考的問題。
一、用算術思維解方程的原因分析
1.課程標準的要求讓教師在“用好”與“好用”之間徘徊
1988年頒布的《九年制義務教育全日制小學數(shù)學教學大綱(初審)》和1992年頒布的《九年制義務教育全日制小學數(shù)學教學大綱(試用)》中都規(guī)定“不講等式的性質(zhì)和移項法則”,這為教師們教學解方程使用“四則運算的逆運算”提供了理論依據(jù),23年的充分實踐讓老師們發(fā)現(xiàn),使用“四則運算的逆運算”解方程有著其獨特的優(yōu)勢,一是從一年級學習加法、減法開始,到二年級學習了乘、除法,到此為止,四則運算全部學習完畢,三、四、五年級的運算都是在一二年級的基礎上進行延伸的,只不過是數(shù)系有所擴充,學生到五年級學習解方程時已經(jīng)積累了大量的關于四則運算的經(jīng)驗;二是在教學四則運算的過程中,學生在老師的要求下已經(jīng)記住了大量的譬如“被減數(shù)-減數(shù)=差、減數(shù)=被減數(shù)-差、被減數(shù)=差+減數(shù)”這樣的關系,所以學生用起來得心應手。2001年的《課程標準(實驗稿)》和2012年《新課標》中對解方程要求學生“會用等式的性質(zhì)解方程”和“能用等式的性質(zhì)解方程”,反而成了師生們教與學的難點、痛點。因此,教師們放棄了與中學學習內(nèi)容和方法接軌的“用等式的性質(zhì)解方程”,自然地選擇了易于學生現(xiàn)階段理解、接受的“四則運算的逆運算”來解方程。
2.教材內(nèi)容的呈現(xiàn)讓老師在“用什么”與“怎么用”之間進退兩難
人教版五年級上冊所有涉及解方程的例題,教材中呈現(xiàn)的方法都是使用“等式的性質(zhì)”來解決,到了六年級上學期的教材中,解方程的方法讓人感覺有所改變,方程的左邊由“ax”直接變?yōu)椤皒”,都少了“÷a”這個步驟,許多老師認為這不就是運用了“一個因數(shù)=積÷另一個因數(shù)”的方法嗎?怎么又回到了“我的學生時代”?是教材編寫的失誤?還是有意而為之,我想這樣的失誤不太可能,那有意而為之的“有意”到底是什么?
我通過認真閱讀了五年級數(shù)學上冊教師用書,才發(fā)現(xiàn)在教師用書中已經(jīng)闡釋了這種變化的必要性,即思維的減縮。里面是這樣描述的“鼓勵適當簡化解方程的書寫。第5題的四個方程,數(shù)值都不大,ax±bx的運算可借助口算,直接寫出結果。因為隨著熟練程度的提高,自然出現(xiàn)思維的減縮,適當簡化書寫有利于思維的減縮”。也就是13.2x+9x省略(13.2+9)x這一步,直接寫出結果22.2x,那么在計算熟練之后,計算22.2x=33.3,直接把方程左邊的“÷22.2”省略,只在方程的右邊出現(xiàn)“÷22.2”也能看成是思維的減縮,思維的縮減不代表方法的改變,所以老師們把它簡單地看成是運用“四則運算的逆運算”來解方程是錯誤的,就比如在計算因數(shù)末尾有0的乘法和商中間有0的除法時,在學生熟練的基礎上可以把豎式進行簡寫的道理一樣。
要使教師走出這樣的誤區(qū),必須從兩個方面來解決,一個是教師們要加大對教材、教師用書、課程標準的研讀力度;二是教師用書的編者有必要把這樣的變化放在主要內(nèi)容上闡明,而不是放在練習題的教學建議上簡單帶過。
二、用代數(shù)思維解方程的必要性分析
關于用什么樣的思維解方程,在以往的討論中出現(xiàn)了兩種觀點,一是在小學教學解方程為時過早,持這一觀點的老師們認為,小學生還不具備用“等式的性質(zhì)解方程”這樣的能力,受數(shù)系擴充的影響,小學階段尚未涉及有理數(shù)領域內(nèi)的所有運算,比如涉及負數(shù)的運算沒有參與進來,這就為解減數(shù)、除數(shù)是未知數(shù)的方程設置了障礙,增加了難度,這也是《新課標》回避二類問題的原因,也是教師不愿意在教學中用“等式的性質(zhì)解方程”的真正原因;二是在小學教學解方程是為中學學習更復雜的方程(方程組)做準備、打基礎,持這一觀點的老師們則認為中學學習解方程用的是代數(shù)的方法。在小學里學習解方程利用等式的性質(zhì),這樣中學學習不再是另起爐灶。小學里解方程的教學,與中學數(shù)學教學的銜接,不僅僅表現(xiàn)為解方程方法的一致,更有價值的是:思考問題的方法趨向一致。
根據(jù)四則運算的互逆關系解方程,屬于算術領域的思考方法;用等式性質(zhì)解方程,屬于代數(shù)領域的解方程。兩者有聯(lián)系,但后者是前者的發(fā)展與提高。這樣,在解方程的教學中,教師有必要讓學生逐步接受并運用代數(shù)的方法思考、解決問題,使思維水平得到提高。
三、算術思維與代數(shù)思維的整合分析
以上論述,無非是想給老師們提供一個標準,并找到運用這一標準的理論依據(jù),對解方程的方法進行一次統(tǒng)一,讓老師們從容而教,不再膽戰(zhàn)心驚、如履薄冰,寫到這里,大家可能會認為筆者推崇等式性質(zhì)排斥逆運算,其實不然,用等式的性質(zhì)解方程和用四則運算的逆運算解方程兩種方法并非水火不容、各自為政,在新課標要求下,四則運算的逆運算并非一無是處,在解方程中,“四則運算的逆運算”同樣可以發(fā)揮其優(yōu)勢,在解形如“a-x=b”和“a÷x=b”這兩類難度較大的方程時,我們就可以借助四則運算的逆運算先把減數(shù)或者除數(shù)是未知數(shù)的方程轉(zhuǎn)化為求和(積)的方程,然后再利用等式的性質(zhì)接著往下解。
四、結語
時代的進步與發(fā)展,學生學習方式的轉(zhuǎn)變,必然引發(fā)教學方式的深刻變革,這就需要新時代的教師們跟上社會前進的腳步,把傳統(tǒng)的方法與新時代的要求進行科學、有機地融合,同時,國家層面也應對課程標準、教師用書、教材進行統(tǒng)一,以滿足師生教與學的需求。我們期待即將面世的《義務教育數(shù)學課程標準(2021版)》會對這些影響師生思維發(fā)展的問題加以改進。