吳雷霞
對(duì)于人教版教材中“實(shí)際問題與方程(1)”的教學(xué),教師往往會(huì)感到比較棘手,究其原因,從其他各版本的教材中可以發(fā)現(xiàn),這塊內(nèi)容大多是直接從形如“ax±b=c”的有關(guān)問題解決入手,這樣可以讓學(xué)生體會(huì)到方程的優(yōu)越性。而人教版教材則安排了形如“a±x=b”的實(shí)際問題,對(duì)于這樣的“一步計(jì)算的實(shí)際問題用方程解決”,學(xué)生是體會(huì)不到“用方程”的便利,而煩瑣的“解”與“設(shè)”,反而會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生抵觸情緒。
然而,無(wú)論選用哪個(gè)版本的教材,學(xué)生通過學(xué)習(xí)“方程”這一單元后都很難形成主動(dòng)運(yùn)用方程解決問題的意識(shí)。學(xué)生在做作業(yè)、習(xí)題的時(shí)候經(jīng)常會(huì)習(xí)慣性地詢問教師是否需要運(yùn)用方程解題,在他們心目中方程并沒有成為一種首選的方法,用方程解答僅僅是因?yàn)轭}目或者教師的要求而迫于無(wú)奈的選擇。其最主要的原因還是由于教師和學(xué)生都沒有領(lǐng)悟到用方程解決問題這一思考方式的真諦所在。因此在設(shè)計(jì)與執(zhí)教“實(shí)際問題與方程(1)”一課時(shí),筆者嘗試換種思路教學(xué)“方程”。
【教學(xué)案例】
一、尋找本質(zhì),初步體會(huì)方程思維的特點(diǎn)
教師出示實(shí)際問題:爸爸今年45歲,比小紅大30歲,小紅今年多少歲?(學(xué)生獨(dú)立解決,并說(shuō)想法)
教師隱去問題,出示:爸爸今年45歲,比小紅大30歲。
師:爸爸和小紅的年齡存在怎樣的關(guān)系?
生:爸爸比小紅大了30歲。
師:對(duì),你能用一個(gè)數(shù)學(xué)式子表達(dá)小紅和爸爸兩人的年齡關(guān)系嗎?
生:45-x=30。
生:x+30=45。
生:45-30=x。
師:這三個(gè)式子都能表示小紅和爸爸的年齡關(guān)系,哪個(gè)關(guān)系式最直接明白?
生:我認(rèn)為第1個(gè),直接就是“爸爸的年齡-小紅的年齡=相差的30歲”。
生:我覺得第2個(gè)也行,就是“小紅的年齡+爸爸大的30歲=爸爸的年齡”。
師:你們認(rèn)為呢?(學(xué)生也表示認(rèn)同)比較一下,第3個(gè)相對(duì)不直接點(diǎn),是嗎?
師:通過解這個(gè)方程能夠解決什么問題?
生:小紅今年多少歲?
教師小結(jié):是的,剛才我們并沒有解決問題,就是用式子表示小紅和爸爸的年齡關(guān)系,自然就得到了方程。而通過解這個(gè)方程,恰好能幫助我們解決這個(gè)問題,對(duì)嗎?這就是方程的奧秘所在。
【設(shè)計(jì)意圖】學(xué)生在用算術(shù)思維來(lái)解決實(shí)際問題時(shí),他們往往會(huì)根據(jù)問題,馬上條件反射地依據(jù)解決問題所需要的條件來(lái)進(jìn)行思考,從而解決問題。而方程思維的關(guān)鍵是先用語(yǔ)言表達(dá)相等關(guān)系,然后將語(yǔ)言表達(dá)抽象出數(shù)學(xué)符號(hào),形成方程。因此方程并非為了解決某個(gè)問題而產(chǎn)生,而是為了表達(dá)某種關(guān)系而產(chǎn)生,而產(chǎn)生的方程恰好能解決某個(gè)數(shù)學(xué)問題。
為了讓學(xué)生感受到這一過程,教學(xué)從“有問題”(生活中的實(shí)際問題,用自己的方法解決,一般學(xué)生都是用算術(shù)方法)到“沒有問題”(讓學(xué)生用最直接明白的式子來(lái)表達(dá)數(shù)量關(guān)系),在對(duì)比中讓學(xué)生感受到算術(shù)方法是將思維直接引向問題的解決,而方程則是順著題意表達(dá)數(shù)量關(guān)系,在這個(gè)過程中自然而然地產(chǎn)生方程,從而給學(xué)生解題提供一種新的思路:不用圍繞問題找信息、想算式,只需順著題意來(lái)表達(dá)數(shù)量關(guān)系,寫出方程,通過解方程,恰好可以解決某個(gè)實(shí)際問題。
二、建立模型,進(jìn)一步強(qiáng)化方程思維的特點(diǎn)
【片段一】
教師出示:小王有72張郵票,是小紅的3倍。請(qǐng)你用最直接、明白的式子來(lái)表示兩者的數(shù)量關(guān)系。
學(xué)生呈現(xiàn):72÷x=3或者3x=72。
繼續(xù)提問:如果解這兩個(gè)方程,恰好可以解決哪個(gè)問題?
完整呈現(xiàn):小王有72張郵票,是小紅的3倍。小紅有多少?gòu)堗]票?
教師出示:白貓釣了128條魚,白貓釣的魚比花貓釣的少14條。用式子表示白貓和花貓釣魚數(shù)量的關(guān)系。
學(xué)生呈現(xiàn):x-14=128,x-128=14。
繼續(xù)提問:如果求這兩個(gè)方程的解,又可以解決哪個(gè)問題呢?
完整呈現(xiàn):白貓釣了128條魚,白貓釣的魚比花貓釣的少14條?;ㄘ堘灹硕嗌贄l魚?
小結(jié):剛才我們?yōu)榱吮硎緮?shù)量之間的關(guān)系,寫出了相等關(guān)系的方程。而這些方程又恰好幫助我們解決了某個(gè)實(shí)際問題,看來(lái)方程就是用來(lái)表達(dá)某種數(shù)量關(guān)系的。
【設(shè)計(jì)意圖】學(xué)生學(xué)習(xí)用方程解決問題的最大障礙是習(xí)慣了的算術(shù)方法。為了淡化這種條件反射,進(jìn)一步強(qiáng)化方程思維方式的特點(diǎn),特意在第二環(huán)節(jié)安排了兩個(gè)強(qiáng)化練習(xí),讓學(xué)生繼續(xù)用數(shù)學(xué)式子來(lái)表達(dá)數(shù)量關(guān)系,慢慢引導(dǎo)學(xué)生走進(jìn)方程,進(jìn)一步體會(huì)方程是表示數(shù)量之間相等關(guān)系的,這就是強(qiáng)化習(xí)得的過程,努力在學(xué)生頭腦中植入方程思想。
【片段二】
教師出示:女生有60人,女生人數(shù)比男生的2倍多10人。請(qǐng)你用式子表示出男生和女生人數(shù)的關(guān)系。
學(xué)生呈現(xiàn):2χ+10=60;60-2χ=10;60÷2-10=χ。
分別解讀三個(gè)方程,學(xué)生感悟到前面兩個(gè)方程能夠清楚明白地表示出男女生人數(shù)關(guān)系,而第三個(gè)式子很費(fèi)力地想求出男生的人數(shù),但通過畫線段圖分析發(fā)現(xiàn)還是錯(cuò)的。
提問:學(xué)到這里,你對(duì)方程又有什么新的認(rèn)識(shí)?
小結(jié):看來(lái)今天又給我們提供了一種新的思路,不用圍繞問題來(lái)想算式,而是可以順著題意,表示數(shù)量關(guān)系。
【設(shè)計(jì)意圖】方程思維優(yōu)勢(shì)在于:無(wú)論題目中的條件有多么復(fù)雜,用方程解決問題只需要一個(gè)等量關(guān)系。無(wú)論什么問題,一旦使用方程方法,無(wú)需“步步為營(yíng)地逼近問題”,只要理順題中已知與未知的關(guān)系,用字母代替未知量即可,思維難度大大降低,這個(gè)實(shí)際情境就很好地體現(xiàn)了這一特點(diǎn)。
學(xué)生在分析這題的數(shù)量關(guān)系時(shí),盡管最初并沒有問題,但想到的還是用算術(shù)方法來(lái)解決問題,但對(duì)于究竟是“60+10”還是“60-10”,又或是“60÷2-10”猶豫不決。而此時(shí)如果尋找題中的數(shù)量關(guān)系,“男生人數(shù)×2+10人=女生人數(shù)”或者“女生人數(shù)-男生人數(shù)×2=10人”,用數(shù)學(xué)符號(hào)來(lái)表達(dá)關(guān)系就自然產(chǎn)生方程。通過對(duì)比,可以很清楚地看到,用算術(shù)方法解決這樣的問題是需要逆向思考的,解決起來(lái)難度較大。而方程思維則比較順暢:只要用數(shù)學(xué)的式子表示出題目中的等量關(guān)系,方程也隨之產(chǎn)生,通過解方程問題也就迎刃而解了。通過這樣的一個(gè)比較,學(xué)生從中感受到了方程的“好”,這也是教學(xué)最終要達(dá)到的目的。
三、嘗試應(yīng)用,初步建立方程思想
師:老師這兒還有兩個(gè)實(shí)際問題,你能解決嗎?(見下圖)
要求:先獨(dú)立完成,再交流;方程或算術(shù)方法都可以。然后規(guī)范用方程解決問題的基本格式:
【設(shè)計(jì)意圖】結(jié)合上面兩個(gè)環(huán)節(jié),應(yīng)該說(shuō)學(xué)生對(duì)方程思維的特點(diǎn)有了一定的認(rèn)知,對(duì)方程的“好”也有所體會(huì)。那么用方程解決問題的基本格式也是本課的一個(gè)教學(xué)內(nèi)容,因此當(dāng)學(xué)生對(duì)方程的“好”有所體會(huì),愿意接受這一形式后,再告知其基本格式,并提出相應(yīng)要求,也能解決學(xué)生“為什么要學(xué)方程”的問題,同時(shí)也是檢測(cè)學(xué)生能否初步建立方程思想的手段。
【課后反思】
史寧中教授曾經(jīng)說(shuō)過,以往的方程教學(xué)設(shè)計(jì)思想的一個(gè)誤區(qū),在于把思路搞反了:方程的教學(xué)本應(yīng)該“先是進(jìn)行生活中的提煉,然后到數(shù)學(xué)表達(dá),到形式化的過程,再到最終解決方程問題”,而不是“先給出形式化的方程定義,然后解形式化的方程,最后再進(jìn)行方程的應(yīng)用”。本課的教學(xué)努力凸顯的正是這一種思維模式。
1.植入并強(qiáng)化。 如果把方程視作解決問題的一種策略,那么學(xué)生喜歡算術(shù)方法也無(wú)可厚非,因?yàn)榉匠毯退阈g(shù)同樣是解決問題的策略,更何況算術(shù)方法是習(xí)得已久的策略,駕輕就熟。因此如果把方程視作解決問題的一種策略,學(xué)生勢(shì)必會(huì)習(xí)慣于算術(shù)方法而不采用方程。從某種程度上說(shuō),方程僅僅是用數(shù)學(xué)符號(hào)來(lái)表示兩件等價(jià)的事情,方程的“=”表示相等的關(guān)系,而算術(shù)中的“=”是求得某個(gè)結(jié)果。因此教學(xué)中不是直接指向問題的解決(學(xué)習(xí)用方程來(lái)解決問題),而是關(guān)鍵讓學(xué)生體會(huì)到:用數(shù)學(xué)符號(hào)把要說(shuō)的事情(即兩件事情等價(jià))表達(dá)出來(lái),即形成方程。而這個(gè)方程恰好可以解決某個(gè)問題,在頭腦中植入方程思維方式,繼續(xù)再通過幾個(gè)習(xí)題進(jìn)行強(qiáng)化鞏固。
2.比較并內(nèi)化。方程的“解”“設(shè)”以及利用等式性質(zhì)解方程的煩瑣常常令學(xué)生對(duì)方程敬而遠(yuǎn)之,然而作為方程,它具有化逆為順、易想易列的特點(diǎn),因此有必要讓學(xué)生感受這一優(yōu)勢(shì),掃除學(xué)生心理障礙。簡(jiǎn)單的題目學(xué)生并不能感受到這一優(yōu)勢(shì),因此教學(xué)中選擇了“女生有60人,女生人數(shù)比男生的2倍多10人,男生有多少人?”這一素材能充分體現(xiàn)方程思維優(yōu)于算術(shù)方法;同時(shí)通過獨(dú)立做課本“做一做“的第1題和第2題,嘗試檢測(cè)學(xué)生能否將方程思想有所內(nèi)化。
當(dāng)然,本課僅僅是通過兩三個(gè)典型的問題,再現(xiàn)方程建模的過程,努力讓學(xué)生了解用方程解決問題的過程。方程思想的建立是一個(gè)長(zhǎng)期的、不斷深化的過程,并非一節(jié)課的教學(xué)就能形成,教師應(yīng)當(dāng)有意識(shí)地滲透在平時(shí)的教學(xué)實(shí)踐中。
(浙江省桐鄉(xiāng)市實(shí)驗(yàn)小學(xué)教育集團(tuán)振東小學(xué) 314500)