山東莘縣第二實驗小學(xué)(252400)
在一次教學(xué)“認(rèn)識方程”時,教師以天平為表象出示等量關(guān)系,分類后推出方程,著眼于方程定義,結(jié)合“等式”和“未知數(shù)”兩個要點給出方程概念,然后通過判別練習(xí)強(qiáng)化,最終學(xué)生都能緊扣要點判斷方程。
課堂接近尾聲的時候,教師讓學(xué)生總結(jié)收獲,多數(shù)學(xué)生只是復(fù)述方程的定義,但有位學(xué)生說出了不一樣的見解:“方程就像一個天平,左右托盤里加等重的砝碼,才能保持平衡?!睂W(xué)生一下子打開了話匣子,踴躍發(fā)言,課堂互動精彩紛呈。最后教師總結(jié):凡是涉及平衡的問題都可以看成方程。
課后,筆者對學(xué)生進(jìn)行訪談:“你們覺得方程深奧嗎?”調(diào)查結(jié)果顯示學(xué)生普遍認(rèn)為方程簡單,許多學(xué)生認(rèn)為只要緊扣“等式”和“未知數(shù)”這兩個要點就可以很好地掌握方程。而對于“學(xué)習(xí)方程有什么用?”許多學(xué)生卻不明就里。于是筆者提問:“一列火車駛進(jìn)月臺,某節(jié)車廂上20人,下23人,此時車廂內(nèi)還有86人,這里有方程嗎?”學(xué)生不約而同地給出否定答案,認(rèn)為看不到“天平的平衡”跡象。
筆者轉(zhuǎn)換話題:“你覺得x=1屬于方程嗎?”許多學(xué)生給出肯定的回答,理由是既有未知數(shù)又是等式。當(dāng)筆者向執(zhí)教教師提出同樣的問題時,執(zhí)教教師遲疑半晌,說:“應(yīng)該是吧,它符合方程的所有特征。只是這個方程有點特殊,明明已知x等于1,還設(shè)定為未知數(shù)!”筆者再次提出問題:“你覺得學(xué)生對方程的理解是否到位?”教師有些為難地說:“不好說。”
回過頭來再看“x=1是方程嗎?”這一問題,從形式上看它是方程,符合書上既有未知數(shù)又屬于等式的要求。但如果用新型定義來看,x=1則是方程的解,而不是方程。否則就會自相矛盾——“明明已知x等于1,還能叫未知數(shù)嗎?”在教學(xué)中,如果僅僅困囿于“等式”和“未知數(shù)”兩個要點去認(rèn)知方程,就會把學(xué)習(xí)的主線搞反,而學(xué)生對方程的理解也只是死記硬背,沒有領(lǐng)會其精神實質(zhì)。方程的本質(zhì)是為了求出未知數(shù),在未知數(shù)和已知數(shù)之間搭建“等”之橋梁。方程的核心價值是為了設(shè)定并求解未知數(shù),而且方程的形式和格式直接揭示了求解的原理,即等式性質(zhì),根據(jù)等式的性質(zhì)即可求解??梢?,“含有未知數(shù)的等式叫作方程”這種描述只是形式上的白描,沒有揭示其本質(zhì)。以下教學(xué)片段可很好地向?qū)W生揭示其本質(zhì)。
師(出示圖片):小明有多重?
生1:30 千克。
師:小明的體重是一個已知數(shù),那你知道小明爸爸的體重嗎?
生1:不知道,是一個未知數(shù)。
師:若小明爸爸的體重減去40千克后,仍比小明重,而媽媽的體重減去30千克后,體重比小明輕。這樣能確定小明的體重嗎?
生2:不能,只能確定大致范圍。
師:如果哥哥的體重減去15千克就是小明的體重,可以確定小明哥哥的體重嗎?若可以,小明哥哥的體重是多少?
生3:45 千克。
師:給定三個條件,為何只有第三個能求出確切值。(學(xué)生小組討論)
生4:只有等式才能推導(dǎo)求解。
師:你能夠用含有未知數(shù)的式子表達(dá)出題干中的三種數(shù)量關(guān)系嗎?
生5:x-40>30,x-30<30,x-15=30。
師:經(jīng)過比較有何發(fā)現(xiàn)?
生6:第三個式子是等式。
師:是的,通過等式建立起已知數(shù)和未知數(shù)的關(guān)系叫方程。
長久執(zhí)拗在運算符號中,導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)方程時難以跨越,對此,教師可設(shè)置“在○里填>、=、<:1+2○3”這樣的判斷題,引導(dǎo)學(xué)生回顧舊知,讓學(xué)生認(rèn)識到“1+2=3”中的“=”不僅可以引出計算結(jié)果,而且可以反映式子左右的大小關(guān)系。可將算式進(jìn)行顛倒:“3=2+1”,并設(shè)計案例“在天平兩個托盤里各放20克砝碼,怎樣用算式表示?”讓學(xué)生對“20=20”這個等式產(chǎn)生好奇;然后把“20=20”改換成“20○20”這類學(xué)生熟悉的填空題型,幫助學(xué)生完成由算式到等式的轉(zhuǎn)型,從而認(rèn)識“=”這一種關(guān)系的作用。
另外,方程的建立也是難點。其實列方程就是一種建模的過程,教師在引導(dǎo)學(xué)生建模時,應(yīng)讓學(xué)生認(rèn)識到相等關(guān)系不僅是量化的數(shù)值,還有無形的同質(zhì)化等價對等關(guān)系。
最后,教師可出示生活中的乘車問題和注油問題,讓學(xué)生在問題分析與解決過程中,對有形的“天平”進(jìn)行變形、抽象和轉(zhuǎn)化,從而引導(dǎo)學(xué)生將思維中的“等式天平”換成“抽象天平”——數(shù)量間的相等關(guān)系,有效培養(yǎng)學(xué)生的方程思想。