■潘建明
在初中數(shù)學教學中,法則教學是重點內(nèi)容。然而,在當下的數(shù)學法則教學中,常見的問題有:不明算理,機械地套用公式,運算缺乏合理性,對運算內(nèi)涵缺乏科學的認識。我們團隊(常州市自覺數(shù)學教育高端成長工作室)在法則教學的研究中達成如下共識:(1)要以法則教學為載體,在讓學生掌握法則的同時,達到對“法理”的思考,從操作層面上升到思維層面,使數(shù)學思維品質(zhì)得到發(fā)展;(2)在法則教學過程中,結(jié)合學生的認知基礎(chǔ),要整理好教學線索,例題選擇要精,具有層次性和可變性,盡量能一題多變,一題多解,以便舉一反三,觸類旁通。練習切忌機械訓(xùn)練和重復(fù)演練,最好以題組的形式,多角度、多形式、全方位進行訓(xùn)練,以深化對法則的理解,形成解題技能;(3)法則的教學過程通常是給例子——找規(guī)律——歸納法則——適用辨析——運用法則——推廣法則,要讓學生親歷法則的形成過程,將帶有生硬“規(guī)定性”的法則變成學生的自然生成,沒有“過程性思辨”就沒有思維品質(zhì)的提升;(4)教學中要讓學生學會舉例,并對例子進行分類、歸納、綜合、概括,然后用概括性的語言表達出來,體現(xiàn)從未知生長出新知,運用已有經(jīng)驗探索新知的過程,充分淡化生硬的“規(guī)定性”的痕跡;(5)掌握法則是教學的難點,教學中要認真思考如何讓學生真正理解法則,要在關(guān)鍵處發(fā)力;(6)通過對法則適用性的思辨,可以讓學生積累數(shù)學活動經(jīng)驗和感悟數(shù)學思想,培養(yǎng)思維品質(zhì)。下面,筆者以蘇科版數(shù)學教材七年級上冊“§2.5有理數(shù)加減法(1)”的教學現(xiàn)實為例,談?wù)劮▌t教學,供大家參考。
有理數(shù)的加法是在小學算術(shù)加法運算上的拓展,是初中數(shù)學運算最重要、最基礎(chǔ)的內(nèi)容之一。本節(jié)課是在學生已經(jīng)理解并掌握了有理數(shù)概念的基礎(chǔ)上進行教學的。學生學習數(shù)學是一種認識過程,要遵循一般的認識規(guī)律,學生能否接受并形成在有理數(shù)范圍內(nèi)進行各種運算的思維方式(先定性再定量),關(guān)鍵在于這一節(jié)的學習。
師:在小學,我們已經(jīng)學過了加、減、乘、除四則運算法則,不過參加運算的數(shù)都限于正數(shù)之間?,F(xiàn)在我們已經(jīng)學習了有理數(shù),當然也要研究有理數(shù)的加、減、乘、除等運算。那么,有理數(shù)的這些運算的運算法則相對小學會發(fā)生什么樣的變化呢?今天我們從最簡單的運算——加法開始。有理數(shù)加法運算法則會和小學的加法運算法則一樣嗎?帶著這樣的思考,我們先進行相關(guān)知識的回顧。有理數(shù)是怎么分類的?
生1:有兩種分類。
分類一:
分類二:
師:在“分類二”中,我們將正有理數(shù)簡單稱為正數(shù),負有理數(shù)簡單稱為負數(shù),當然有理數(shù)中還包括0,則兩個有理數(shù)相加分別有幾種類型?
生2:正數(shù)+正數(shù)、正數(shù)+負數(shù)、正數(shù)+0、0+0、負數(shù)+0、負數(shù)+負數(shù)。
師:我們把符號相同的兩個數(shù)相加叫作同號兩數(shù)相加,把符號不同的兩個數(shù)相加叫作異號兩數(shù)相加。上面的五種類型又可以重新分為幾類?
生3:同號兩數(shù)相加、異號兩數(shù)相加、一個數(shù)與0相加。
[啟示]數(shù)學是自然的、清楚的、合情合理的,要讓學生理解新知,首先要關(guān)注新知的引入。新知的引入通常有兩類:一類是從解決實際問題出發(fā)的引入;一類是從數(shù)學知識的發(fā)生發(fā)展過程引入。這里的引入屬于后一種。
在教學中,我們要讓學生通過自主探究獲得積極的感性體驗,特別要關(guān)注學生的“過程性積淀”,要掌握時間火候,關(guān)注學路優(yōu)先,讓學生自己進行法則的總結(jié)和提煉,不能將法則“強加”給學生,只有這樣,學生對有理數(shù)加法的法則才會理解深刻、掌握到位。
師:現(xiàn)在我們將鉛筆的筆尖在數(shù)軸上進行左右方向的運動,規(guī)定向右為正。如:以原點為筆尖運動的起點,向左運動5 個單位記作-5。請同學們拿出課前準備好的數(shù)軸,先獨立探究,再小組交流,對有問題的同學給予幫助。先請完成探究活動一。(學生探究、交流,教師巡學指導(dǎo)。)
問題①:先向右運動5個單位,再向右運動3個單位,能否用算式表示?總結(jié)果是什么?
問題②:先向左運動5個單位,再向左運動3個單位,能否用算式表示?總結(jié)果是什么?
學生總結(jié)歸納(教師板書):(+5)+(+3)=8,(-5)+(-3)=-8。
師:再請完成探究活動二。(學生探究、交流,教師巡學指導(dǎo)。)
問題③:先向左運動3 個單位,再向右運動5個單位,能否用算式表示?總結(jié)果是什么?
問題④:先向右運動3 個單位,再向左運動5個單位,能否用算式表示?總結(jié)果是什么?
問題⑤:先向左運動5 個單位,再向右運動5個單位,能否用算式表示?總結(jié)果是什么?
學生總結(jié)歸納(教師板書):(-3)+5=2;3+(-5)=-2;(-5)+5=0。
師:最后請完成探究活動三。(學生探究、交流,教師巡學指導(dǎo)。)
問題⑥:如果筆尖第1 秒向右(或左)運動5個單位,第2 秒原地不動,兩秒后筆尖從起點向右(或左)運動了5 個單位,能否用算式表示?總結(jié)果是什么?
學生總結(jié)歸納(板書):5+0=5或(-5)+0=-5。
[啟示]教學明線是學生進行探究活動,增強感性體悟。若探究活動放在一起進行,學生會很亂,也不易理出頭緒。分階段進行會讓學生很清晰地看到問題的實質(zhì),使其獲得的感性體驗不斷地得到強化。教學暗線是分類探究,與前面學生歸納的“同號兩數(shù)相加、異號兩數(shù)相加、一個數(shù)與0 相加”相吻合,利于學生歸納法則時進行分類思考。
為了讓學生進一步感知法則,我們可以通過足球比賽的凈勝球數(shù)讓學生在不同的背景下進行感知,然后進行法則的歸納與提煉。其設(shè)計有:其一是強化認知經(jīng)驗,其二是進行認知的遷移;讓學生將黑板上所有算式關(guān)于兩個加數(shù)的符號進行分類,是對分類思想的再強化;在此基礎(chǔ)上,(三個分類型中)讓學生觀察、分析、歸納和提煉有理數(shù)加法的法則,就能較好地“順應(yīng)”學生的認知規(guī)律。
師:大家都喜歡足球,實際上足球比賽中贏球數(shù)與輸球數(shù)是相反意義的量。我們可以規(guī)定贏球為“正”,輸球為“負”,比如,贏3 球記為+3,輸2 球記為-2。在足球比賽中規(guī)定:進球數(shù)記為正數(shù),失球數(shù)記為負數(shù),它們的和叫作凈勝球。那么學校足球隊在一場比賽中的凈勝球可能有以下各種不同的情形:(1)上半場贏了3球,下半場贏了2 球,全場共贏了5 球,也就是(+3)+(+2)=+5;(2)上半場輸了2 球,下半場輸了1 球,全場共輸了3 球,也就是(-2)+(-1)=-3。你們還能說出其他情形嗎?(教師將所列出的算式進行板書。)
生4:上半場贏了3 球,下半場輸了2 球,全場贏了1球,也就是(+3)+(-2)=+1。
生5:上半場輸了3 球,下半場贏了2 球,全場輸了1球,也就是(-3)+(+2)=-1。
生6:上半場贏了3 球,下半場不輸不贏,全場仍贏3球,也就是(+3)+0=+3。
生7:上半場輸了2球,下半場兩隊都沒有進球,全場仍輸2球,也就是(-2)+0=-2。
生8:上半場打平,下半場也打平,全場仍是平局,也就是0+0=0。
師:請同學們將黑板上所有算式按關(guān)于兩個加數(shù)的符號進行分類。
生9:分三類,分別是同號兩數(shù)相加、異號兩數(shù)相加、一個數(shù)與0相加。
師:看看這些算式,你們認為有理數(shù)的加法法則和小學里學的加法法則一樣嗎?
生10:不一樣。
師:請同學們分三類來歸納出有理數(shù)加法法則,先自己說給自己聽(獨學),再說給同桌聽(對學),最后小組交流(群學)。(學生表述、交流,教師巡學指導(dǎo)。)
教師在學生全班展示的過程中,板書有理數(shù)加法法則。(略)
師:哪一類法則最難歸納?
生11:異號兩數(shù)相加,它也要分兩種情況——絕對值不相等的異號兩數(shù)相加和絕對值相等的異號兩數(shù)相加。
[啟示]由學生喜歡的足球入手,以凈勝球數(shù)讓學生列出其他算式,從多個算式中讓學生進行分類,并進行啟發(fā),加強了學生對“分三類”的分類思想的認知。分三類分步進行歸納減輕了學生歸納的“工作量”,也降低了歸納和理解的難度,使不同層次的學生都能跟上“節(jié)奏”;最后一句“哪一類法則最難歸納?”加深了學生對異號相加法則要“分類”的記憶。
為了讓學生理解法則和學會書面表達,舉例如下。
例1 計算:①(-3)+(-9);②(-4.7)+3.9;③0+(+11)。
例2 某公司三年的盈虧情況如下表所示,規(guī)定盈利為“+”(單位:萬元)。
第三年+42第一年-24第二年+15.6
(1)該公司前兩年盈利了多少萬元?該公司三年共盈利多少萬元?
(2)請自己創(chuàng)編計算練習題。
(3)試著利用這些算式編制應(yīng)用題:①(-2)+(+2);②(+12)-(-8);③(-8)+(+6)。
[啟示]針對解題過程的規(guī)范格式,教師一開始就要強調(diào)到位,只有不斷地強化和約束,才能讓學生慢慢養(yǎng)成良好的習慣;對于“現(xiàn)在大家有沒有發(fā)現(xiàn)做兩個有理數(shù)的加法運算和小學里做兩個數(shù)的加法運算有什么不同嗎?”的追問,是想讓學生自己歸納出來以強化“代數(shù)算法思維”——先定性再定量;例2 的補充是為了拓寬學生的視野,從求兩個有理數(shù)的和到求3個有理數(shù)的和,形成推廣能力。
國際著名數(shù)學教育家弗賴登塔尓指出:“學生學習數(shù)學的唯一正確方法是實行再創(chuàng)造,也就是由學生個人把要學的東西自己去發(fā)現(xiàn)或創(chuàng)造出來。教師的任務(wù)是引導(dǎo)和幫助學生去進行再創(chuàng)造,而不是把現(xiàn)成的結(jié)論灌輸給學生?!北竟?jié)課讓有理數(shù)加法法則“化雪無痕”地落到學生的心里,使學生“自然地吸收”,也就是說在教學中,我們要通過學生的思維活動,把前人的思維結(jié)果化為他們的思維結(jié)果,重視學生的“自覺建構(gòu)”。