【摘要】運(yùn)算素養(yǎng)是初中學(xué)生必須掌握的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),它關(guān)系到學(xué)生的可持續(xù)性學(xué)習(xí),甚至影響學(xué)生的一生.在平時(shí)教學(xué)中,學(xué)生簡單地認(rèn)為計(jì)算錯(cuò)誤的重要原因是粗心所致,未從根本上掃清計(jì)算障礙.本文以“去括號(hào)”的教學(xué),從課堂教學(xué)、學(xué)生的認(rèn)知角度進(jìn)行分析,進(jìn)一步優(yōu)化課堂教學(xué),細(xì)化去括號(hào)步驟,提升學(xué)生的數(shù)學(xué)計(jì)算品質(zhì)和數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).
【關(guān)鍵詞】 初中數(shù)學(xué);去括號(hào);運(yùn)算素養(yǎng)
整式加減是代數(shù)運(yùn)算的基礎(chǔ).而整式加減中“去括號(hào)”這一步一直是教學(xué)中的難點(diǎn)和易錯(cuò)點(diǎn).看似簡單的“去括號(hào)”的過程,學(xué)生的錯(cuò)誤卻層出不窮.學(xué)生學(xué)習(xí)去括號(hào)的困難在哪呢?去括號(hào)應(yīng)該怎樣教呢?這是教學(xué)“整式的加減”一章后筆者一直在反思的問題.
1 從課堂教學(xué)的角度
當(dāng)課堂是學(xué)習(xí)的主陣地,學(xué)生的認(rèn)真聽講固然重要,但課堂的教學(xué)設(shè)計(jì)也非常重要.人教版七年級(jí)上冊(cè)的教材對(duì)去括號(hào)的內(nèi)容是這樣安排的:
引入 通過分析章前引言中的問題,得出鐵路全長(單位:km)是100u+120(u-0.5),兩段鐵路長度(單位:km)的差是100u-120(u-0.5).
分析 帶有括號(hào)的運(yùn)算,如何化簡?利用分配律,可以去括號(hào),再合并同類項(xiàng).然后給出去括號(hào)的過程,再比較去括號(hào)前后的變化:
100u+120(u-0.5)=220u-60,
100u-120(u-0.5)=-20u+60.
歸納 由上面的變化過程,歸納出去括號(hào)時(shí)符號(hào)變化的規(guī)律.(結(jié)論略寫)
最后補(bǔ)充括號(hào)前面只有正號(hào)和負(fù)號(hào)的情況,可分別看作括號(hào)外的因數(shù)是1和-1,然后利用分配律把括號(hào)去掉.
筆者認(rèn)為,在這個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中,學(xué)生在學(xué)習(xí)上仍存在幾個(gè)障礙未能有效解決.
一是對(duì)去括號(hào)的意義沒有足夠的認(rèn)識(shí).為什么要去括號(hào)?括號(hào)有什么實(shí)際的意義?去括號(hào)前后的實(shí)際意義是否一致?這些問題都應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生去思考,以加強(qiáng)對(duì)去括號(hào)的恒等變形的原理和簡化運(yùn)算的作用有所體會(huì).
二是去對(duì)括號(hào)的法則構(gòu)建并不具體.教材中利用分配律直接完成了去括號(hào)的過程,而學(xué)生對(duì)分配的認(rèn)知大多還停留在小學(xué)的形如(23+15-310)×30這樣數(shù)的簡化計(jì)算上,而且符號(hào)處理簡單,而如-120(u-0.5)這種從數(shù)的運(yùn)算到式的運(yùn)算的過渡還沒適應(yīng),未必能夠順利地轉(zhuǎn)化成分配律的應(yīng)用上來.
三是符號(hào)變化的規(guī)律對(duì)去括號(hào)的指導(dǎo)作用不明顯.符號(hào)變化規(guī)律中給出了去括號(hào)后原來各項(xiàng)的符號(hào)與原來符號(hào)的關(guān)系,這不但要在邏輯上作出判斷,才能對(duì)符號(hào)作出處理,而且去括號(hào)后里面各項(xiàng)與外面的因數(shù)的關(guān)系并沒有給出,對(duì)去括號(hào)的具體操作起不到法則的指導(dǎo)作用,只能算MD/qi2KT6AgfUtm42q6g/g==是對(duì)符號(hào)的檢驗(yàn).而去括號(hào)的整個(gè)過程應(yīng)該有明確的步驟.因此,這個(gè)規(guī)律如何與前面講的運(yùn)用分配律去括號(hào)的方法銜接起來,需要好好思考,否則對(duì)學(xué)生去括號(hào)的方法學(xué)習(xí)反而形成阻礙.
2 從學(xué)生認(rèn)知的角度
去括號(hào)常見錯(cuò)誤主要表現(xiàn)在“漏乘”和符號(hào)出錯(cuò).這些錯(cuò)誤常糾常錯(cuò),很多學(xué)生都?xì)w結(jié)為自己粗心大意.但是,對(duì)學(xué)生長期跟蹤了解來看,其實(shí)很多學(xué)生對(duì)去括號(hào)的過程的認(rèn)識(shí)還存在著錯(cuò)誤認(rèn)識(shí).
2.1 對(duì)括號(hào)的作用的理解
小學(xué)四年級(jí)教材內(nèi)容中已出現(xiàn)有關(guān)括號(hào)的運(yùn)算.只是小學(xué)階段,主要強(qiáng)調(diào)括號(hào)運(yùn)算的優(yōu)先級(jí)順序.當(dāng)括號(hào)內(nèi)的內(nèi)容不能進(jìn)行運(yùn)算時(shí),括號(hào)內(nèi)的各部分就應(yīng)看成一個(gè)整體.而許多學(xué)生并沒有形成這種認(rèn)識(shí).
例如 當(dāng)5與-2相乘時(shí),不少學(xué)生會(huì)寫成“5×-2”,對(duì)于-24不少學(xué)生會(huì)理解為-2的4次方,這都是對(duì)括號(hào)的作用認(rèn)識(shí)不夠的表現(xiàn),并沒有認(rèn)識(shí)到有括號(hào)與沒有括號(hào)在形式和算理上的區(qū)別.
2.2 對(duì)符號(hào)的理解
學(xué)生剛開始學(xué)習(xí)符號(hào)運(yùn)算,存在著運(yùn)算關(guān)系識(shí)別的困惑.對(duì)“+”“-”的意義混淆.何時(shí)應(yīng)理解為正負(fù)號(hào),何時(shí)理解為運(yùn)算的加減號(hào)還不明確.
例如 在(23+15-310)×30的運(yùn)算中,學(xué)生很自然地把括號(hào)內(nèi)的“+”“-”理解加減號(hào),但在(23+15-310)×(-30)中,如仍理解為加減號(hào),則會(huì)展開成這種形式:23×(-30)+15×(-30)-310×(-30),對(duì)于數(shù)的運(yùn)算沒多大問題,但從整式加減的運(yùn)算角度來看,并沒有一次性地完成去括號(hào),因此,這時(shí)需把括號(hào)內(nèi)各項(xiàng)看成省略了加號(hào)和括號(hào)的和的形式,“+”“-”理解為正負(fù)號(hào),這樣才能在整式加減的去括號(hào)中完成過渡.
3 優(yōu)化課堂教學(xué)的思考
針對(duì)以上對(duì)課堂教學(xué)和學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)的分析,在去括號(hào)的教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)需要不斷地優(yōu)化和改進(jìn).
3.1 重視現(xiàn)實(shí)的原型
前面分析中指出,學(xué)生對(duì)括號(hào)作用,對(duì)括號(hào)的實(shí)際意義的認(rèn)知都存在不足.因此,可以通過以下兩個(gè)類似的實(shí)例引出.
實(shí)例1 水果店原來蘋果a千克,橙子b千克,第一天賣出蘋果c千克,賣出橙子d千克,問剩下蘋果和橙子共多少千克?
通過兩種方法列出a+b-(c+d)和a+b-c-d兩種形式,a+b-(c+d)a+b-c-d的結(jié)論.
實(shí)例2 水果店原來有蘋果a千克,橙子b千克,第一天賣出蘋果c千克,賣出橙子d千克,第二天賣出的蘋果和橙子數(shù)量分別與第一天賣出的一樣多,問兩天后剩下蘋果和橙子共多少千克?
兩種方法列式:a+b-2(c+d)和a+b-2c-2d,這就得到去括號(hào)a+b-2(c+d)=a+b-2c-2d的結(jié)論.
通過現(xiàn)實(shí)的原型,學(xué)生可以更好地理解去括號(hào)的意義和要注意的問題,對(duì)去括號(hào)的方法會(huì)有更深入地認(rèn)識(shí).
3.2 對(duì)去括號(hào)過程的細(xì)化
運(yùn)用分配律去括號(hào)的過程,課本講得很簡略,教師必須對(duì)教材重組,給出具體可操作的步驟,才能讓學(xué)生更好地掌握去括號(hào)的方法.
對(duì)去括號(hào)的過程進(jìn)行細(xì)化,主要有兩個(gè)方向.
第一種常見的處理方法是,對(duì)括號(hào)前的因數(shù)不是1的去括號(hào)過程細(xì)化為兩個(gè)步驟.例如:-120(u-0.5)=-(120u-60)=-120u+60.
這種處理方法的好處是把因數(shù)是負(fù)數(shù)的情況分解處理了,學(xué)生運(yùn)用分配律相對(duì)容易把因數(shù)乘進(jìn)去,最后就可以根據(jù)教材中的法則對(duì)括號(hào)前面是正號(hào)或負(fù)號(hào)進(jìn)行化簡,這種做法運(yùn)用符號(hào)規(guī)律相對(duì)順暢一點(diǎn).但運(yùn)算步驟會(huì)更繁雜一點(diǎn).
第二種常見的處理方法,是將括號(hào)里的多項(xiàng)式與有理數(shù)加減中省略括號(hào)和加號(hào)的和的形式類比統(tǒng)一.多項(xiàng)式本身的定義就是單項(xiàng)式的和.所以,只要分清多項(xiàng)式中的每一項(xiàng),去括號(hào)將會(huì)變得更清晰.如a-(b-c),理解成a減去b與-c的和,轉(zhuǎn)化成a減b再減-c,再化簡成a-b+c.對(duì)于括號(hào)前有因數(shù)的情況,則需要聯(lián)系有理數(shù)的乘法運(yùn)算中運(yùn)用乘法分配律的過程.
例如 先計(jì)算(23+15-310)×(-30),把括號(hào)內(nèi)各項(xiàng)看成和的形式,采用先定符號(hào)再定絕對(duì)值的方法,得到(23+15-310)×(-30)=-23×30-15×30+310×30.
類比計(jì)算(23a+15b-310c)×(-30),把-30放到括號(hào)前面,得到-30(23a+15b-310c)=-30×23a-30×15b+30×310c.
這種處理方法其實(shí)就是乘法分配律的運(yùn)用,只是具體的細(xì)節(jié)過程和算理需要講清楚,并且在有理數(shù)的運(yùn)算中就要先打好符號(hào)處理的基礎(chǔ).
4 結(jié)語
對(duì)于計(jì)算的各種錯(cuò)誤都會(huì)有深層次的原因.我們不能簡單地埋怨學(xué)生不認(rèn)真聽講,也不能認(rèn)為是一時(shí)的粗心大意,應(yīng)該對(duì)待每一個(gè)教學(xué)中遇到的問題,好好進(jìn)行剖析,找到學(xué)生發(fā)生錯(cuò)誤的真正原因,并進(jìn)行專題訓(xùn)練,開展計(jì)算比賽,切實(shí)提升學(xué)生的計(jì)算素養(yǎng).