根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)編寫的教材在解方程教學(xué)的編排與以前舊教材相比有很大的不同。舊教材是讓學(xué)生熟記四則運算各部分之間的關(guān)系,利用四則運算各部分之間的關(guān)系來解方程。而新教材則是通過探索、理解等式的基本性質(zhì),再應(yīng)用等式的基本性質(zhì)來解方程。正是由于這種變化,在教學(xué)實踐中出現(xiàn)了一系列問題,筆者對這些問題進(jìn)行了思考,找出了一些解決問題的辦法。現(xiàn)提出來,敬請各位同仁批評指正。
問題一:例如3x-7+7化簡為3x如何教學(xué)?
我們先看一個解方程的實例:
3x-7=8
解:3x-7+7=8+7 ……①
3x=15 ……②
3x÷3=15÷3
x=5
在這個實例中,第②步3x-7+7化簡為3x。類似這樣的化簡有x+4-4化簡為x、2x÷2化簡為x……只要是運用等式的基本性質(zhì)解方程就一定會用到這樣的化簡。而這樣的化簡在教材中沒有作任何說明和鋪墊,似乎“地球人都知道”。絕大部分教師在教學(xué)中只是強(qiáng)調(diào)這是“抵銷”了,學(xué)生也只是糊里糊涂地照著做。
當(dāng)然,在第三學(xué)段即初中教學(xué)中,這不是個問題。因為學(xué)生在學(xué)習(xí)解方程之前已經(jīng)學(xué)習(xí)了“互為相反數(shù)的兩個數(shù)的和是0”“互為倒數(shù)的兩個數(shù)的積是1”等知識。而這恰恰是上面所說“抵銷”的知識基礎(chǔ)??墒切W(xué)生學(xué)習(xí)解方程是在五年級,并沒有以上的知識基礎(chǔ)。所以這是小學(xué)生學(xué)習(xí)用等式的基本性質(zhì)解方程的一個障礙。
解決辦法:添加“抵銷規(guī)律”的教學(xué)。
筆者認(rèn)為,解決的辦法是在教學(xué)解方程之前,教材中或至少在教師的教學(xué)中應(yīng)添加“抵銷規(guī)律”的教學(xué),即引導(dǎo)學(xué)生通過對一系列的算式(例如,計算下面各題,請仔細(xì)觀察,看你發(fā)現(xiàn)了什么?49+8-8,36.3-1.25+1.25+-;130×4÷4,8.7÷0.3×0.3,÷×)的觀察讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)并總結(jié)“抵銷規(guī)律”:一個數(shù)先加上a再減去a或者先減去a再加上a,還得原數(shù);一個數(shù)先乘以a再除以a或者先除以a再乘以a,還得原數(shù)(a不為0)。還可以讓學(xué)生想一想為什么會有這樣的規(guī)律,以加深對此規(guī)律的理解。
有了這樣的認(rèn)知基礎(chǔ)后,再教學(xué)利用等式的基本性質(zhì)解方程,在進(jìn)行類似于“3x-7+7化簡為3x”的化簡過程時就沒有認(rèn)知障礙了。
問題二:形如a-x=b、a÷x=b方程的解法如何教學(xué)?
運用等式的基本性質(zhì)解a-x=b、a÷x=b的方程,過程會較為復(fù)雜。而按老教材教法,運用四則運算各部分的關(guān)系來解,過程會很簡潔。正因為運用等式的基本性質(zhì)解過程復(fù)雜,課程標(biāo)準(zhǔn)教材回避了這類方程。但實際上這樣的方程是沒法回避的,學(xué)生在做練習(xí)、測驗或解決生活中的實際問題時常會碰到。
目前大部分教師實際教學(xué)中用“兩條腿走路”,既教學(xué)利用等式的基本性質(zhì)解方程,又教學(xué)利用四則運算各部分的關(guān)系解方程。筆者認(rèn)為這樣教學(xué),一方面是加重了學(xué)生學(xué)習(xí)的負(fù)擔(dān),對于學(xué)困生更會產(chǎn)生思維上的混淆;另一方面是沒能深入領(lǐng)會課程標(biāo)準(zhǔn)及教材的精神。五年級數(shù)學(xué)《 教師教學(xué)用書 》上指出:“長期以來,在小學(xué)教學(xué)簡易方程,方程變形的依據(jù)總是加減運算的關(guān)系或乘除運算之間的關(guān)系?!边@實際上是用算術(shù)的思路求未知數(shù)。到了中學(xué)重新學(xué)習(xí)依據(jù)等式的基本性質(zhì)或方程的同解原理解方程,而且小學(xué)的思路及其算法掌握得越牢固,對中學(xué)代數(shù)起步教學(xué)的負(fù)遷移就越明顯?,F(xiàn)在,根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,從小學(xué)起就引入等式的基本性質(zhì),并以此為基礎(chǔ)導(dǎo)出解決方程的方法,這就較為徹底地避免了同一內(nèi)容兩種思路、兩種算理解釋的現(xiàn)象,有利于加強(qiáng)中小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的銜接。
解決辦法:不回避,堅持運用等式基本性質(zhì)。
筆者認(rèn)為,解決的辦法是教材中不回避形如a-x=b、a÷x=b的方程。再說了,初中也沒有教學(xué)這樣方程的解法,小學(xué)不學(xué),什么時候?qū)W?教學(xué)中教師仍引導(dǎo)學(xué)生運用等式的基本性質(zhì)解,先把方程兩邊同時加上x或同時乘以x(這時應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生弄清這里的x不可能是0),然后將方程兩邊進(jìn)行交換,再把方程兩邊同時減去b或同時除以b。
問題三:形如4x+2(8-x)=26(人教版教材六年級上冊第114頁)的方程解法如何教學(xué)?
《 義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn) 》(2011年版)在第二學(xué)段目標(biāo)中指出要讓學(xué)生“會(能)解簡單的方程”。這里所說的“簡單的方程”簡單到什么程度沒有明確說明,以前所實行的教學(xué)大綱中明確說明了方程只講到ax±b=c及ax±bx=c的方程。
由于難易程度沒有明確,人教版小學(xué)數(shù)學(xué)六年級上冊教材第114頁在教學(xué)雞兔同籠問題(籠子里有若干只雞和兔。從上面數(shù),有8個頭,從下面數(shù),有26只腳。雞和兔各有幾只?)時,出現(xiàn)了4x+2(8-x)=26的方程。從原教學(xué)大綱中ax±bx=c的方程到現(xiàn)在4x+2(8-x)=26的方程,這中間的跨度太大。我們先看看它的解答過程。
4x+2(8-x)=26
4x+(2×8-2x)=26 ……①
4x+(16-2x)=26 ……②
4x+16-2x=26 ……③
4x-2x+16=26 ……④
2x+16=26
2x=10
x=5
從初中所學(xué)的有理數(shù)的角度看,其中第③步實質(zhì)上是運用了加法結(jié)合律,第④步實質(zhì)上是運用了加法交換律。這些對于初中學(xué)生來說很容易理解,但對于小學(xué)生來說,由于沒有學(xué)習(xí)有理數(shù)的加減法,無法理解“減去一個數(shù),就是加上這個數(shù)的相反數(shù)”的道理,因此也無法理解上面的第③、第 ④步是運用了加法結(jié)合律和加法交換律。
解決辦法:提早認(rèn)識兩條規(guī)律。
(1)讓學(xué)生認(rèn)識“同一級運算,可以帶著符號搬家”的規(guī)律。
在教學(xué)人教版四年級下冊第三單元“運算定律與簡便運算”中的第39頁“簡便計算”的例1時,當(dāng)學(xué)生用到課本中的第三種方法時,可以向?qū)W生介紹:這里234-66-34=234-34-66實際上是將34帶著它前面的符號“-”搬家了,將“-34”搬家到了234的后面。這個方法可以叫做“帶著符號搬家”。那么在哪種情況下可以“帶著符號搬家”?讓學(xué)生舉例說明。學(xué)生若舉例不成,教師可以舉例,根據(jù)所舉例子讓學(xué)生歸納規(guī)律:“在只有加減法的算式里,可以帶著符號搬家?!?/p>
同樣地,在教學(xué)第43頁例題時,當(dāng)學(xué)生用到這種算法“1250÷25÷5=1250÷5÷25”時,也向?qū)W生說明這實際上是運用了“帶著符號搬家”的規(guī)律,這又是在什么情況下運用這個規(guī)律的?在只有乘除法的情況下可以用嗎?讓學(xué)生舉例驗證后小結(jié):“在只有乘除法的算式里,可以帶著符號搬家。”進(jìn)而讓學(xué)生將本條規(guī)律與上一條規(guī)律合在一起歸納為“同一級運算,可以帶著符號搬家”。
學(xué)生認(rèn)識了“同一級運算,可以帶著符號搬家”的規(guī)律后,問題三解方程中的第④步就可以解釋為“同一級運算,可以帶著符號搬家”。
(2)補(bǔ)充教學(xué)“去括號”的規(guī)律。
在四年級下冊第三單元“運算定律與簡便運算”中,當(dāng)學(xué)生已學(xué)習(xí)了加法結(jié)合律和減法性質(zhì)后,可補(bǔ)充教學(xué)“去括號”的規(guī)律??梢韵纫龑?dǎo)學(xué)生觀察加法結(jié)合律和減法性質(zhì)的字母式子:a+(b+c)=a+b+c和a-(b+c)=a-b-c,想一想a+(b-c)= ,a-(b-c)=
。并讓學(xué)生舉例驗證,最后讓學(xué)生小結(jié)加減法中去括號的規(guī)律。
問題三解方程中的第③步就可以解釋為運用了“去括號”的規(guī)律。
事實上這兩條規(guī)律,不僅在解復(fù)雜的方程中用到,而且在四年級開始學(xué)習(xí)的簡便計算中常常被用到,非常實用,應(yīng)讓學(xué)生提前認(rèn)識。
問題四:形如2x+4(8-x)=26(人教版教材六年級上冊第114頁)的方程解法如何教學(xué)?
剛才解決了雞兔同籠問題中的一類方程的解法,當(dāng)時是設(shè)兔有x只的。如果是設(shè)雞有x只,那么就會列出2x+4(8-x)=26的方程。對于小學(xué)生來說,解這個方程更難。我們還是先看看它的解答過程。
2x+4(8-x)=26
2x+(4×8-4x)=26 ……①
2x+(32-4x)=26 ……②
2x+32-4x=26 ……③
32-2x=26 ……④
2x=6
x=3
可以看出即使學(xué)生認(rèn)識了“同一級運算,可以帶著符號搬家”“去括號”的規(guī)律,要想正確解上面的方程仍會有困難,難就難在第④步。
實際教學(xué)中教師常常采用回避的辦法,告訴學(xué)生設(shè)腳多的動物為x只,解方程容易些。
如果不回避,那么怎樣幫助學(xué)生突破這個難點呢?
解決辦法:讓學(xué)生掌握“有加有減,抵銷一部分”的方法。
讓學(xué)生化簡下面式子,并觀察,看能否找出快速化簡的好辦法。
a+5-8,b+7-1,x-9+4,y-2+10。
如果學(xué)生化簡有困難,可以a+5-8為例講解化簡方法。
a+5-8=a+5-(5+3)……將加數(shù)5和減數(shù)8中 較大的一個數(shù)進(jìn)行拆分
=a+5-5-3 ……運用減法的性質(zhì)
=a-3 ……運用“抵銷的規(guī)律”
再讓學(xué)生想一想如果省略第一步、第二步,可以怎么化簡?完成以上化簡后,引導(dǎo)學(xué)生小結(jié)“有加有減,抵銷一部分”的方法:“加上一個數(shù)又減去另一個數(shù),或是減去一個數(shù)又加上另一個數(shù),要看是加得多,還是減得多。如果是加得多,最后結(jié)果仍是加上幾,如果是減得多,最后結(jié)果仍是減去幾;最后加上或減去的數(shù)是原算式中加數(shù)與減數(shù)的差?!边@個方法實際上是初中數(shù)學(xué)中正數(shù)與負(fù)數(shù)相加加法法則的小學(xué)化。
學(xué)生掌握了“有加有減,抵銷一部分”的方法后,再遇到類似于2x+32-4x=26這樣的方程,可以先運用加法交換律,變形為32+2x-4x=26,再運用“有加有減,抵銷一部分”的方法進(jìn)行化簡變形,得到32-2x=26,進(jìn)而解得結(jié)果。
綜上所述,按現(xiàn)行課程標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)在的人教版教材教學(xué)解方程,需要教師補(bǔ)充教學(xué)“抵銷規(guī)律”“同一級運算,可以帶著符號搬家”“去括號”“有加有減,抵銷一部分”這四個規(guī)律或方法。只有這樣才能掃清學(xué)生學(xué)習(xí)解方程的知識和技能障礙,為提高學(xué)生解方程的能力打下堅實的基礎(chǔ),幫助學(xué)生消除對解方程的畏難情緒,達(dá)到會學(xué)、樂學(xué)的目的。
(作者單位:武漢市前川五小,湖北 武漢,430300)