☉浙江省溫州市第十九中學(xué)何萍
立足課標(biāo)經(jīng)歷猜想發(fā)展思維
——對(duì)“嘗試檢驗(yàn)法解方程”的教學(xué)思考
☉浙江省溫州市第十九中學(xué)何萍
浙教版(2012年版)義務(wù)教育教科書(shū)七年級(jí)上冊(cè)第5章第1節(jié)“一元一次方程”中提出了“嘗試檢驗(yàn)法”.在校本教研的一節(jié)課上,筆者看到了這樣的一個(gè)案例.
D老師在學(xué)生了解了一元一次方程的解的概念的基礎(chǔ)上提出問(wèn)題:你知道一元一次方程的解是什么嗎?,所以估計(jì)x為負(fù)數(shù),教師給出一列數(shù),電腦上出示表1.
表1
接著,D老師讓學(xué)生求出對(duì)應(yīng)的從而得到方程的解是x=-3.然后,D老師告訴學(xué)生,對(duì)于一些簡(jiǎn)單的方程,可以確定未
知數(shù)的一個(gè)較小的取值范圍,將這些未知數(shù)的值代入方程進(jìn)行嘗試檢驗(yàn),來(lái)確定方程的解,這種方法叫作嘗試檢驗(yàn)法.
嘗試檢驗(yàn)法是新版浙教版教材中新添的內(nèi)容,這一內(nèi)容替換掉了老版教材中利用等式基本性質(zhì)解簡(jiǎn)單的一元一次方程的例子.學(xué)生在小學(xué)已經(jīng)學(xué)過(guò)了用逆運(yùn)算的方法解一元一次方程,在不會(huì)解方程的情況下,原始的想法是先估計(jì)一個(gè)值,然后代入,觀察等號(hào)兩邊值的大小,從而估計(jì)調(diào)整、縮小解的范圍.其中,滲透了變量思想、函數(shù)思想,又體現(xiàn)了逐步逼近的思想.
表2
課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》(以下簡(jiǎn)稱《課標(biāo)》)進(jìn)一步指出,數(shù)學(xué)課程內(nèi)容“不僅包括數(shù)學(xué)的結(jié)果,也包括數(shù)學(xué)結(jié)果的形成過(guò)程和蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想方法”,“數(shù)學(xué)課程內(nèi)容的組織與呈現(xiàn)應(yīng)該重視過(guò)程.通過(guò)這樣一個(gè)過(guò)程,學(xué)生不僅能獲得知識(shí)與技能,而且能體會(huì)感悟到這些知識(shí)技能背后更為本質(zhì)的東西——知識(shí)的產(chǎn)生與發(fā)展,以及數(shù)學(xué)的思想、方法,積累起一定的數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn).同時(shí),通過(guò)這一過(guò)程也可以使學(xué)生掌握一定的學(xué)習(xí)方法,養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,從整體上促進(jìn)自己數(shù)學(xué)素養(yǎng)的提高.”
基于《課標(biāo)》的過(guò)程目標(biāo),筆者認(rèn)為,經(jīng)歷“嘗試檢驗(yàn)法”過(guò)程,如教材中提出的“依次取x的值為11,12,13,14,15,16,17,代入方程左邊代數(shù)式,求出代數(shù)式的值,然后用方程的解的概念去驗(yàn)證求得未知數(shù)的值”的思維方法,是今后解決問(wèn)題的一種重要的數(shù)學(xué)基本思想,即推理能力.讓學(xué)生經(jīng)歷用合情推理發(fā)現(xiàn)結(jié)論,用演繹推理證明結(jié)論的完整推理過(guò)程,在過(guò)程中感悟數(shù)學(xué)基本思想,積累數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),發(fā)展學(xué)生的推理能力,是教材提出“嘗試檢驗(yàn)法”的主要意圖.
基于此,筆者認(rèn)為,體驗(yàn)嘗試檢驗(yàn)法的起點(diǎn)不是先給出x的取值范圍,而是立足于讓學(xué)生猜的思維基礎(chǔ)上,“有道理”地去猜x的取值范圍.
師:猜猜x=?
學(xué)生1:x=3.
學(xué)生2:x=4.
(學(xué)生隨意報(bào)出兩個(gè)數(shù))
表3
表4
師:從表3中看出,x不等于3,也不等于4,該往哪邊猜?
生3:x比3小.
師:怎么猜出來(lái)的?
(教師根據(jù)學(xué)生口述將表3調(diào)整成表4)
生4:我猜x=-1.
表5
師:還猜嗎?往哪邊猜?
生5:我猜x=-2.
生6:我猜x=-5.
師:哦,x=-2大了,x=-5小了.
生:x的值在-2和-5之間(表6).
表6
生7:我猜到了,方程的解是x=-3.
師:怎么猜到的?
生7:x的值在-2和-5之間,我就代入x=-3,左右兩邊相等.
師:哦,隨機(jī)猜的.
生8:我取-5和-2中間的數(shù)-3.5代入,它們的差小于0,說(shuō)明x的值在-2和-3.5之間.
師:這兩個(gè)學(xué)生“猜”得很有規(guī)律.我們來(lái)回憶剛才的過(guò)程,看看怎樣能快速地猜出x的值?
生10:先任意猜兩個(gè)數(shù),分別比較左右兩邊的差與0的大小,如果兩個(gè)差都比0大,那么x的值比猜的這兩個(gè)數(shù)小,如果兩個(gè)差都比0小,那么x的值比猜的這兩個(gè)數(shù)大,如果兩個(gè)差,一個(gè)比0大,一個(gè)比0小,那么x的值在這兩個(gè)數(shù)之間,我們就在這個(gè)范圍內(nèi)找x的值.
師:怎么找?
生11:再猜一個(gè)x,比較差與0的大小,按照這種方法,不斷縮小x的范圍,使得差與0越來(lái)越接近.
師:為了快速地猜出x的近似值,你有沒(méi)有方法?
生11:x=3時(shí),差是9,x=-5時(shí),差是-3,說(shuō)明x的值在3和-5之間,再取3和-5的中間的數(shù)-2,差是1.5,說(shuō)明x的值在-2和-5之間,再取-2和-5的中間數(shù)-3.5,差接近0,取x=-3.
師:哦,把x的取值范圍一分為二進(jìn)行嘗試,不斷地縮小x的取值范圍,使得這個(gè)范圍內(nèi)x的值所對(duì)應(yīng)的差與0越來(lái)越接近,從而找到滿足條件的x的值.
生12:我還有一種方法.也可以觀察x每增加(減少)1,差增加或減少了多少,從而找到x的值.
師:有點(diǎn)意思,舉個(gè)例子說(shuō)明.
生12:如我們猜了x=4時(shí),差是10.5,x=3時(shí),差是9,說(shuō)明x減少1時(shí),差減少1.5.那么如果差從10.5減少到0,則x減少了那么x的值就是4-7=-3.
師:通過(guò)觀察兩個(gè)變化的量,來(lái)找出彼此之間的關(guān)聯(lián),從而求得x的值,這是函數(shù)思想.
這個(gè)環(huán)節(jié),學(xué)生思維異?;钴S,興趣高漲.比較兩次教學(xué),我們發(fā)現(xiàn),這樣的學(xué)習(xí)過(guò)程,優(yōu)點(diǎn)在于:第一,通過(guò)列表,讓學(xué)生初步體會(huì)取不同x的值,方程左、右兩邊的代數(shù)式的值會(huì)不同,每取一個(gè)x的值,每個(gè)代數(shù)式都唯一對(duì)應(yīng)一個(gè)值,滲透了變量思想和函數(shù)思想;第二,學(xué)生在猜x的值的過(guò)程中已經(jīng)運(yùn)用了二分法的思想將x的范圍不斷縮小,并用逼近的原理求出x的值,滲透了逐步逼近思想;第三,讓學(xué)生初步體會(huì)方程左右兩邊代數(shù)式隨x的值越來(lái)越大時(shí),代數(shù)式值的變化趨勢(shì),當(dāng)方程左邊代數(shù)式和右邊代數(shù)式的值相等時(shí),此時(shí)對(duì)應(yīng)的x的值就是方程的解,也就是當(dāng)?shù)闹翟絹?lái)越大,1-x的值越來(lái)越小,在某時(shí)刻,兩者有一個(gè)共同的點(diǎn),此時(shí),x的值相同,代數(shù)式的值也相同,這個(gè)思維過(guò)程,讓學(xué)生初步去體會(huì)函數(shù)和方程的關(guān)系;第四,通過(guò)讓學(xué)生先“猜”,先“笨”做,再去驗(yàn)證猜想,積累探究活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),有利于培養(yǎng)學(xué)生的推理能力.
數(shù)學(xué)思想是數(shù)學(xué)教學(xué)的精髓.《課程》指出:“數(shù)學(xué)思想蘊(yùn)含在數(shù)學(xué)知識(shí)形成、發(fā)展和應(yīng)用的過(guò)程中,是數(shù)學(xué)知識(shí)和方法在更高層次上的抽象與概括.”教師在數(shù)學(xué)教學(xué)中要善于以知識(shí)和技能為載體,讓學(xué)生充分經(jīng)歷知識(shí)的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程,從中來(lái)激發(fā)思維,感悟數(shù)學(xué)思想.