馬玨
【摘? ?要】數(shù)學(xué)概念是小學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ),當(dāng)數(shù)學(xué)概念的抽象概括特征“碰上”小學(xué)生的具體形象思維,就需要找準(zhǔn)概念的“體驗(yàn)點(diǎn)”,讓學(xué)生經(jīng)歷完整學(xué)習(xí)概念的過程,即從“它是什么(概念理解)”到“怎么得到它(方法層面)”再到“它有什么用(問題解決)”,從而進(jìn)行意義的自主建構(gòu),真正“明白”概念。
【關(guān)鍵詞】方程教學(xué);體驗(yàn)點(diǎn)
數(shù)學(xué)概念是小學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)。數(shù)學(xué)概念具有抽象概括的特征,而小學(xué)生又處于具體形象思維的階段,因此在概念教學(xué)中要讓學(xué)生真正明白,不能僅靠知識(shí)傳授,需要找準(zhǔn)體驗(yàn)點(diǎn),即學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)的困惑之處,讓他們不斷地去感悟和理解,從而實(shí)現(xiàn)意義的自主建構(gòu)。人教版教材五年級(jí)上冊(cè)安排了“方程的意義”教學(xué)單元,這是概念教學(xué)的重要內(nèi)容,體現(xiàn)在:一方面,小學(xué)階段學(xué)生大多運(yùn)用算術(shù)方法解決問題,這是學(xué)生第一次接觸代數(shù)思想;另一方面,方程在中學(xué)會(huì)進(jìn)一步展開學(xué)習(xí),這是為中小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的銜接做好準(zhǔn)備。
在方程教學(xué)中可以抓住三個(gè)概念理解的體驗(yàn)點(diǎn),促進(jìn)學(xué)生真正明白。
一、承接“用字母表示數(shù)”的認(rèn)識(shí),明白方程的意義
方程的意義是什么?一些教學(xué)只停留在對(duì)方程外在形式的認(rèn)知上,反復(fù)強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生找到“=”,找到“字母”,這樣的式子就是方程。而找的目的在于判斷一個(gè)式子是不是方程,這是一種顯性知識(shí)的教學(xué)。方程的意義的本質(zhì)在于讓學(xué)生經(jīng)歷方程的形成過程,明白為什么式子中會(huì)出現(xiàn)字母,這個(gè)字母有什么用,式子表示的是一種怎樣的關(guān)系,這種關(guān)系最終要解決什么問題。也就是說,要更加重視隱性知識(shí)的教學(xué)。學(xué)生在前期“用字母表示數(shù)”的學(xué)習(xí)中,已經(jīng)知道不確定的數(shù)用字母表示,可以用含有字母的式子表示數(shù)量之間的關(guān)系。方程的意義的教學(xué)要承接“用字母表示數(shù)”的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),順勢(shì)而學(xué),讓學(xué)生真正明白。體驗(yàn)過程可以通過兩組材料的呈現(xiàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
(一)出示第一組材料,初步感悟
教師出示第一組材料(如圖1)并引導(dǎo):找一找這組材料的規(guī)律,用式子把三個(gè)數(shù)之間的關(guān)系表示出來。
生:10+9=19;8+15=23;a+12=15。
師:第三個(gè)式子為什么用到了字母?
生:因?yàn)橛袀€(gè)數(shù)不知道,可以用字母來表示。
師:“a+12”表示什么?
生:a與12相加。
師:這三個(gè)式子都表示了一種什么關(guān)系?
生:上面兩個(gè)數(shù)相加的和與下面的數(shù)相等。
師:這里的“=”表示左邊的結(jié)果等于右邊,是一種相等關(guān)系。
(二)出示第二組材料,再次感悟
教師出示第二組材料(如圖2)并引導(dǎo):繼續(xù)找一找這組材料的規(guī)律,用式子把三個(gè)數(shù)之間的關(guān)系表示出來。
生:4×9=36;7×8=56;b×5=45。
師:這三個(gè)式子都表示了一種什么關(guān)系?
生:上面兩個(gè)數(shù)相乘的積與下面的數(shù)相等。
師:也表示了一種相等關(guān)系,可以用“=”聯(lián)結(jié)。
(三)兩組材料的對(duì)比與討論
師:像這些表示相等關(guān)系的式子,我們稱為“等式”。10+9=19,8+15=23,a+12=15,4×9=36,7×8=56,b×5=45都是等式。在等式中有一些數(shù)量不知道時(shí),可以用“字母”來表示,含有“未知數(shù)”的等式叫作方程,這里的“a+12=15”“b×5=45”都是方程。
師:方程中為什么要用字母表示未知數(shù)?
生:這樣能表示出數(shù)量之間的關(guān)系。
師:是一種什么關(guān)系?
生:相等的關(guān)系。
師:你能根據(jù)相等關(guān)系知道未知數(shù)是多少嗎?
生:能! a是3,b是9。
師:方程用字母表示未知數(shù),表示已知數(shù)和未知數(shù)之間的相等關(guān)系,這樣就能求出未知數(shù)。列方程是為了解決問題。
在上述教學(xué)過程中,通過兩組材料的對(duì)比,學(xué)生主動(dòng)用字母表示未知數(shù),并列出字母式,表示已知數(shù)和未知數(shù)之間的關(guān)系。學(xué)生由此明白方程和等式的關(guān)系,方程都是等式,只是其中有一些數(shù)量不知道;進(jìn)一步明白方程的意義是表示已知數(shù)和未知數(shù)之間的相等關(guān)系,從而求出未知數(shù)解決問題。
二、基于方程的意義,明白列方程的關(guān)鍵點(diǎn)
怎么列方程?在以往的教學(xué)中發(fā)現(xiàn):學(xué)生在設(shè)未知數(shù)時(shí)往往是求什么設(shè)什么,不思考為什么要這么設(shè);對(duì)于找等量關(guān)系普遍感到困難,列不出方程;出現(xiàn)了套“模式”的現(xiàn)象。教學(xué)時(shí),教師不必拘泥于列方程解決問題的若干類型,應(yīng)該基于方程的意義,加深學(xué)生對(duì)列方程的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的體驗(yàn),即“用字母表示未知數(shù)”“找到未知數(shù)和已知數(shù)之間的相等關(guān)系”,以有效突破難點(diǎn)。體驗(yàn)過程可以通過三組材料的呈現(xiàn),設(shè)計(jì)如下。
(一)出示第一組材料,明確兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)
師:什么是方程?
生:方程表示未知數(shù)和已知數(shù)之間的相等關(guān)系。
生:用字母表示未知數(shù),可以求出方程中的未知數(shù)解決問題。
師:下面圖(如圖3)中的未知數(shù)表示什么?你能找到等量關(guān)系嗎?請(qǐng)你嘗試著列出方程。
生:左邊這個(gè)圖中小貓的質(zhì)量不知道,用x表示?!靶∝埖馁|(zhì)量+球的質(zhì)量=盒子的質(zhì)量”,方程是“x+0.5=2.5”。
生:右邊這個(gè)圖中球的質(zhì)量不知道,用x表示?!皟蓚€(gè)球的質(zhì)量=砝碼的質(zhì)量”,方程是“2x=50”。
(二)出示第二組材料,分析等量關(guān)系
師:沒有了天平,你還能找到未知數(shù)和已知數(shù)之間的等量關(guān)系,列出方程嗎?
教師出示圖4,請(qǐng)學(xué)生回答。
生:從左邊這個(gè)圖中,可以看出“原價(jià)-優(yōu)惠=現(xiàn)價(jià)”,方程是“x-45=128”。
生:右邊這個(gè)圖的等量關(guān)系是“總質(zhì)量÷數(shù)量=每杯質(zhì)量”,方程是“x÷4=75”。
師:我們要分析已知數(shù)和未知數(shù)之間的關(guān)系,找到等量關(guān)系才能列出方程。
(三)出示第三組材料,感悟設(shè)未知數(shù)
教師出示圖5,請(qǐng)學(xué)生回答。
師:想一想,這里設(shè)什么量為“x”呢?
生:設(shè)2個(gè)熱水瓶裝水的質(zhì)量為x? g。
生:其實(shí)只要設(shè)1個(gè)熱水瓶的裝水量為x? g,2個(gè)熱水瓶一樣,就可以用2x? g表示。
生:如果設(shè)2個(gè)熱水瓶的裝水量為x? g,求出x后除以2,也能知道1個(gè)熱水瓶的裝水量。
師:你們的意思是,如果要知道1個(gè)熱水瓶的裝水量,可以直接設(shè)它為x,用2x就可以表示2個(gè)熱水瓶的裝水量;當(dāng)然,也可以間接設(shè)2個(gè)熱水瓶裝水的質(zhì)量為x? g,然后將求出來的“x除以2”也能知道1個(gè)熱水瓶的裝水量。那么,為什么不設(shè)杯子的裝水量為x呢?
生:因?yàn)楸拥难b水量知道??!應(yīng)該設(shè)未知數(shù)為x。
師:我們?cè)O(shè)“1個(gè)熱水瓶裝水的質(zhì)量為x? g”,等量關(guān)系是什么呢?請(qǐng)你列出方程。
生:等量關(guān)系是“2個(gè)熱水瓶的裝水量+杯子的裝水量=一壺水的裝水量”,方程是 “2x+75=2000”。
在上述教學(xué)過程中,通過第一組材料,學(xué)生借助天平,初步感悟列方程的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是“設(shè)未知數(shù)”和“找到等量關(guān)系”;第二組材料去掉了天平的直觀圖式,學(xué)生需要自己分析未知數(shù)和已知數(shù)的等量關(guān)系,加深對(duì)等量關(guān)系的認(rèn)識(shí);第三組材料中沒有標(biāo)出未知數(shù),學(xué)生通過討論發(fā)現(xiàn),根據(jù)需要,可以直接設(shè)要求的量為x,也可以先間接設(shè)相關(guān)的量為x,再求出要求的量,但是設(shè)的都是未知量,以此加深對(duì)設(shè)未知數(shù)的認(rèn)識(shí)。
三、凸顯列方程的關(guān)鍵點(diǎn),明白列方程解決問題的優(yōu)越性
在教學(xué)中,學(xué)生往往會(huì)有這樣的疑惑:“這個(gè)問題我以前就會(huì)列算式解決,為什么還要學(xué)習(xí)用方程解決呢?”如果告訴學(xué)生,因?yàn)槌踔幸獙W(xué)習(xí)這個(gè)內(nèi)容,所以小學(xué)要先學(xué)習(xí)一下,學(xué)生一定不樂意,初中的內(nèi)容可以初中學(xué),列方程解決問題太麻煩啦!所以,必須要讓學(xué)生對(duì)列方程解決問題的優(yōu)越性有所體驗(yàn)。教師可以呈現(xiàn)以下兩個(gè)材料,組織學(xué)生展開討論。
(一)出示第一個(gè)材料,感悟順向思維
足球上黑色皮是五邊形,白色皮是六邊形。白色皮共有20塊,比黑色皮的2倍少4塊,共有多少塊黑色皮?
師:你會(huì)列方程解決問題嗎?
生嘗試解答:設(shè)黑色皮有x塊,等量關(guān)系是“黑色皮的塊數(shù)×2-4=白色皮的塊數(shù)”,方程是“2x-4=20”,求得x=12。
師:如果用以前列算式的方法解決,該怎么列式呢?
生:(20+4)÷2=12(塊)。
師:為什么信息中是“少4塊”,算式中反而是“+4”呢?
生(討論):因?yàn)榘灼な呛谄さ摹?倍少4塊”,所以需要反過來想,白皮要加上4塊才是黑皮的2倍,所以20要先加上4,再除以2,才是黑皮的數(shù)量。
師:列方程解決問題時(shí)需要這樣反過來想嗎?
生(討論):不需要,因?yàn)楦鶕?jù)白皮是黑皮的“2倍少4塊”,可以直接列出等量關(guān)系“黑色皮的塊數(shù)×2-4=白色皮的塊數(shù)”,得到方程“2x-4=20”。
師:列方程解決這個(gè)問題和列算式解決這個(gè)問題,有什么不一樣?
生(討論):列方程解決問題是順著思考的,用算式解決問題需要反過來想。
師:列算式解決這樣的問題時(shí),因?yàn)橐催^來思考,所以老是有同學(xué)出錯(cuò);列方程解決問題就可以避免這樣的錯(cuò)誤,你們感受到了嗎?
(生一致認(rèn)同)
(二)出示第二個(gè)材料,感悟未知數(shù)可以作為條件使用
籠子里有若干只雞和兔。從上面數(shù),有8個(gè)頭,從下面數(shù),有26只腳。雞和兔各有幾只?
師:這是我們熟悉的雞兔同籠問題,以前是怎么解決的?
生:用假設(shè)法解決。
師:學(xué)習(xí)了列方程解決問題,你能再試試看嗎?
學(xué)生嘗試用方程解決:設(shè)兔子有x只,雞有(8-x)只;等量關(guān)系是“雞的腳數(shù)+兔的腳數(shù)=一共的腳數(shù)”;方程是“4x+2(8-x)=26”,求得x=5,雞為8-x=3。
師:為什么我們以前要用假設(shè)法解決雞兔同籠問題?
生(討論):因?yàn)殡u的只數(shù)和兔的只數(shù)都不知道,所以只能先假設(shè),再調(diào)整。
師:列方程解決時(shí),為什么可以列出等式?
生(討論):因?yàn)閷⑼米釉O(shè)為x只,雞就可以表示為(8-x)只,所以就能表示出兔子的腳數(shù)和雞的腳數(shù),列出等式啦!
師:用字母表示未知量,可以當(dāng)作條件進(jìn)行使用,所以列方程能解決比較復(fù)雜的問題,將問題變得簡(jiǎn)單,以后你們會(huì)有更多的體會(huì)。
在上述教學(xué)過程中,通過第一個(gè)材料,學(xué)生嘗試列方程解決易錯(cuò)的問題,在兩種方法的對(duì)比中發(fā)現(xiàn),根據(jù)等量關(guān)系列出方程,是一種順向思維,有時(shí)候比列算式更容易理解題意;在第二個(gè)材料的討論中,學(xué)生嘗試列方程解決較復(fù)雜的問題,在老題新做的對(duì)比中發(fā)現(xiàn),列方程解決問題時(shí)未知數(shù)也可以作為條件使用,可以將問題簡(jiǎn)單化。
上述方程教學(xué)時(shí)的三個(gè)體驗(yàn)點(diǎn),體現(xiàn)了種子課教學(xué)的理念,一個(gè)完整的概念學(xué)習(xí)需要包含三個(gè)部分,即讓學(xué)生明白“它是什么(概念理解)”“怎么得到它(方法層面)”“它有什么用(問題解決)”。除此之外,還有一些體驗(yàn)點(diǎn)也是需要在教學(xué)中關(guān)注的。例如:為什么要用等式的性質(zhì)解方程,而不用四則運(yùn)算的關(guān)系來解方程?同樣的等量關(guān)系可以列出不同的方程來解決,但形如“x=”這樣的方程為什么沒有意義,等等。這些都是學(xué)生不斷深入學(xué)習(xí)后產(chǎn)生的更為細(xì)化的問題,需要在后繼學(xué)習(xí)中逐步解決。
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