彰顯單元育人價值，探尋核心素養(yǎng)培育策略
——以“認識方程”的教學為例

鞏 潔

安徽省宿州市蕭縣馬井鎮(zhèn)育才小學 235231

《義務教育數(shù)學課程標準（2011 年版）》 明確指出，“數(shù)學學科核心素養(yǎng)是數(shù)學學科育人價值的集中體現(xiàn)，也是數(shù)學課程目標的集中體現(xiàn)”。在小學數(shù)學教學中，深入研究單元教材內(nèi)容，是每一位教師必須認識和實踐的。教學中，教師要將單元作為一個整體，對單元內(nèi)容作前后關聯(lián)性的解讀。通過單元解讀，彰顯單元的育人價值，從而將數(shù)學學科核心素養(yǎng)目標與數(shù)學具體內(nèi)容結(jié)合到一起，落實數(shù)學學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標。只有當數(shù)學教學內(nèi)容能體現(xiàn)其獨特的育人價值，發(fā)揮其獨特的育人功能，數(shù)學教學才是富有魅力的教學。下面，筆者結(jié)合“認識方程”（北師大版四年級下冊），來談一談單元育人價值與學生數(shù)學核心素養(yǎng)的培育。

一、解讀：“認識方程”單元的育人價值

北師大版數(shù)學教材不同于人教版、蘇教版等國內(nèi)其他的數(shù)學教材，它將與方程有關的內(nèi)容分小節(jié)進行編排，有如下小節(jié)：“用字母表示數(shù)”“等量關系”“方程”“解方程”?！罢J識方程”這一單元的育人價值，可以從學科價值、教育價值兩個方面來進行發(fā)掘。從學科價值來看，方程是刻畫現(xiàn)實世界的有效模型，其中蘊含著化歸思想、建模思想、變化中的守恒思想等；從教育價值來看，這一單元要引導學生從研究“數(shù)”轉(zhuǎn)向研究“用字母表示數(shù)”，要引導學生從“算術(shù)思維”過渡到“代數(shù)思維”。

1.“認識方程”單元的學科價值

北師大版教材在“等量關系”這一節(jié)的內(nèi)容中，用“蹺蹺板”作為載體；而在“方程”“解方程”這兩節(jié)中，以“天平”作為載體。在教學中，當學生有了這兩個物體的表象支撐后，就能清晰地建立“相等”的觀念。這種相等不是“算術(shù)”中的指示相等，而是一種關系相等。通過天平的靜態(tài)平衡狀態(tài)，可以幫助學生建立“方程”的概念，通過生活原型，有助于建立方程的數(shù)學模型；通過天平的動態(tài)平衡，可以幫助學生建立“等式的性質(zhì)”。這種動態(tài)平衡的表象的建立，能有效地滲透、融入“守恒”思想。教學中，教師始終圍繞天平兩邊相等，讓學生能夠感悟到“解方程”就是對原本的等式進行恒等變形。因此，在解方程的過程中，學生自然每一步都讓等式兩邊相等，而不會出現(xiàn)用算式的形式來表征方程的尷尬格局。

2.“認識方程”單元的教育價值

“認識方程”單元的教育價值首先表現(xiàn)在：學生能深入地感受到數(shù)學模型的普遍性意義和價值，能體悟到方程所蘊含的抽象、建模思想，幫助學生建立“關系思維”模式。通過這一部分“簡易性的方程”教學，滲透代數(shù)思想，為學生進入中學進一步學習方程奠定堅實基礎。在“方程”這一節(jié)，主要讓學生經(jīng)歷兩次抽象，即從現(xiàn)實的生活情境到等量關系的抽象；從相同情境的抽象到不同的、多種情境的抽象，從而幫助學生建立方程的模型。經(jīng)歷了兩次抽象，能夠讓學生感悟到方程就是在“未知數(shù)”和“已知數(shù)” 之間建立等量關系的普遍模型，從而體悟到方程模型的普適性意義。

二、實踐：“認識方程”單元數(shù)學學科核心素養(yǎng)的培育

當下，無論哪一種版本教材，在呈現(xiàn)方程的知識上，基本都遵循“從‘用字母表示數(shù)’到‘方程’，從‘解方程’到‘列方程解應用題’”。但在不同版本的教材中，這些內(nèi)容的安排是不同的。如蘇教版是分散編排的，安排在不同的年級；人教版盡管也是集中在一起編排，但沒有北師大版本教材的分節(jié)清晰。人教版教材中沒有安排專門的小節(jié)研討“等量關系”，而北師大版本教材的編排循序漸進，將等量關系凸顯了出來，從而為學生掌握方程的本質(zhì)，掌握方程與等式的關系提供了有效的載體。在方程這一單元，培養(yǎng)學生的數(shù)學核心素養(yǎng)，主要體現(xiàn)在以下3 個方面：

1.理解方程的關系本質(zhì)

核心素養(yǎng)首先是要理解知識的本質(zhì)。方程的本質(zhì)是什么？無論是人教版、蘇教版還是北師大版本的教材，對于“方程” 的定義都是 “含有未知數(shù)的等式”。如何看待這一定義？這一定義對于數(shù)學意味著什么？對于學生又意味著什么？過去，我們在解讀方程的本質(zhì)時，總是緊扣方程的“形式化定義”，即“含有未知數(shù)的等式叫作方程”。有教師甚至咬文嚼字，將方程的形式化定義中的“未知數(shù)”“等式”提煉出來，形成了理解所謂方程本質(zhì)的二要素。著名數(shù)學教育專家陳重穆、宋乃慶教授深刻地指出，“方程的教學要 ‘淡化形式、注重實質(zhì)’”，而已故著名數(shù)學教育家、華東師范大學教授張奠宙則認為，用“含有未知數(shù)的等式”來定義方程是錯誤的。因為對于方程的定義和方程的解的定義，有教師提出這樣的疑問——“x=1”是方程還是方程的解？張奠宙認為，糾結(jié)于形式，結(jié)果是玩弄數(shù)學的文字游戲，會將方程這部分知識“教死”。讓學生判別“是不是等式”“有沒有未知數(shù)” 這樣的教學，對于理解方程的本質(zhì)沒有任何裨益。那么，教材為什么還用這樣的“方程定義”呢？那是因為這樣的定義比較形象。事實上，“含有未知數(shù)的等式”不應特指方程，沒有特異性，因為像“a+b=b+a”等這樣的加法交換律、像“y=kx”等這樣的函數(shù)，都是含有未知數(shù)的等式，但它們卻不是方程。換言之，認為“方程是含有未知數(shù)的等式”是可以的，但認為“含有未知數(shù)的等式是方程” 則是片面的，更不能作為方程的嚴格定義。如果我們從“關系視角”來審視方程，就會知道方程就是“在已知數(shù)和未知數(shù)之間建立一種關系”。這種對方程本質(zhì)的理解，有助于學生的問題解決。比如學生在學習中，需要從實際問題中抽象、提煉出數(shù)量之間的相等關系，進而用方程模型來刻畫、表征。

2.理解方程的求解過程

小學數(shù)學教材中的“解方程”的依據(jù)都是“等式的性質(zhì)”。從本質(zhì)上說，解方程就是不斷對方程進行變形的過程。這種變形也始終保持等式左右兩邊相等，因此，這種變形就是恒等變形。過去，我們對于“解方程”，依據(jù)的是“等式各部分之間的關系”，這樣的一種解方程的模式仍然是代數(shù)思維。當下，仍然有部分教師在引導學生運用“等式的性質(zhì)”解方程的同時，還運用等式各部分之間的關系解方程，這又回到老路上去了。著眼于學生數(shù)學素養(yǎng)的可持續(xù)性發(fā)展，教師應當引導學生運用等式的性質(zhì)來解方程。實踐證明，用等式的性質(zhì)來解方程，有助于凸顯等量關系，有助于滲透初步的方程思想、初步的數(shù)學建模思想等。但是，對于形如“a-x=b”與“a÷x=b”的方程，作為教師怎么辦？在教學中，筆者發(fā)現(xiàn)許多教師碰到這一類問題時，要么是讓學生進行煩瑣的變形，要么是讓學生運用等式各部分之間的關系。其實，當學生在初中學習了有理數(shù)的四則混合運算之后，這兩類方程與其他的方程類型就沒有什么差異，并且“a÷x=b”本身還屬于分式方程，在去分母的過程中還可能產(chǎn)生增根，為此還需要驗根，而這個過程遠遠超出了小學數(shù)學演算的范疇。由此，小學數(shù)學重點解決的還應該是 “x+a=b”“x-a=b”“ax=b”“x÷a=b”等形式的方程，因此，等式的性質(zhì)之于解方程還是具有普適性的意義和價值的。

3.理解方程的表達應用

過去，在引導學生用算術(shù)的方法解決實際問題時，教師往往鼓勵學生多向思維。而有了列方程解決實際問題，則要求教師要引導學生轉(zhuǎn)變思維方式。當學生能找出實際問題中蘊含的等量關系時，列方程解決實際問題就變得簡單了。從這個視角來看，北師大版數(shù)學教材，將等量關系列為單獨的一節(jié)內(nèi)容，有利于學生后續(xù)的學習。許多看似比較復雜的問題，如果我們運用算術(shù)的方法，就顯得比較麻煩，而找出數(shù)量之間的相等關系，列方程解題就顯得比較簡單。教學中，教師要著力于改變學生用算術(shù)解決實際問題的慣性思維，轉(zhuǎn)而采用列方程解決問題的思維方式。作為教師，要致力于引導學生學會設未知數(shù)；要引導學生將未知量看成和已知量具有相等地位的量，從而讓未知量和已知量一起參與運算；要引導學生發(fā)現(xiàn)等量關系，提升學生發(fā)現(xiàn)等量關系的能力，等等。教學中，教師要引導學生將用算術(shù)解決問題和用列方程解決問題進行對比，從而讓學生感受、體驗到列方程解決實際問題的優(yōu)勢。通過列方程解決實際問題，可以進一步鞏固學生關系思維模式。

基于對北師大版本 “認識方程”單元的育人價值的發(fā)掘，教師要立足于學生數(shù)學素養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展的視角，改變傳統(tǒng)教學習慣，樹立起教學新觀念，探索教學新方法。要設計、選擇與數(shù)學學科內(nèi)容特征、學生數(shù)學核心素養(yǎng)相對應的學習方式，引導、助推學生的數(shù)學學習。重本質(zhì)、輕形式，重感悟、輕結(jié)論，應當是培育學生數(shù)學核心素養(yǎng)的基本策略。