徐劍波
摘 要: 有理數(shù)加減法運算不僅是初中數(shù)學(xué)課程的初始內(nèi)容,而且是其他數(shù)學(xué)內(nèi)容的重要基礎(chǔ)。學(xué)好有理數(shù)加減法運算是激發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣和信心的良好開始。本文通過分析學(xué)生作業(yè)中出現(xiàn)的幾種典型數(shù)學(xué)錯誤,從建構(gòu)主義等理論出發(fā),探索新的教學(xué)方法和策略,提高學(xué)生運算的準(zhǔn)確率。
關(guān)鍵詞: 有理數(shù)加減法 運算錯誤 建構(gòu)主義 教學(xué)對策
學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)過程中,難免會出現(xiàn)各種各樣的錯誤。這些錯誤若能及時得到糾正,則對學(xué)生的成長和發(fā)展都有很大的幫助。英國數(shù)學(xué)學(xué)會會長R.L..Schwarzenberger在《錯誤的重要性》中提到:錯誤在數(shù)學(xué)中和正確答案一樣重要,錯誤幫助了數(shù)學(xué)的發(fā)展;錯誤幫助我們了解數(shù)學(xué)的來龍去脈。數(shù)學(xué)錯誤的出現(xiàn)與教師的教、學(xué)生的學(xué)有很大的關(guān)系。研究數(shù)學(xué)錯誤對教師而言,可以將學(xué)生的錯誤作為檢查學(xué)生知識掌握情況的一種工具,由此了解學(xué)生的想法和知識結(jié)構(gòu),從而使學(xué)生的錯誤得到糾正。錯誤的糾正是一種重要的學(xué)習(xí)方式,學(xué)生從中不僅了解自己所犯的錯誤,更認識到自己為什么會犯這個錯誤,這對進一步提高學(xué)習(xí)質(zhì)量有很大的幫助。
一、學(xué)生作業(yè)的典型錯誤
“數(shù)與運算”一直都擔(dān)負著“數(shù)學(xué)啟蒙”的重任,是中小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的核心內(nèi)容。有理數(shù)運算既是一項基本的數(shù)學(xué)運算,又蘊含豐富的數(shù)學(xué)思想,同時也是學(xué)生升入初中后在數(shù)學(xué)領(lǐng)域遇到的第一個挑戰(zhàn)。如何讓學(xué)生順利通過這個挑戰(zhàn)?筆者一開始是按照課本《有理數(shù)加減法法則》進行授課的。
有理數(shù)加法法則:
(1)同號兩數(shù)相加,取相同的符號,再把絕對值相加;
(2)絕對值不等的異號兩數(shù)相加,取絕對值較大的符號,再用較大的絕對值減去較小的絕對值;
(3)互為相反數(shù)的兩數(shù)相加得0;
(4)0與任何數(shù)相加都得這個數(shù)。
有理數(shù)減法法則:減去一個數(shù),等于加上這個數(shù)的相反數(shù)。
在教學(xué)實踐中,學(xué)生要掌握好這個法則,必須熟練掌握絕對值和相反數(shù);而對于大部分學(xué)生,特別是農(nóng)村中學(xué)的學(xué)生來說,負數(shù)、絕對值和相反數(shù)是非常抽象的。于是,當(dāng)這些概念出現(xiàn)在加減法法則中時,學(xué)生就暈頭轉(zhuǎn)向了。
學(xué)生在作業(yè)中出現(xiàn)的錯誤情況有以下幾類:
典型錯誤一:不理解正負號的意義,對負號視而不見。
二、造成學(xué)生作業(yè)錯題的原因
從學(xué)生作業(yè)中的幾種典型錯誤,我們不難發(fā)現(xiàn)出錯的根源在于,學(xué)生沒有真正理解正負號的意義,無法準(zhǔn)確判斷絕對值和相反數(shù)。應(yīng)用課本所給的《有理數(shù)加減法法則》運算時,學(xué)生必須先判斷是否同號,絕對值是否相等。而這兩步令很多學(xué)生顧此失彼,因為在小學(xué)階段的運算中,不需要這么麻煩。這也是為什么學(xué)生在小學(xué)計算沒問題,而上了初中后計算能力卻下降的原因。
因此,如何才能提高學(xué)生計算的準(zhǔn)確率呢?
建構(gòu)主義認為:知識不是通過教師傳授的,而是學(xué)習(xí)者主動建構(gòu)得到的。在建構(gòu)主義中,“情境”、“協(xié)作”、“交流”和“意義建構(gòu)”是建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的四大要素。意義建構(gòu)是整個學(xué)習(xí)過程的最終目標(biāo)。建構(gòu)在于學(xué)習(xí)者通過新舊知識經(jīng)驗之間的反復(fù)的、雙向的相互作用形成和調(diào)整自己的經(jīng)驗結(jié)構(gòu)。
學(xué)生在小學(xué)時已經(jīng)熟練掌握非負有理數(shù)的加減法,七年級的有理數(shù)加減法只是在這基礎(chǔ)上多了負數(shù)的運算。根據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀,我們只需要幫助學(xué)生找到新舊知識之間的聯(lián)系,把新知識變成舊知識,學(xué)生就可以建構(gòu)起新知識。
三、解決學(xué)生作業(yè)錯題的對策
如何引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)新舊知識的聯(lián)系?如何把有理數(shù)的加減法變成小學(xué)的加減法?事實上,在學(xué)習(xí)有理數(shù)加減混合運算時,教科書和教師課堂教學(xué)中專門講解了算式簡寫后的讀法。如,(-20)+(+3)+(+5)+(-7)簡寫為-20+3+5-7后,可以讀作“負20加3加5減7”,還可以讀作“負20、與正3、與正5、與負7的和”,按后一種讀法時就意味著把它們都看做加法,可以按有理數(shù)的加法法則進行運算,即可以利用加法交換律、結(jié)合律進行運算。
通過實踐,我們發(fā)現(xiàn)任何一種有理數(shù)加減法運算,經(jīng)過加法交換律的變換后,可以變?yōu)橐韵聨追N情況之一(其中A、B為非負有理數(shù)):
比起課本給出的《有理數(shù)加減法法則》,這兩種情況更簡潔,并且容易記住。為了變成這兩種情況,學(xué)生只需要掌握添括號、去括號的法則及加法交換律,而這些知識在小學(xué)已經(jīng)學(xué)過,學(xué)生普遍掌握得較好。換句話說,添括號、去括號及加法交換律就是溝通新舊知識的橋梁。
我們采取這種方法進行教學(xué)后,發(fā)現(xiàn)學(xué)生運算的準(zhǔn)確率明顯提高,計算速度也有所提高。學(xué)生不再恐懼有理數(shù)的加減法,因為他們發(fā)現(xiàn)這些其實不過是小學(xué)的計算問題。
四、針對有理數(shù)教學(xué)的建議
(一)對教材編寫者的建議
1.加強有理數(shù)加法與減法的聯(lián)系,沒有必要對加法和減法分開處理。
在教學(xué)實踐中,很多數(shù)學(xué)老師對課本的利用率并不高,特別是《有理數(shù)加減法》這一章。教材的編寫,把加法、減法區(qū)分得太清楚。根據(jù)教材,學(xué)生必須先學(xué)好加法,才能學(xué)減法。事實上,減法只是加法的逆運算,尤其是在引入負數(shù)以后,減法也可以當(dāng)成加法。
2.調(diào)整教材內(nèi)容的編排順序,在引進有理數(shù)加法之前,正式介紹添括號、去括號法則。
雖然添括號、去括號法則在小學(xué)已經(jīng)學(xué)過,但是課本上沒有正式介紹,學(xué)生很容易出錯。特別是當(dāng)括號前面是減號時,去(添)括號后,學(xué)生總是忘記“括號里各項要變號”。對于去(添)括號的內(nèi)容,七年級的數(shù)學(xué)教材安排在《整式的加減》這一章才正式介紹。這樣的教材編寫并不合理,應(yīng)該在學(xué)有理數(shù)加減法之前就給出詳細的去括號、添括號法則。
(二)對教師的建議
1.靈活處理教材,而不是照本宣科。
新老師容易受教材的影響,習(xí)慣依賴教材,不敢根據(jù)學(xué)生的實際情況對教材內(nèi)容進行重組?!氨M信書不如無書”,新老師應(yīng)該在吃透教材的前提下,根據(jù)學(xué)生實際水平,必要時重組教材,力求使教材內(nèi)容適合所教的學(xué)生。
2.多與學(xué)生溝通,及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生思維的閃光點。
教師的任務(wù)在于教會學(xué)生學(xué)習(xí)。這堂課的教學(xué)效果怎么樣?這堂課怎樣講才能使學(xué)生更好地理解教材?諸如此類的問題,最有發(fā)言權(quán)的是學(xué)生,因為學(xué)生是本節(jié)課的受益者。多與學(xué)生溝通,教師可以及時調(diào)整教學(xué)方法、教學(xué)策略。通過溝通,及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生思維的閃光點,鼓勵學(xué)生用自己的語言、方法理解掌握教材。
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