☉江蘇省南通市第一初級中學(xué) 葛 媛
基于“數(shù)學(xué)現(xiàn)實”,探索“未知領(lǐng)域”
——李庾南老師“分式方程”課例賞析
☉江蘇省南通市第一初級中學(xué) 葛 媛
最近一段時間,我們從專業(yè)刊物(如《中學(xué)數(shù)學(xué)》(下))上關(guān)注到不少同行觀摩、研習(xí)專家教師李庾南老師的課例后,記錄李老師課例的教學(xué)流程和設(shè)計意圖,并闡釋了對課例的深刻理解,是一種務(wù)實的專家課例研究方向,值得肯定.2015年7月,南通市區(qū)初中數(shù)學(xué)骨干教師培訓(xùn)班上,古稀之年的李庾南老師親自為兩百多名數(shù)學(xué)教師培訓(xùn),培訓(xùn)班上播放了一節(jié)她執(zhí)教的“分式方程”教學(xué)視頻,筆者會后認真觀摩研習(xí)該課十多遍,頗有心得體會,本文先整理該課的教學(xué)流程,并跟進賞析,與同行交流.
1.從“數(shù)學(xué)現(xiàn)實”出發(fā),建構(gòu)分式方程的概念
活動1:教師提問,學(xué)生思考、解答.
學(xué)生提出如下三種解法,李老師在此基礎(chǔ)上對學(xué)生解法進行追問、點評,并引出分式方程解法中驗根的必要性.
活動3:師生共同小結(jié).
各人的具體解法及解法依據(jù)雖不同,但解分式方程的基本思想?yún)s是相同的——“轉(zhuǎn)化”,即將分式方程轉(zhuǎn)化為整式方程.
3.分析“增根”的原因,突出“驗根”的必要,完善求解的步驟
活動1:學(xué)生獨立解下列方程:
顯然也無解,故原方程無解.
解法2:方程兩邊同乘以(x-1)(x+1),去分母后,得x+1=2,所以x=1.
故原方程的解為x=1.
活動3:研究:為什么會產(chǎn)生兩種結(jié)果?轉(zhuǎn)化成的整式方程與原方程是否一定同解?為什么?
根據(jù)方程同解變形原理,方程兩邊必須同乘以或除以不等于0的同一個數(shù)或同一個整式,所得方程與原方程才是同解方程.當(dāng)x=1時,去分母,方程兩邊同乘以(x-1)(x+1),其中x-1=0.所以x=1只是新方程——一元一次方程的解,不是原分式方程的解.所以原分式方程無解.此時,整式方程的解叫做原分式方程的“增根”,必須舍去.因此解分式方程,求得整式方程的解后,必須檢驗是不是原分式方程的解,這個過程叫做“檢驗”(驗根).
“檢驗”方法:把整式方程的根代入最簡公分母,看結(jié)果是不是零,使最簡公分母為零的根是原方程的增根,必須舍去.
活動4:師生共同總結(jié).
解分式方程的基本思想——轉(zhuǎn)化,即將分式方程轉(zhuǎn)化為整式方程.
4.學(xué)生獨立練習(xí),之后相互評價、糾錯,強化對分式方程的概念和解法的認識
活動1:解下列方程,進一步體驗分式方程和整式方程的區(qū)別與聯(lián)系.
活動2:學(xué)生通過解題實踐和相互評價,自我進行總結(jié).
(1)解分式方程首先要確定最簡公分母,若原方程中的分母為多項式時,應(yīng)先分解因式;
(2)若原分母與最簡公分母是互為相反數(shù)時,去分母時要注意改變分子的符號;
(3)檢驗是解分式方程的必要步驟,這與解整式方程時進行檢驗的目的不同.
和很多同行的感覺一樣,聽李老師的課往往“悠然神會,妙處難與君說”.然而有些感受不吐不快,以下就兩點個性化賞析,提供研討.
1.數(shù)學(xué)現(xiàn)實的引入,使開課情境與新授內(nèi)容無縫對接
我們知道,不少教材對分式方程的引入都是由一個實際問題出發(fā),列出分式方程,進而引導(dǎo)學(xué)生思考如何解這種新的方程,再回歸應(yīng)用問題的解決.而李老師在這節(jié)課中,從學(xué)生在小學(xué)階段就熟悉的數(shù)字問題,逆向思考設(shè)問,用三個遞進式的數(shù)字問題讓學(xué)生感受要解決較為復(fù)雜的數(shù)字問題并不能僅僅口算,需要列式分析,進而學(xué)生列出了分式方程,于是分式方程就自然而然地生成了,為后續(xù)獨立探索學(xué)習(xí)分式方程的解法做好了鋪墊.值得一說的是,《課標(biāo)(2011年版)》就數(shù)學(xué)情境的選用也提出了重視“數(shù)學(xué)現(xiàn)實”的選用,想來,李老師在開課階段從學(xué)生實際出發(fā),選出一組數(shù)字問題由淺入深地引出分式方程也是對課標(biāo)上重視“數(shù)學(xué)現(xiàn)實”的踐行.
2.引導(dǎo)學(xué)生探索未知領(lǐng)域,在修補漏洞時規(guī)范解法
法國數(shù)學(xué)教育家Yves Chevallard指出:當(dāng)問題由教者圈定或限定在某個狹小范圍內(nèi)探索時,學(xué)生即無法“自由行走”,他稱之為“參觀紀(jì)念碑”式的探索,并提出“‘探索世界’的范式”,[2]即訓(xùn)練學(xué)生預(yù)見未來的能力,也稱之為“預(yù)先認知”.李老師在組織學(xué)生“解方程”時,并沒有首先示范規(guī)范的步驟,而是讓學(xué)生獨立探索如何求解,并且進一步導(dǎo)出矛盾,再師生合作修補漏洞,最終規(guī)范了解分式方程的步驟,在這個過程中,學(xué)生不僅習(xí)得了新知——分式方程的規(guī)范解法,同時也深刻理解了分式方程驗根的必要性.也許有人要說,在引入階段讓不同學(xué)生展示獨立探索分式方程解法的過程時耗時太多,推進太慢了,課堂教學(xué)時間那么寶貴,專家教師李老師為什么這樣安排呢?事實上,在此過程中,不同的學(xué)生都經(jīng)歷了獨立探索未知領(lǐng)域的過程,而且思維深刻的學(xué)生在導(dǎo)出矛盾時學(xué)會追問增根的原因,也就從深層次上認識了分式方程驗根的必要性.這里看是慢,實則是在核心問題、教學(xué)難點上“不惜時、不惜力”.
1.李庾南,陳育彬.中學(xué)數(shù)學(xué)新課程教學(xué)設(shè)計30例——學(xué)力是這樣發(fā)展的[M].北京:人民教育出版社,2007.
2.王光明,廖晶.“探索世界”范式及其對數(shù)學(xué)教育的啟示——ICME12獲獎報告述評[J].課程·教材·教法,2013(12).
3.鄭毓信.“開放的數(shù)學(xué)教學(xué)”新探[J].中學(xué)數(shù)學(xué)月刊,2007(7).
4.周紅娟.從操作走向思考,從參觀走向探索——等腰三角形的性質(zhì)教學(xué)與反思[J].中學(xué)數(shù)學(xué)(下),2014(7).Z