趙紅婷
前段時(shí)間,筆者有幸聆聽(tīng)蔡宏圣老師執(zhí)教蘇教版五下“認(rèn)識(shí)方程”一課。蔡老師指出:“方程的定義不等于方程?!蹦敲?,對(duì)方程而言,定義是最重要的嗎?比定義更重要的是什么?是對(duì)數(shù)學(xué)的感覺(jué),還是對(duì)數(shù)學(xué)的理解和感悟?筆者思考教師不能僅僅滿足于讓學(xué)生根據(jù)方程外在形式定義去辨別方程,應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從更深層次認(rèn)識(shí)方程。
一、尋找感覺(jué):用數(shù)學(xué)的眼光去觀察
有時(shí),學(xué)生知道某一概念,卻未必真的對(duì)其有感覺(jué)。而學(xué)生一旦對(duì)所學(xué)概念有了感覺(jué),認(rèn)知水平就會(huì)達(dá)到較高層次。蔡老師認(rèn)為,對(duì)于“先學(xué)后教”的課,教師需要有這樣的警惕:學(xué)生貌似懂了,可能只是淺層次的懂,未必真正理解概念含義。整節(jié)課,他始終鼓勵(lì)學(xué)生用數(shù)學(xué)眼光去觀察、審視,尋找對(duì)方程的獨(dú)特感覺(jué)。
【教學(xué)片段1】
師:什么是方程?
生:含有未知數(shù)的等式是方程。(教師板書(shū))
師:怎樣的等式是方程,你能舉個(gè)例子嗎?
生:x+50=200,2x=200。
師:判斷是否是方程,要抓住什么?
生:要看是不是有未知數(shù),是不是等式。
師:一年級(jí)學(xué)過(guò)這樣的算式( )×3=12,這個(gè)是方程嗎?理由是什么?
生:是的,理由是它有未知數(shù),而且還是等式。
師:怪不得你們都懂了,原來(lái)你們一年級(jí)就接觸了!
師:請(qǐng)看,y×4=8是方程嗎?
生:是方程。
師:再看,x×3>50是方程嗎?
生:不是方程,因?yàn)樗皇堑仁健?/p>
【賞析】對(duì)于方程,學(xué)生會(huì)有怎樣的感覺(jué)?顯然,對(duì)數(shù)學(xué)的感覺(jué)主要基于經(jīng)驗(yàn)。關(guān)于方程,學(xué)生并非一張白紙,他們有朦朧的感覺(jué),教學(xué)的目的在于激發(fā)和提升這種感覺(jué)和體驗(yàn)。蔡老師的處理可謂與眾不同。課伊始,他就單刀直入,讓學(xué)生試著說(shuō)出方程概念。學(xué)生正確表述后,蔡老師再讓學(xué)生舉出方程的例子。蔡老師還令學(xué)生說(shuō)出判斷方程的依據(jù)。然后蔡老師呈現(xiàn)了一年級(jí)填括號(hào)的例子,以及一些含有未知數(shù)的式子,讓學(xué)生用數(shù)學(xué)眼光去觀察和判斷。豐富的例子,豐厚了學(xué)生對(duì)方程的體驗(yàn)。
二、簡(jiǎn)化形式:用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言去記錄
抽象、去情境是數(shù)學(xué)的本質(zhì)特征。從某種意義上說(shuō),學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)就是一個(gè)不斷追求簡(jiǎn)潔的過(guò)程。方程并非憑空出現(xiàn),它是一些生活情境的數(shù)學(xué)化表達(dá)。方程是用數(shù)學(xué)的方式,即用數(shù)、符號(hào)等,來(lái)記錄事情。用數(shù)學(xué)語(yǔ)言去記錄生活中相等的事例,凸顯方程的本質(zhì)。
【教學(xué)片段2】
出示天平圖:左邊是一粒橙子和一個(gè)50克的砝碼,右邊是150克的砝碼。
師:你能說(shuō)出這幅天平圖的意思嗎?
生:x+50=150。
師:看起來(lái)是一粒橙子加上50克等于150克,你們把它簡(jiǎn)化了,變成了什么?
生:x+50=150。
教師故意用文字寫出題意:一粒橙子加上50克等于150克。
師:老師寫了那么多文字,跟你們寫的式子,有什么區(qū)別?
生:我們把橙子設(shè)為x。
生:我們用上了等于號(hào),就是符號(hào)。
師:還用上了什么?
生:還用了數(shù)。
師:你們用數(shù)學(xué)語(yǔ)言寫下來(lái),就成了方程。方程是怎么來(lái)的?
生:是把我們的語(yǔ)言描述表達(dá)成了數(shù)學(xué)算式。
生:把一些未知數(shù)轉(zhuǎn)化成了字母。
生:它是兩邊相等的。
師:不同的人看周圍世界是不一樣的,用數(shù)學(xué)的眼光去看,用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言記錄下來(lái),方程就是其中之一。不同年齡可以寫出不同樣子的方程。
【賞析】?jī)H用語(yǔ)言描述,可以把方程問(wèn)題闡述清楚,但邏輯上容易出現(xiàn)混淆,而用數(shù)學(xué)符號(hào)來(lái)闡述就顯得清晰易懂。史寧中教授指出,教學(xué)方程時(shí),可先讓學(xué)生用自然語(yǔ)言闡述事情,然后抽象成數(shù)學(xué)表達(dá),最后用數(shù)學(xué)符號(hào)建立方程,并解決問(wèn)題。事實(shí)上,強(qiáng)調(diào)用數(shù)學(xué)符號(hào)把要說(shuō)的話(即兩件等價(jià)事情)表達(dá)出來(lái),這是方程的根本,是學(xué)生必須真正掌握的東西。蔡老師對(duì)此深有體會(huì),出示情境后,通過(guò)文字描述和符號(hào)描述的對(duì)比,學(xué)生感受到了數(shù)學(xué)符號(hào)表達(dá)的簡(jiǎn)潔性。對(duì)學(xué)生而言,方程并不陌生,一年級(jí)的填括號(hào)(方格)開(kāi)始,方程就一直在那里,只不過(guò),隨著抽象思維的發(fā)展,對(duì)方程表述的形式化程度愈高,表達(dá)方式也越有數(shù)學(xué)味。
三、凸顯本質(zhì):用數(shù)學(xué)的思維去感悟
學(xué)習(xí)方程的意義在于:一是學(xué)習(xí)從生活中的錯(cuò)綜復(fù)雜的事情中,將最本質(zhì)的東西抽象出來(lái),這個(gè)過(guò)程是非常難的,也很有訓(xùn)練的價(jià)值;二是在運(yùn)算中遵循最佳的途徑,將復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化,這種優(yōu)化思想對(duì)于人的思維習(xí)慣的影響是深遠(yuǎn)的。
【教學(xué)片段3】
教師出示四個(gè)情境問(wèn)題。
第1題:天平左邊是3粒橘子,右邊是180克砝碼,天平向左傾斜。
第2題:天平左邊是250克砝碼,右邊是一粒橘子和一粒蘋果,天平平衡。
第3題:5個(gè)小杯和1個(gè)容量為300毫升的大杯合起來(lái)一共是800毫升。
第4題:一輛公共汽車上,原有乘客50名,中途又有12名乘客上車,現(xiàn)在車上共62名乘客。
師:你能看到方程嗎?
生:題1不是方程,因?yàn)樗?x>180,不是等式。
生:題2是方程,x+y=250。
師:題3沒(méi)天平,能寫成方程嗎?
生:方程是800-300=5x,要找出等量關(guān)系,才能寫出算式。
師:是的,就像題1,沒(méi)有等量關(guān)系,就沒(méi)有等式。要找等量關(guān)系,就是找誰(shuí)和誰(shuí)是相等的。
師:題3還可以寫成怎樣的方程?
生:800-5x=300。
師:含有未知數(shù)就是未知數(shù)與數(shù)一起干活,形成等式,這才是我們要的方程。我們應(yīng)該寫怎樣的方程?
生:應(yīng)該把數(shù)和未知數(shù)寫在一起。
師:不要寫成以前算式的樣子。
師:第4個(gè)問(wèn)題是方程嗎?為什么?
生:不是方程,因?yàn)闆](méi)有未知數(shù)。
師:對(duì),雖然有相等關(guān)系,但沒(méi)有未知數(shù),所以不能寫出方程。
出示方程史話《為什么有方程》。
早在三千六百多年前,埃及人就會(huì)用方程來(lái)解決數(shù)學(xué)問(wèn)題了。在我國(guó)古代,大約兩千多年前成書(shū)的《九章算術(shù)》中,就記載了用一次方程解決實(shí)際問(wèn)題的史料。一直到三百多年前,法國(guó)的數(shù)學(xué)家笛卡爾第一次倡議用x、y、z等字母來(lái)代表未知數(shù),才形成了現(xiàn)在的方程。
【賞析】方程闡述了一個(gè)事實(shí)本身,一個(gè)沒(méi)有經(jīng)過(guò)任何加工的事實(shí)本身,方程說(shuō)明兩件事情是等價(jià)的,這正體現(xiàn)了建模思想。認(rèn)識(shí)方程,應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注數(shù)量關(guān)系,體會(huì)方程的高度概括性和抽象性。就如4x=400這個(gè)方程可以記錄的事件很多,但這些不同的事件卻都可以用同一個(gè)方程來(lái)表示,正是因?yàn)椴徽撌悄姆N事件,它們本質(zhì)的數(shù)量關(guān)系是相同的。教師為學(xué)生打開(kāi)了代數(shù)這一新視野,在代數(shù)世界里,未知數(shù)獲得了與已知數(shù)一樣的地位,可以平等地參與運(yùn)算。這是方程的基本特質(zhì),也是學(xué)習(xí)方程的價(jià)值所在。
比定義更重要的是對(duì)數(shù)學(xué)的理解和感悟,是數(shù)學(xué)思維的應(yīng)用和強(qiáng)化。學(xué)會(huì)抽象和概括,摒棄與數(shù)學(xué)無(wú)關(guān)的外在屬性,只關(guān)注數(shù)學(xué)的本質(zhì)屬性,增強(qiáng)做事的運(yùn)籌和邏輯的條理,這種數(shù)學(xué)思維的訓(xùn)練,這一數(shù)學(xué)素養(yǎng)的形成,對(duì)學(xué)生成為一個(gè)合格公民、適應(yīng)日常生活以及進(jìn)一步學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),都是至關(guān)重要的。
(作者單位:江蘇省張家港市泗港小學(xué) 責(zé)任編輯:王彬)