蔡吉彬
摘要:簡易方程內(nèi)容在小學數(shù)學課程中占據(jù)著十分重要的地位,方程的出現(xiàn)也使算術問題解答變得簡單,本文探究其中蘊含的數(shù)學思想,主要對小學數(shù)學教學中數(shù)學思想應用進行分析,圍繞“簡易方程”這一內(nèi)容探討方程思想、化歸思想和數(shù)學模型思想等。
關鍵詞:簡易方程;數(shù)學思想;探究
《義務教育數(shù)學課程標準》(2011年)版(以下簡稱標準)在其課程設計基本理念中明確指出“課程內(nèi)容要反映社會的需要、數(shù)學的特點,要符合學生的認知規(guī)律。它不僅包括數(shù)學的結果,也包括數(shù)學結果的形成過程和蘊含的數(shù)學思想方法?!?,“數(shù)學思想蘊含在數(shù)學知識形成、發(fā)展和應用的過程中,學生在積極參與教學活動的過程中,通過獨立思考、合作交流,逐步感悟數(shù)學思想”。在對老師的教學建議中也指出,教師在數(shù)學教學中應該揭示數(shù)學知識的本質(zhì)及其體現(xiàn)的數(shù)學思想等。數(shù)學是一門具有廣泛應用性和基礎性的學科,數(shù)學思想是數(shù)學知識的精髓,因此在《標準》的指導下,教師如何將數(shù)學思想引入課堂并促進學生的數(shù)學學習,成為了數(shù)學教育研究的一項重要內(nèi)容。
一、數(shù)學教學現(xiàn)狀分析:知識教學為主思想滲透不足
從數(shù)學教學的現(xiàn)狀來看,由于受傳統(tǒng)數(shù)學教學觀念的影響,在數(shù)學教學中仍然以數(shù)學已有結論、概念、公式、定理等數(shù)學知識的教學為主,并且大量的習題訓練模式來鞏固知識的掌握,而對數(shù)學思想的重視程度遠遠不夠。通過對大量文獻的閱讀與梳理,大部分的研究側重于強調(diào)數(shù)學思想教學的重要性,對比較常見的數(shù)學思想進行歸納與總結,根據(jù)數(shù)學思想本身的特點提出進行數(shù)學思想教學的策略等,而針對教材中某一部分的內(nèi)容對數(shù)學思想進行深入挖掘,并且深入課堂對教師具體的教學情況進行觀察與分析的研究很少。小學階段的學習是為學生打基礎的關鍵時期,學生在小學階段對數(shù)學思想的掌握情況會直接影響到更高一級的學習?;诖?,本文以“簡易方程”為例并就數(shù)學思想在小學數(shù)學課本的滲透情況以及教師在課堂上對數(shù)學思想的教學情況展開了探究。
二、簡單方程看方程思想:已知聯(lián)系未知 列舉等量關系
方程思想是指在求解數(shù)學問題時,從題中的已知量和未知量之間的數(shù)量關系入手,找出相等關系,運用數(shù)學符號語言將相等關系轉(zhuǎn)化為方程或方程組,再通過解方程或方程組使問題獲得解決的思想。
方程思想是將未知數(shù)用字母代替,字母和其他已知量被一樣看待,那么已知量與未知量就構成了一個有機統(tǒng)一體,根據(jù)問題的條件明確通過解方程或方程組使問題獲得解決的思想。方程思想作為解決應用問題的主要思想之一,其核心是問題中的數(shù)量關系可以用等式比較直觀地表示出來,并且己知數(shù)與未知數(shù)能一視同仁地參與運算。在方程思想下,將未知數(shù)用字母表示,直接把問題的結構翻譯成表示同一個量的不同兩個式子就可以。對于學生而言方程思想這種外顯型的思維運算方式優(yōu)于算術思想表現(xiàn)出來的內(nèi)隱型的思維運算方式。方程思想在數(shù)學中占據(jù)著非常重要的地位,對代數(shù)的發(fā)展也產(chǎn)生了深遠的影響,在課程的學習中其重要性顯得尤為突出。小學階段,學生剛剛接觸方程,在教學中必須要結合課本的實例,逐步地滲透方程思想。下面我們結合“簡易方程”內(nèi)容,分析其中蘊含的方程思想。例如 2016年6月3日(星期五),我在四年級(2)班上北師大版數(shù)學“第七部分 認識方程”,參考人教版五年級上冊《數(shù)學》的“第五章 簡易方程”開始部分。我是根據(jù)教材這么引入的:同學們知道天平么?你們知道天平的用途么?接著解釋天平工作原理左右兩個托盤重量相同時,天平保持平衡。如下圖讓學生思考和感受左邊蘋果和右邊砝碼相等的數(shù)量關系構成等式,引入未知數(shù)組成等式就成為了方程,即方程就是一個“天平”—等式,只是里面含有未知數(shù)。通過這個等式利用等式的特征能得到答案。
三、簡單方程看化歸思想:轉(zhuǎn)化求解問題 歸結獲取答案
化歸思想。從字面意思上理解“化歸”就是轉(zhuǎn)換、歸結的意思,那么化歸思想就是指數(shù)學中把待解決的問題或者不能解決的問題,轉(zhuǎn)化成自己會解決或者容易解決的問題,從而獲得原問題的解決。
一般化歸解決問題的過程包括三個環(huán)節(jié)和三個要素。三個環(huán)節(jié)即:一是“化”就是把原問題轉(zhuǎn)化成自己能夠解決的問題;二是“解”通過解答自己能夠解決的問題,達成對原問題的解答;三是“歸”不管前面怎么轉(zhuǎn)化與解答,但是最后都是要歸結為對原問題的解答。三個要素化歸的對象(原問題)、化歸的目標(自己能夠解決的問題)、化歸的途徑(化的方法)。
化歸的思想是數(shù)學解決問題的一般思想,應用相當廣泛與普遍,它也符合人們的思維將點,當遇到復雜的、難解的、陌生的問題,人們總是會想方設法把它轉(zhuǎn)化成簡單的、容易的、熟悉的問題。小學數(shù)學"簡易方程內(nèi)容"中也包含了化歸的思想,尤其是解方程,主要是利用化歸思想達到對問題的解決。下面我們對其中的內(nèi)容進行簡要的分析。例如2016年6月17日(星期五),我在四年級(2)班上北師大版數(shù)學“第七部分 認識方程”,參考人教版五年級上冊《數(shù)學》的“第五章 簡易方程”部分。教材第118頁練習二十五第20題:王村有一個占地面積是3384m2的魚塘(如圖)。村長告訴小林,魚塘兩條平行的邊分別是84m和60m。小林用這學期的數(shù)學知識算出了兩岸的寬度。你能算出來嗎?
這個魚塘的圖形是一個梯形,魚塘的兩條平行的邊分別是這個梯形的上底和下底,求平行線兩岸的寬度即是求這個梯形的高。根據(jù)求梯形面積的公式可以列出等量關系:(上底+下底)×高÷2=梯形面積。
解:設兩岸的寬度為x米。
(84+60)x÷2=3384
144x÷2×2=3384
144x÷144=6768÷144
x=47
答:兩岸的寬度為47米。
設計意圖是練習用字母表示數(shù)的知識,又結合了等量關系來列式,將日常生活中的魚塘問題提出來,需要化歸為求解梯形的高。將實際問題轉(zhuǎn)化為方程等式關系,解方程解決實際問題。
四、簡單方程看數(shù)學模型思想:問題特征化 解題模型化
數(shù)學模型思想是將現(xiàn)實問題轉(zhuǎn)化成數(shù)學問題解決的重要思想,將遇到問題模型化再利用經(jīng)典模型的解答過程求解問題。不僅是數(shù)學理論研究的重要領域,同時也是研究自然界和人類社會問題的一般思想。
在小學階段的教學中,并不要求學生建立一個具體的模型,而是要讓學生從具體的情景中能抽象出數(shù)學問題,在生活中能用數(shù)學地解決問題。模型思想是方程內(nèi)容中所蘊含的重要思想之一,必須要讓學生自己去體驗、經(jīng)歷整個“建?!钡倪^程,才能逐步培養(yǎng)學生數(shù)學的模型思維。
我們就“簡易方程”內(nèi)容中所蘊含的數(shù)學思想進行了簡要的分析,目的是讓學生和老師能夠深入地去挖掘課本中所蘊含的數(shù)學思想。數(shù)學思想不同于數(shù)學知識那么明顯地呈現(xiàn)于教材之中,因此更需要教師在教學中有意地讓學生去體驗與領悟。學生對數(shù)學思想的掌握需要一個過程,也并不意味著只有在這一章內(nèi)容中才蘊含數(shù)學思想或者學生經(jīng)過這一章內(nèi)容的學習就掌握了全部的數(shù)學思想,數(shù)學思想無不隱含于數(shù)學知識之中,需要教師去深入地探究,在整個教學過程中讓學生反復地、逐步地思考與運用才能起到理想的學習效果。
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