陳小鳳
摘 要:《從算式到方程》是人教版七上第三章第一課時,是中小學(xué)數(shù)學(xué)(方程)內(nèi)容教學(xué)的銜接點,是解題方法(算術(shù)法與代數(shù)法)上的分水嶺,在學(xué)生學(xué)習(xí)中具有舉足輕重的作用。根據(jù)以往的教學(xué)經(jīng)驗,學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)課后,學(xué)習(xí)效果并不理想,尤其是算術(shù)法與方程法之間的這種微妙關(guān)系及解題理念上的轉(zhuǎn)變。為打破這種思維常規(guī)。本文通過查課標(biāo),呈體系,讓學(xué)生明白方程在初中數(shù)學(xué)中占主要地位;診現(xiàn)狀,抓銜接,幫助學(xué)生制定學(xué)習(xí)目標(biāo);適當(dāng)改編例題、練習(xí),比較兩種不同的解法,體會方程解題的優(yōu)越性。
關(guān)鍵詞:學(xué)生;算式;方程
方程是隨著社會的進步,生活的需要而產(chǎn)生。它是特殊的等式,即含有未知數(shù)的等式,它能把實際問題中的已知量和未知量用加、減、乘、除等運算符號連接起來,構(gòu)成一個等式。對于剛升入初中的學(xué)生來說,方程知識雖然不是從“零起點”開始,但也不成熟。算術(shù)法已在他們腦中根深蒂固,如果讓他們?nèi)ソ庖坏缹嶋H應(yīng)用題,大部分學(xué)生會選擇用算術(shù)法(列算式)求解,而不習(xí)慣用代數(shù)法(列方程)去解答。要改變這種思維方式,可從以下幾點去思考。
一、查課標(biāo),呈體系,確定方程地位
1.新課程標(biāo)準(zhǔn)(7~9年級)學(xué)段目標(biāo):
(1)知識技能:理解方程,探索具體問題中的數(shù)量關(guān)系,掌握用方程進行表達的方法;
(2)數(shù)學(xué)思考:通過用方程描述數(shù)量關(guān)系的過程,感受模型思想;
(3)問題解決:綜合運用方程知識與方法解決簡單的實際問題,提高應(yīng)用意識和實踐能力;
(4)情感態(tài)度:在運用方程表達和解決問題的過程中認(rèn)識方程具有抽象、嚴(yán)謹(jǐn)和應(yīng)用廣泛的特點,體會方程的價值。(以上內(nèi)容選自新課程標(biāo)準(zhǔn))
通過7~9年級學(xué)段目標(biāo)、課程內(nèi)容編排和知識體系,發(fā)現(xiàn)方程內(nèi)容由簡單到復(fù)雜、由易到難,螺旋上升,貫穿五冊教科書,與不等式、函數(shù)共同組成了“數(shù)與代數(shù)”的核心內(nèi)容。它的出現(xiàn)是從算術(shù)方法(列算式)走向代數(shù)方法(列方程)的一個重要里程碑。這種以方程為模型解決具體問題的思想,叫方程思想,在數(shù)學(xué)解題中占重要地位。在今后的學(xué)習(xí)中會慢慢領(lǐng)會到學(xué)習(xí)方程的必要性和方程應(yīng)用的廣泛性。
例如:
(1)(2016·慈溪)一個角的余角是這個角的補角的一半小40°,求這個角(代數(shù)領(lǐng)域);
(2)(2016·寧波市北侖區(qū))已知:如圖,在平面上從點O出發(fā)有5條射線OA、OB、OC、OD、OE,∠AOB=3∠DOE,OC平分∠BOD,∠BOD+2∠DOE=70°,求∠AOE的度數(shù)(幾何領(lǐng)域);它還可以應(yīng)用于其他學(xué)科,例如:物理學(xué)、天文學(xué)、政治學(xué)、經(jīng)濟學(xué)等。
二、診現(xiàn)狀,促銜接,制定學(xué)習(xí)目標(biāo)
建構(gòu)主義認(rèn)為:“學(xué)習(xí)過程就是新舊知識閱歷之間的雙向的相互矛盾過程。教育者應(yīng)當(dāng)把學(xué)生原有的知識閱歷當(dāng)作新知識的生長點,引領(lǐng)學(xué)生從原有的知識閱歷中,長出新的知識閱歷?!薄稄乃闶降椒匠獭返膶W(xué)習(xí)便是如此。
人教版五年級上冊“簡易方程”內(nèi)容教材簡介:“使學(xué)生初步了解方程的作用,能解簡易方程,體會化歸思想;初步學(xué)會列方程解答簡單的實際問題,初步獲得數(shù)學(xué)建模的體驗”。
《從算式到方程》是人教版七年級上冊第三章第一課時,前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了有理數(shù)與整式,為方程的學(xué)習(xí)做好了鋪墊。
一元一次方程是最基礎(chǔ)的方程,是初中生方程學(xué)習(xí)的起始課,也是中學(xué)生學(xué)習(xí)如何用方程解決實際問題的開端,在內(nèi)容上、方法上都起著承前啟后的作用。學(xué)生腦中雖然已有“方程”,但怎樣規(guī)范化的解方程,及怎樣設(shè)未知數(shù)、找等量關(guān)系列出方程,看似熟悉實又陌生;從小學(xué)過渡到初中的學(xué)生活潑、好動、好奇,既要耍個性、求獨立,又離不開對老師的依賴。
通過對教材內(nèi)容的仔細(xì)研究、對學(xué)生的實際情況的認(rèn)真分析和對教學(xué)過程進行合理的設(shè)想規(guī)劃,本節(jié)課要達到的教學(xué)目標(biāo)是:①了解方程及一元一次方程的概念;②通過實際問題,設(shè)未知數(shù),找相等關(guān)系,列出方程,獲得建模的體驗;③通過比較“算式”與“方程”的異同點,感受方程有著解法多,用法便,應(yīng)用廣等諸多優(yōu)點,體會從算式到方程是數(shù)學(xué)的進步。
目標(biāo)明確,方向就明確,引入的設(shè)計,例題、練習(xí)的選編,教法、學(xué)法的選擇,多媒體的選用都有據(jù)可循。這種在為學(xué)生量身打造的教學(xué)目標(biāo)的指導(dǎo)下的教學(xué)過程,就是為學(xué)生的學(xué)而做的生成性過程。教學(xué)過程中那些枯燥的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、抽象的?shù)學(xué)方法有可能被“活化”,蘊藏的生命力被揭發(fā)出來。這種生命力不但能激活課堂,也能激活方法,使知識變得有趣、簡單、易學(xué)。
三、改例練,作比較,體現(xiàn)方程優(yōu)越性
例題、練習(xí)題的選用與改編,既要符合教學(xué)目標(biāo),又要符合學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀,尊重個性差異。問題的編排從簡到難,形成梯度,起點低,要求高,符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,既要能讓學(xué)生讀懂字詞句,又要讓學(xué)生能從字詞到內(nèi)涵的深層體會;不但在教學(xué)場面上要“熱鬧”,又要學(xué)生在原有的認(rèn)知水平上有所提高。
例如:“一輛客車和一輛卡車同時從A地出發(fā)沿同一公路同方向行使,客車的行駛速度是70km/h,卡車的行駛速度是60km/h,客車比卡車早1h經(jīng)過B地,A、B兩地間的路程是多少?你會用算術(shù)方法解決這個問題嗎?列算式試試?!保ㄟx自人教版七年級上冊P78)
這是一道行程問題,其基本等量關(guān)系是:路程=速度×?xí)r間。問題中所求的量是路程。用算術(shù)法求解時,只能選擇已知量,題中的已知量有:“卡車速度60km/h”,“客車速度70km/h”,“客車比卡車早1h經(jīng)過B地”。A、B兩地路程=客車速度×客車時間(或卡車速度×卡車時間),兩車速度沒有明確給出,增加了思考難度,只有個別學(xué)生能正確列出式子:1÷([160]-[170]),為什么這樣列?大多數(shù)學(xué)生搞不懂。如果用代數(shù)法(列方程)求解,也需要老師的逐步引導(dǎo),學(xué)生在用老師提供的信息鋪就的道路上按部就班、有條不紊地一步一步得出正確的結(jié)果,整個過程冗長,波瀾不驚。根據(jù)以往的教學(xué)經(jīng)驗,尊重教材的編排把它作為引入,大部分學(xué)生都受到了“冷落”,容易使學(xué)生產(chǎn)生疲勞,失去信心,喪失積極性,整個課堂氣氛很難活躍起來,學(xué)生昏昏欲睡。這次教學(xué)時把它安排在課堂教學(xué)的中間過程,確是一個能促進學(xué)生知識內(nèi)化的好問題。
又如:用一根長24cm的鐵絲圍成一個正方形,正方形的邊長是多少?(選自人教版七年級上冊P79例1)
此問題很簡單,不管是用算術(shù)法(列算式)還是用代數(shù)法(列方程)都很容易。如果能把這個問題改一改,變成一串難度不斷增加的題組,既能讓學(xué)生用上一道較簡單問題的解法,遷移到下一道較復(fù)雜問題的解答,又能讓學(xué)生體會到成功的喜悅,增強自信,調(diào)動積極性,隱藏在題目中沒有直接寫明的很多信息也容易被學(xué)生發(fā)現(xiàn)。本次教學(xué)時把這一問題作為課堂引入,學(xué)生的思緒很快就進入角色,學(xué)習(xí)的興趣和動機一下子就激發(fā)出來。
正方形的特征之一是四邊相等。把“正方形”改為“長方形”,“四邊相等”變成“兩邊相等”,再添加一個長與寬的數(shù)量關(guān)系(寬是長的[23])的條件,難度就增加;一分為二,把“一個”正方形分為“二個”正方形難度又增加,層層遞進,螺旋上升。
問題1:“把一根長24cm的繩子圍成一個正方形,它的邊長是多少?”
問題2:把一根長24cm的繩子圍成一個長方形,長方形的寬是長的[23],長方形的長是多少?
問題3:把一根長24cm的繩子分成兩段,分別圍成兩個正方形,其中較大正方形的邊長比較小正方形邊長的2倍還多1cm,較小正方形邊長是多少?
對于問題1學(xué)生很快用兩種方法做出來,算式:24÷4,方程:24÷4= x或4x=24;
題后學(xué)生反思:
1.“24÷4”右邊依次添上等號、字母,即24÷4=x就是一個方程。
2.問題1算式、方程都根據(jù)等量關(guān)系式:“邊長×4=周長”得出。
3.問題2、3設(shè)不同的量可以得出不同的方程(列方程方法多)。
4.從問題1到問題3,列算式越來越難,方程雖然也逐漸變難,多想想還是能做出來。
學(xué)習(xí)任何知識的最佳途徑是由學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn),因為這種發(fā)現(xiàn),理解最深,也是最容易掌握其中的規(guī)律與聯(lián)系。這節(jié)課通過問題1~問題3,從學(xué)生熟悉的問題情景入手,引導(dǎo)學(xué)生對比算式、一元一次方程解決問題的各自特點,讓學(xué)生親身去經(jīng)歷、去感受,逐步發(fā)現(xiàn)。促進學(xué)生進行數(shù)學(xué)思考:算術(shù)與方程互相聯(lián)系,不可分割。用算術(shù)法所列的算式,實際上也是根據(jù)某個相等關(guān)系得出,是一元一次方程的一部分。對于一個適用與列一元一次方程來解的較簡單的實際問題,往往可以列出多個不同的方程(組)來解答,只要選中問題中的某個量,設(shè)未知數(shù)(用字母表示),其他的量用含有該字母的式子表示,連上等號就成了方程。算術(shù)法限制了參與運算的量只能是已知量,不得利用要求的量(未知量),要求較高,是一種逆向思維,增加了思維難度。當(dāng)遇到較復(fù)雜的問題時,列方程可以設(shè)未知數(shù),讓未知量、已知量一起在等號左右兩邊共同分擔(dān)問題的總思考量,是一種順向思維,降低思維難度,方程是一個解決實際問題的有效工具,逐步認(rèn)識方程的優(yōu)越性。
通過“為什么要學(xué)”(方程在數(shù)學(xué)及生活各個領(lǐng)域中都占主要地位)—“怎樣學(xué)”(通過類比算術(shù)法與方程法解決實際問題的異同,喚醒了學(xué)生原有的知識儲備,使列方程解應(yīng)用題的思想方法與學(xué)生原有的數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié),經(jīng)過同化和順應(yīng),擴大學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu),使知識形成網(wǎng)絡(luò)化,既讓學(xué)生經(jīng)歷了知識形成的有形過程,又受到無形的數(shù)學(xué)思想(數(shù)形結(jié)合思想、方程思想)和數(shù)學(xué)方法(由簡到難、類比法)的陶熏,使方程知識在學(xué)生心中生根發(fā)芽。)這條明線和“方程從那里來”(因生活的需要,從算式中演變過來)—“到哪里去”(解決生活中遇到的問題)這條暗線,一明一暗,幫助學(xué)生認(rèn)識算式與方程息息相關(guān),算式可以進化成方程,方程中含有算式,從算式走向方程是數(shù)學(xué)的進步。
參考文獻
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[2]《全日制義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》[S](2011年版).北京師范大學(xué)出版社.
[3]《全日制義務(wù)教育數(shù)學(xué)教科書教師教學(xué)用數(shù)》[S](五年級上冊).