摘 要:“=”是小學(xué)數(shù)學(xué)中最重要的符號之一,等號意義包括運(yùn)算意義和代數(shù)意義,對等號代數(shù)意義的理解是今后代數(shù)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。低年級是等號概念理解的重要時(shí)期,在低年級有意識地滲透等號蘊(yùn)含的對稱性思想,不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的代數(shù)思維,也有利于發(fā)展學(xué)生的代數(shù)思想。為防止學(xué)生對等號意義產(chǎn)生片面理解,教師需要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)生或適當(dāng)改編一些教學(xué)素材,精心設(shè)計(jì)有針對性的練習(xí)等來幫助兒童突破從算術(shù)思維過渡到代數(shù)思維的障礙。
關(guān)鍵詞:等號;兒童;代數(shù)思維;等價(jià)關(guān)系;平衡關(guān)系
中圖分類號:G623.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 收稿日期:2018-06-28
作者簡介:張紅英(1970—),女,中小學(xué)一級教師,本科,研究方向:小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)。
一、引言
小學(xué)一年級是兒童早期代數(shù)思維的啟蒙階段,代數(shù)思維是兒童數(shù)學(xué)思維不斷發(fā)展的一個(gè)重要表征。特別是在新改版的北師大版數(shù)學(xué)一年級的教材中就已經(jīng)有了不少的代數(shù)知識的逐步滲透,一些算術(shù)的內(nèi)容也關(guān)聯(lián)著代數(shù)思維的基本思想??ㄅ硖氐热苏J(rèn)為:“由算術(shù)思維轉(zhuǎn)換到代數(shù)思維的標(biāo)志之一是從等號的程序觀念到等號的關(guān)系觀念的轉(zhuǎn)變?!笨梢姟?”在代數(shù)思維具有重要地位。然而很多教師并未認(rèn)識到“=”的代數(shù)價(jià)值和內(nèi)涵,缺少有機(jī)滲透和有效訓(xùn)練,如此不利于發(fā)展學(xué)生的代數(shù)思維能力。
北師大版一年級上冊的一次測驗(yàn)中有一題:8+5=()-2,有幾個(gè)學(xué)生都填寫了“13”這個(gè)錯(cuò)誤的答案,同年級10個(gè)班級的錯(cuò)題率中,也是這道題的錯(cuò)誤率最高,由此引發(fā)了我的思考。
二、錯(cuò)因分析
1.學(xué)生方面的因素
學(xué)生初次接觸等號是在與大于號、小于號同時(shí)學(xué)習(xí)的情況下,用作比較兩個(gè)數(shù)的大小關(guān)系,是作為一種關(guān)系引入的,最初是認(rèn)識等號的關(guān)系性質(zhì)。在后續(xù)運(yùn)算學(xué)習(xí)的過程中,學(xué)生接觸到的大多數(shù)都是具體運(yùn)算,需要求出結(jié)果,運(yùn)用等號來連接算式和得數(shù),因此,學(xué)生把“=”簡單地看作運(yùn)算結(jié)果的輸出符號,也就是因定式思維而習(xí)慣性地看到等號就以為是要計(jì)算出“8+5”的結(jié)果,而忽視了等號的代數(shù)意義(或者根本就沒感受到等號的代數(shù)意義),從而導(dǎo)致錯(cuò)誤。
2.教師方面的因素
因受長期的“算術(shù)”與“代數(shù)”人為割裂的影響,很多教師特別是長期執(zhí)教第一學(xué)段的教師對兒童早期代數(shù)思想的滲透還比較陌生,也可能是對教材缺乏深入研讀,也可能是教師自身素養(yǎng)的缺失,在一年級滲透兒童早期代數(shù)思維顯然還不是深入師心的教學(xué)理念。雖然教材中“=”最初是作為關(guān)系引入的,但沒有深度挖掘“=”背后隱藏的重要代數(shù)思想,缺乏相應(yīng)的深度體驗(yàn)的練習(xí),在后續(xù)的運(yùn)算等教學(xué)中,對等號的代數(shù)含義也缺少滲透和訓(xùn)練,所以造成學(xué)生對“=”所表達(dá)的數(shù)量之間等價(jià)關(guān)系的重要價(jià)值難以理解,思維方式也會逐漸固化,機(jī)械地認(rèn)為“=”是用來表示算式的結(jié)果。
三、改進(jìn)措施
雖然學(xué)生早就知道等號,但他們對等號的理解往往是狹隘的,大部分學(xué)生認(rèn)為“=”是用來表示算式的結(jié)果。
1.比較兩數(shù)關(guān)系中,凸顯等號的等價(jià)關(guān)系
學(xué)生初次接觸等號是在一年級上冊比較兩個(gè)數(shù)的大小關(guān)系中,教材以實(shí)物比較來同時(shí)學(xué)習(xí)大于號、小于號,但教材中對等號的練習(xí)較少而關(guān)注大于、小于的練習(xí)較多,不利于學(xué)生對等號意義的理解。我們可以補(bǔ)充如下練習(xí)。教師出示三幅實(shí)物圖先問:“哪副圖表示的兩個(gè)數(shù)可以用等號表示?哪副圖中的兩個(gè)數(shù)不可以用‘=表示?為什么?怎樣就可以用等號表示了?”也可以在比多比少的練習(xí)題完成后追問:“怎樣變化就可以用等號連接了?”
學(xué)生通過“一一對應(yīng)”可以抽象出誰和誰一樣多,學(xué)生在直觀的感知中可以明確地感受到:左邊的數(shù)量和右邊的數(shù)量一樣時(shí)才可以用等號連接,等號是表示兩邊的數(shù)同樣多。初步感受“=”的等價(jià)關(guān)系。
2.加減法的初步認(rèn)識中,凸顯等號的本質(zhì)含義
在一年級上冊的教材中,繼比較兩數(shù)關(guān)系之后是加減法的認(rèn)識,教師在教學(xué)時(shí)可以通過改編或豐富情境圖來滲透等號的本質(zhì)含義。如在“加法的認(rèn)識”中,教材例題:笑笑一只手拿3支鉛筆,另一只手拿2支鉛筆,問一共有幾支鉛筆?這個(gè)例子可以很好地體現(xiàn)加法的意義——合并,但從等號意義教學(xué)的角度來說,這個(gè)例題不利于學(xué)生對“=”的本質(zhì)含義的理解。我們可以對例題作如下改編:“笑笑一只手中的3支鉛筆,老師手里拿5支鉛筆,誰的鉛筆多?”再出示笑笑另一只手又拿來2支鉛筆,引導(dǎo)學(xué)生觀察情境圖后問:“現(xiàn)在呢?”
學(xué)生通過已有知識可以抽象出誰比誰多,學(xué)生在直觀的感知中可以明確地感受到:笑笑兩只手中的鉛筆合并在一起就是5支,跟老師手中的5支鉛筆同樣多。這樣可以很好地向?qū)W生解釋“3+2=5”,從而抽象出“+”和“=”的意義,加號表示兩個(gè)數(shù)合并起來,等號表示兩邊的數(shù)量相等。
3.構(gòu)建不同等式,凸顯等號的對稱性
由于學(xué)生接觸到的大多數(shù)是數(shù)的具體運(yùn)算,需要求出結(jié)果,因而對“=”承擔(dān)的等價(jià)關(guān)系的重要價(jià)值難以理解。所以,學(xué)生對等號的認(rèn)識在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候要尋求突破,積極主動(dòng)地構(gòu)建多樣化、不同結(jié)構(gòu)的等式,有助于學(xué)生進(jìn)一步理解等號的內(nèi)涵與意義。例如,除了學(xué)生填寫常見算式6+7=□,還要精心設(shè)計(jì)一些練習(xí)。
(1)已知計(jì)算結(jié)果的等式。形如5+□=12、□+7=11、13-□=8等,打破總是用左邊兩個(gè)數(shù)計(jì)算出右邊得數(shù)的思維定式。
(2)結(jié)果在左的等式。形如10= □+□、15=□+□+□、7=□-□等??梢詭椭鷮W(xué)生打破算式總在左邊,結(jié)果一定在右邊的觀念。從算術(shù)的角度可理解為數(shù)的分解,從代數(shù)的角度可理解為數(shù)與式等值,這有助于學(xué)生對等號含義的進(jìn)一步理解,是學(xué)生代數(shù)思維的最初啟蒙。
(3)式與式的等式。一個(gè)算式與另一個(gè)算式的結(jié)果等值,這就組成了式與式的等式結(jié)構(gòu),形如4+□=5+ □、9-□=8-□、6+9=□+□等,讓學(xué)生感受到等號兩邊的式之間的平等和對稱關(guān)系。
4.從變化入手分析,凸顯等號的平衡性
教師在練習(xí)中應(yīng)多引導(dǎo)學(xué)生思考等號兩邊式子的相等特征,從而感受一種類似于天平的平衡關(guān)系。如6+9=□+□這個(gè)等式中,從一個(gè)加數(shù)6中減去1,則另一個(gè)加數(shù)9就得加上1,才能維持等式兩邊平衡,即6+9=5+10。又如,不計(jì)算讓學(xué)生比大小,8+13○13+8、16-7○15-6等。隨著學(xué)習(xí)的深入,可以進(jìn)一步拓展,比如□-15=□-14、14-6-2=14-□、□+□=□+□等。隨著知識面的不斷拓寬,該類題拓展的空間也是越來越多。當(dāng)然,這種感受對學(xué)生來說,并不需要十分深刻,但經(jīng)過教師不斷點(diǎn)撥引導(dǎo),可以促使學(xué)生對此不斷積累體悟,如此不斷循環(huán),思維層層內(nèi)化,在數(shù)的運(yùn)算中盡早接觸平衡與相等關(guān)系的代數(shù)核心思想,學(xué)生對等號意義的理解就更加全面、深入,使算術(shù)走向代數(shù)的過渡更為自然和順暢。
四、結(jié)語
在直觀思維方式的低年級兒童中滲透代數(shù)思維,是對所有教師的挑戰(zhàn),需要教師深入思考教材背后隱藏的代數(shù)思想,善于去探索和把握時(shí)機(jī)。豐富低段學(xué)生等號代數(shù)意義,從而促進(jìn)低段學(xué)生代數(shù)思維的萌發(fā)。讓“數(shù)與代數(shù)”真正一路攜手同行,為以后轉(zhuǎn)換到代數(shù)的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。
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