馬玨
【摘? ?要】數學概念是小學生學習數學知識的基礎,當數學概念的抽象概括特征“碰上”小學生的具體形象思維,就需要找準概念的“體驗點”,讓學生經歷完整學習概念的過程,即從“它是什么(概念理解)”到“怎么得到它(方法層面)”再到“它有什么用(問題解決)”,從而進行意義的自主建構,真正“明白”概念。
【關鍵詞】方程教學;體驗點
數學概念是小學生學習數學知識的基礎。數學概念具有抽象概括的特征,而小學生又處于具體形象思維的階段,因此在概念教學中要讓學生真正明白,不能僅靠知識傳授,需要找準體驗點,即學生學習時的困惑之處,讓他們不斷地去感悟和理解,從而實現意義的自主建構。人教版教材五年級上冊安排了“方程的意義”教學單元,這是概念教學的重要內容,體現在:一方面,小學階段學生大多運用算術方法解決問題,這是學生第一次接觸代數思想;另一方面,方程在中學會進一步展開學習,這是為中小學數學教學的銜接做好準備。
在方程教學中可以抓住三個概念理解的體驗點,促進學生真正明白。
一、承接“用字母表示數”的認識,明白方程的意義
方程的意義是什么?一些教學只停留在對方程外在形式的認知上,反復強調讓學生找到“=”,找到“字母”,這樣的式子就是方程。而找的目的在于判斷一個式子是不是方程,這是一種顯性知識的教學。方程的意義的本質在于讓學生經歷方程的形成過程,明白為什么式子中會出現字母,這個字母有什么用,式子表示的是一種怎樣的關系,這種關系最終要解決什么問題。也就是說,要更加重視隱性知識的教學。學生在前期“用字母表示數”的學習中,已經知道不確定的數用字母表示,可以用含有字母的式子表示數量之間的關系。方程的意義的教學要承接“用字母表示數”的學習經驗,順勢而學,讓學生真正明白。體驗過程可以通過兩組材料的呈現進行設計。
(一)出示第一組材料,初步感悟
教師出示第一組材料(如圖1)并引導:找一找這組材料的規律,用式子把三個數之間的關系表示出來。
生:10+9=19;8+15=23;a+12=15。
師:第三個式子為什么用到了字母?
生:因為有個數不知道,可以用字母來表示。
師:“a+12”表示什么?
生:a與12相加。
師:這三個式子都表示了一種什么關系?
生:上面兩個數相加的和與下面的數相等。
師:這里的“=”表示左邊的結果等于右邊,是一種相等關系。
(二)出示第二組材料,再次感悟
教師出示第二組材料(如圖2)并引導:繼續找一找這組材料的規律,用式子把三個數之間的關系表示出來。
生:4×9=36;7×8=56;b×5=45。
師:這三個式子都表示了一種什么關系?
生:上面兩個數相乘的積與下面的數相等。
師:也表示了一種相等關系,可以用“=”聯結。
(三)兩組材料的對比與討論
師:像這些表示相等關系的式子,我們稱為“等式”。10+9=19,8+15=23,a+12=15,4×9=36,7×8=56,b×5=45都是等式。在等式中有一些數量不知道時,可以用“字母”來表示,含有“未知數”的等式叫作方程,這里的“a+12=15”“b×5=45”都是方程。
師:方程中為什么要用字母表示未知數?
生:這樣能表示出數量之間的關系。
師:是一種什么關系?
生:相等的關系。
師:你能根據相等關系知道未知數是多少嗎?
生:能! a是3,b是9。
師:方程用字母表示未知數,表示已知數和未知數之間的相等關系,這樣就能求出未知數。列方程是為了解決問題。
在上述教學過程中,通過兩組材料的對比,學生主動用字母表示未知數,并列出字母式,表示已知數和未知數之間的關系。學生由此明白方程和等式的關系,方程都是等式,只是其中有一些數量不知道;進一步明白方程的意義是表示已知數和未知數之間的相等關系,從而求出未知數解決問題。
二、基于方程的意義,明白列方程的關鍵點
怎么列方程?在以往的教學中發現:學生在設未知數時往往是求什么設什么,不思考為什么要這么設;對于找等量關系普遍感到困難,列不出方程;出現了套“模式”的現象。教學時,教師不必拘泥于列方程解決問題的若干類型,應該基于方程的意義,加深學生對列方程的兩個關鍵點的體驗,即“用字母表示未知數”“找到未知數和已知數之間的相等關系”,以有效突破難點。體驗過程可以通過三組材料的呈現,設計如下。
(一)出示第一組材料,明確兩個關鍵點
師:什么是方程?
生:方程表示未知數和已知數之間的相等關系。
生:用字母表示未知數,可以求出方程中的未知數解決問題。
師:下面圖(如圖3)中的未知數表示什么?你能找到等量關系嗎?請你嘗試著列出方程。
生:左邊這個圖中小貓的質量不知道,用x表示。“小貓的質量+球的質量=盒子的質量”,方程是“x+0.5=2.5”。
生:右邊這個圖中球的質量不知道,用x表示。“兩個球的質量=砝碼的質量”,方程是“2x=50”。
(二)出示第二組材料,分析等量關系
師:沒有了天平,你還能找到未知數和已知數之間的等量關系,列出方程嗎?
教師出示圖4,請學生回答。
生:從左邊這個圖中,可以看出“原價-優惠=現價”,方程是“x-45=128”。
生:右邊這個圖的等量關系是“總質量÷數量=每杯質量”,方程是“x÷4=75”。
師:我們要分析已知數和未知數之間的關系,找到等量關系才能列出方程。
(三)出示第三組材料,感悟設未知數
教師出示圖5,請學生回答。
師:想一想,這里設什么量為“x”呢?
生:設2個熱水瓶裝水的質量為x? g。
生:其實只要設1個熱水瓶的裝水量為x? g,2個熱水瓶一樣,就可以用2x? g表示。
生:如果設2個熱水瓶的裝水量為x? g,求出x后除以2,也能知道1個熱水瓶的裝水量。
師:你們的意思是,如果要知道1個熱水瓶的裝水量,可以直接設它為x,用2x就可以表示2個熱水瓶的裝水量;當然,也可以間接設2個熱水瓶裝水的質量為x? g,然后將求出來的“x除以2”也能知道1個熱水瓶的裝水量。那么,為什么不設杯子的裝水量為x呢?
生:因為杯子的裝水量知道啊!應該設未知數為x。
師:我們設“1個熱水瓶裝水的質量為x? g”,等量關系是什么呢?請你列出方程。
生:等量關系是“2個熱水瓶的裝水量+杯子的裝水量=一壺水的裝水量”,方程是 “2x+75=2000”。
在上述教學過程中,通過第一組材料,學生借助天平,初步感悟列方程的兩個關鍵點是“設未知數”和“找到等量關系”;第二組材料去掉了天平的直觀圖式,學生需要自己分析未知數和已知數的等量關系,加深對等量關系的認識;第三組材料中沒有標出未知數,學生通過討論發現,根據需要,可以直接設要求的量為x,也可以先間接設相關的量為x,再求出要求的量,但是設的都是未知量,以此加深對設未知數的認識。
三、凸顯列方程的關鍵點,明白列方程解決問題的優越性
在教學中,學生往往會有這樣的疑惑:“這個問題我以前就會列算式解決,為什么還要學習用方程解決呢?”如果告訴學生,因為初中要學習這個內容,所以小學要先學習一下,學生一定不樂意,初中的內容可以初中學,列方程解決問題太麻煩啦!所以,必須要讓學生對列方程解決問題的優越性有所體驗。教師可以呈現以下兩個材料,組織學生展開討論。
(一)出示第一個材料,感悟順向思維
足球上黑色皮是五邊形,白色皮是六邊形。白色皮共有20塊,比黑色皮的2倍少4塊,共有多少塊黑色皮?
師:你會列方程解決問題嗎?
生嘗試解答:設黑色皮有x塊,等量關系是“黑色皮的塊數×2-4=白色皮的塊數”,方程是“2x-4=20”,求得x=12。
師:如果用以前列算式的方法解決,該怎么列式呢?
生:(20+4)÷2=12(塊)。
師:為什么信息中是“少4塊”,算式中反而是“+4”呢?
生(討論):因為白皮是黑皮的“2倍少4塊”,所以需要反過來想,白皮要加上4塊才是黑皮的2倍,所以20要先加上4,再除以2,才是黑皮的數量。
師:列方程解決問題時需要這樣反過來想嗎?
生(討論):不需要,因為根據白皮是黑皮的“2倍少4塊”,可以直接列出等量關系“黑色皮的塊數×2-4=白色皮的塊數”,得到方程“2x-4=20”。
師:列方程解決這個問題和列算式解決這個問題,有什么不一樣?
生(討論):列方程解決問題是順著思考的,用算式解決問題需要反過來想。
師:列算式解決這樣的問題時,因為要反過來思考,所以老是有同學出錯;列方程解決問題就可以避免這樣的錯誤,你們感受到了嗎?
(生一致認同)
(二)出示第二個材料,感悟未知數可以作為條件使用
籠子里有若干只雞和兔。從上面數,有8個頭,從下面數,有26只腳。雞和兔各有幾只?
師:這是我們熟悉的雞兔同籠問題,以前是怎么解決的?
生:用假設法解決。
師:學習了列方程解決問題,你能再試試看嗎?
學生嘗試用方程解決:設兔子有x只,雞有(8-x)只;等量關系是“雞的腳數+兔的腳數=一共的腳數”;方程是“4x+2(8-x)=26”,求得x=5,雞為8-x=3。
師:為什么我們以前要用假設法解決雞兔同籠問題?
生(討論):因為雞的只數和兔的只數都不知道,所以只能先假設,再調整。
師:列方程解決時,為什么可以列出等式?
生(討論):因為將兔子設為x只,雞就可以表示為(8-x)只,所以就能表示出兔子的腳數和雞的腳數,列出等式啦!
師:用字母表示未知量,可以當作條件進行使用,所以列方程能解決比較復雜的問題,將問題變得簡單,以后你們會有更多的體會。
在上述教學過程中,通過第一個材料,學生嘗試列方程解決易錯的問題,在兩種方法的對比中發現,根據等量關系列出方程,是一種順向思維,有時候比列算式更容易理解題意;在第二個材料的討論中,學生嘗試列方程解決較復雜的問題,在老題新做的對比中發現,列方程解決問題時未知數也可以作為條件使用,可以將問題簡單化。
上述方程教學時的三個體驗點,體現了種子課教學的理念,一個完整的概念學習需要包含三個部分,即讓學生明白“它是什么(概念理解)”“怎么得到它(方法層面)”“它有什么用(問題解決)”。除此之外,還有一些體驗點也是需要在教學中關注的。例如:為什么要用等式的性質解方程,而不用四則運算的關系來解方程?同樣的等量關系可以列出不同的方程來解決,但形如“x=”這樣的方程為什么沒有意義,等等。這些都是學生不斷深入學習后產生的更為細化的問題,需要在后繼學習中逐步解決。
(浙江省杭州市求是教育集團? ?310012)