☉江苏省连云港市赣榆区欢墩中学 彭忠荣
法则引入与注重算理:运算教学的用力点
☉江苏省连云港市赣榆区欢墩中学 彭忠荣
我们注意到,《中学数学》(下)2015年以来刊载了多篇研究专家教师李庾南老师课例的文章,笔者十分赞赏这种研究取向,因为通过观摩、研究专家教师的课例设计、教学艺术,分析之后得到的就是研习者自身的专业成长,也即是从默会知识到“悠然神会,妙处与君说”的显性传递.于是,笔者找来李庾南老师前几年的教学录像——七年级“去括号”,反复观摩研习,现将该课的教学流程梳理出来,并跟进赏析,与同行分享.
(一)开课阶段:回顾学生已有的去括号经验
1.根据相反数的意义和表示方法去括号
(1)“相反数”的有关知识.
只有符号不同的两个数互为相反数,其中一个数叫做另一个数的相反数,正数的“+”可省略不写.在任意一个数前面添上“-”,新的数就表示原数的相反数.
(2)练、议.
根据相反数的意义化简下列各数:
(3)概括练习中化简符号、去括号的方法.
括号前面是“+”时,由“正数的正号可省略不写”,将“+”和括号都去掉,括号内的数的符号不改变;
括号前面是“-”时,由相反数的意义,把括号和它前面的“-”去掉,括号里面的数改变符号.
2.根据有理数的乘法法则和乘法分配律去括号
(1)有理数乘法法则.
两数相乘,同号得正,异号得负,并把绝对值相乘,任何数同0相乘,都得0.
(2)乘法分配律.
一个数同两个数的和相乘,等于把这个数分别同这两个数相乘,再把积相加,即a(b+c)=ab+ac.
(3)练、议.
题1:计算5b+(-3b-2a).
解:5b+(-3b-2a)……看作(+1)(-3b-2a)
=5b-3b-2a……乘法分配律和乘法法则
=2b-2a.
题2:13-(a-5).
解:13-(a-5)……看作(-1)(a-5)
=13-a+5……乘法分配律和乘法法则
=18-a.
笔者说明:这里的运算并不是重点,多数学生都能顺利完成,重要的是教师在每一步后面都追问学生的变形依据,并注明算理.
教师解说:括号外的因数是正数,去括号后各项的符号与原括号内相应各项的符号相同;括号外面的因数是负数,去括号后各项的符号与原括号内相应各项的符号相反.
进一步反思讲评:根据加法的结合律和减法的运算性质去括号.
题1:5b+(-3b-2a)=5b-3b-2a……加法结合律.
题2:13-(a-5)=13-a+5……减法运算性质.
对于题2,也可以这样理解:一个数减去几个数的和,等于从这个数连续减去各个数.
(二)师生共同概括去括号法则
1.去括号法则
符号表示:a+(b-c)=a+b-c.
文字表示:括号前面是“+”,把括号和它前面的“+”去掉,括号里各项都不变号.
符号表示:a-(b-c)=a-b+c.
文字表示:括号前面是“-”,把括号和它前面的“-”去掉,括号里各项都改变符号.
2.练、议
合并下列各式的同类项:(教师要求学生注明第一步的依据)
(1)8a+2b+(5a-b);(2)(5a-3b)-3(a2-2b);
(3)3x-(4y-2x+1);(4)-(x-y)+(-x-y).
(三)由等式的对称性质“若a=b,则b=a”,概括添括号法则
1.去括号法则反过来为添括号法则
去括号法则添括号法则
2.添括号法则
添括号后,括号前面是“+”的,括到括号里的各项都不变号;
添括号后,括号前面是“-”的,括到括号里的各项都改变符号.
3.去、添括号符号法则的一致性
括号前面是“+”,去、添括号都不变号;
括号前面是“-”,去、添括号都要变号.
4.练、议,进一步理解添括号法则
例1在等号右边的括号内,填上适当的项:
(1)a+b+c-d=a+();……添带有“+”的括号
(2)a-b+c-d=a-();……添带有“-”的括号
(3)a-b-c-d=a-b+();……添带有“+”的括号
(4)a+b+c+d=a+b-();……添带有“-”的括号
(5)(a+b-c-d)(a-b+c-d)=[(a____)+(b______)]·[(a______)-(b_______)].……添括号,学生们按题的特征自主选择填的项
例2(1)在多项式m4-2m2n2-2m2+2n2+n4中添括号.
要求:把四次项相结合,放在前面带有“+”的括号里;把二次项相结合,放在前面带有“-”的括号里.
解:m4-2m2n2-2m2+2n2+n4=(m4-2m2n2+n4)-(2m2-2n2).
(2)把3x3-2x2-6x+4写成两个二项式的和.
教学记录:由于这是一个开放式问题,所以学生有不同的解答,如下所示.
解:3x3-2x2-6x+4=(3x3-2x2)-(6x-4)=(3x3-2x2)+(-6x+4)=(3x3-6x)+(-2x2+4).
(四)去、添括号法则的应用练习
(1)计算(8xy-3x2)-5xy-2(3xy-2x2).
(2)化简2a-3b+[4a-(3a-b)].
(4)三角形的第一边是a+2b,第二边比第一边小(b-2),第三边比第二边小5,计算三角形的周长.
教学记录:这4道习题教师都要求不仅会做,还要能讲每一步的运算依据,即算理.其中第二题学生的不同解法如下所示.
解法1:2a-3b+[4a-(3a-b)]
=2a-3b+4a-(3a-b)……先把(3a-b)看作一个整体,化去带有“+”的中括号
=2a-3b+4a-3a+b……化去带有“-”的小括号
=(2+4-3)a-(3-1)b……合并同类项时,添加括号
=3a-2b.
解法2:2a-3b+[4a-(3a-b)]
=2a-3b+(4a-3a+b)……先去小括号
=2a-3b+(a+b)
=2a-3b+a+b
=3a-2b.
对于第四题,不少学生的解法中没有文字表达,全是字母运算,教师在订正时规范如下所示的解法步骤.
解:由题意知:—边为a+2b;
第二边为(a+2b)-(b-2)……添括号
=a+2b-b+2……去括号
=a+b+2;
第三边为(a+b+2)-5……添括号
=a+b+2-5……去括号
=a+b-3.
所以该三角形的周长为(a+2b)+(a+b+2)+(a+b-3)……添括号
=a+2b+a+b+2+a+b-3……去括号
=3a+4b-1.
(五)师生小结,布置作业
(1)在化简、计算等解决问题的过程中,有时需要添括号,有时需要去括号,必须掌握去、添括号法则.
(2)去、添括号法则中,括号与其前面的符号为一个整体,同时去、同时添,去、添括号的符号法则是一致的.
(3)去、添括号是两个互逆过程,可相互检验变形过程的正误.
以上梳理了李老师关于去括号教学的教学过程,其中有些来自课堂中的学生生成,有些是教师的点评或示范,并附有笔者的听课随感,以下再从整体上给出两点赏析.
1.运算法则教学要引导学生感受法则的合理性、和谐性、一致性
从开课阶段看似冗长的课堂引入来看,这节课是整式加减前的一个去括号法则,为什么不直接引入或介绍去括号法则,而要九曲十八弯地复习到上一章中有理数的诸多性质呢?这其实就是作为专家教师对数学知识前后一致、逻辑连贯的深刻理解,因为在学生有理数学习过程中,对于相反数、乘除法则等运算的学习,已经涉及去括号的思想或方法,这时教者通过复习这些旧知,目的是启发学生类比、归纳、概括出新知——“去括号”法则,而且在此过程中,一个新法则(或新约定),它的合理性、和谐性、一致性就被前面的引入环节铺垫得非常到位.这样的教学比之“一个法则,三项注意、几道例习题训练”(章建跃语)式教学要高明得多,与那种贴标签式的强调去括号具有合理、和谐、一致的点评相比,也有着更为高超的“无痕”教学艺术.此外,大家是否注意到,目前教材上在该节教学时并没有添括号法则,然而上面的教学中,李老师却基于“反过来”的思考,引导学生概括小结了添括号法则,教学过程非常自然,学生接受得也很好,这并不是增加学生的课业负担,而是完善了知识体系,让学生加深了知识之间的和谐共生、逻辑一致的认识,专家教师对教学内容的深刻理解值得深思.
2.运算教学应该在重视算理的基础上追求运算速度
中科院李文林研究员曾指出,数学就是两个字:算和证.就我们所见,当前教学中对运算的要求是高的,学生进行繁杂运算的能力是强的,一方面有应试的压力,另一方面与我们过分拒绝使用计算器也不无关系.然而,对于算理的重视却不够到位.表现在运算教学中,我们过分重视了大量的运算演练,让学生通过过度的机械训练来达到“熟能生巧”的运算教学目标.而我们从李老师的教学中能发现,她的这节课并没有安排大量的、形形色色的运算训练,而是注意在有限的几个练习中开展算理的追问、标注,并倡导学生在独立运算之后的小组议论、全班交流,注意每一步运算的依据和算理的训练.笔者以为,这即是一种高水平的数学教学.运算教学的新课期间,如果不能充分重视算理,就匆匆追求所谓的运算速度是本末倒置.
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