山东莘县第二实验小学(252400)
在一次教学“认识方程”时,教师以天平为表象出示等量关系,分类后推出方程,着眼于方程定义,结合“等式”和“未知数”两个要点给出方程概念,然后通过判别练习强化,最终学生都能紧扣要点判断方程。
课堂接近尾声的时候,教师让学生总结收获,多数学生只是复述方程的定义,但有位学生说出了不一样的见解:“方程就像一个天平,左右托盘里加等重的砝码,才能保持平衡。”学生一下子打开了话匣子,踊跃发言,课堂互动精彩纷呈。最后教师总结:凡是涉及平衡的问题都可以看成方程。
课后,笔者对学生进行访谈:“你们觉得方程深奥吗?”调查结果显示学生普遍认为方程简单,许多学生认为只要紧扣“等式”和“未知数”这两个要点就可以很好地掌握方程。而对于“学习方程有什么用?”许多学生却不明就里。于是笔者提问:“一列火车驶进月台,某节车厢上20人,下23人,此时车厢内还有86人,这里有方程吗?”学生不约而同地给出否定答案,认为看不到“天平的平衡”迹象。
笔者转换话题:“你觉得x=1属于方程吗?”许多学生给出肯定的回答,理由是既有未知数又是等式。当笔者向执教教师提出同样的问题时,执教教师迟疑半晌,说:“应该是吧,它符合方程的所有特征。只是这个方程有点特殊,明明已知x等于1,还设定为未知数!”笔者再次提出问题:“你觉得学生对方程的理解是否到位?”教师有些为难地说:“不好说。”
回过头来再看“x=1是方程吗?”这一问题,从形式上看它是方程,符合书上既有未知数又属于等式的要求。但如果用新型定义来看,x=1则是方程的解,而不是方程。否则就会自相矛盾——“明明已知x等于1,还能叫未知数吗?”在教学中,如果仅仅困囿于“等式”和“未知数”两个要点去认知方程,就会把学习的主线搞反,而学生对方程的理解也只是死记硬背,没有领会其精神实质。方程的本质是为了求出未知数,在未知数和已知数之间搭建“等”之桥梁。方程的核心价值是为了设定并求解未知数,而且方程的形式和格式直接揭示了求解的原理,即等式性质,根据等式的性质即可求解。可见,“含有未知数的等式叫作方程”这种描述只是形式上的白描,没有揭示其本质。以下教学片段可很好地向学生揭示其本质。
师(出示图片):小明有多重?
生1:30 千克。
师:小明的体重是一个已知数,那你知道小明爸爸的体重吗?
生1:不知道,是一个未知数。
师:若小明爸爸的体重减去40千克后,仍比小明重,而妈妈的体重减去30千克后,体重比小明轻。这样能确定小明的体重吗?
生2:不能,只能确定大致范围。
师:如果哥哥的体重减去15千克就是小明的体重,可以确定小明哥哥的体重吗?若可以,小明哥哥的体重是多少?
生3:45 千克。
师:给定三个条件,为何只有第三个能求出确切值。(学生小组讨论)
生4:只有等式才能推导求解。
师:你能够用含有未知数的式子表达出题干中的三种数量关系吗?
生5:x-40>30,x-30<30,x-15=30。
师:经过比较有何发现?
生6:第三个式子是等式。
师:是的,通过等式建立起已知数和未知数的关系叫方程。
长久执拗在运算符号中,导致学生在学习方程时难以跨越,对此,教师可设置“在○里填>、=、<:1+2○3”这样的判断题,引导学生回顾旧知,让学生认识到“1+2=3”中的“=”不仅可以引出计算结果,而且可以反映式子左右的大小关系。可将算式进行颠倒:“3=2+1”,并设计案例“在天平两个托盘里各放20克砝码,怎样用算式表示?”让学生对“20=20”这个等式产生好奇;然后把“20=20”改换成“20○20”这类学生熟悉的填空题型,帮助学生完成由算式到等式的转型,从而认识“=”这一种关系的作用。
另外,方程的建立也是难点。其实列方程就是一种建模的过程,教师在引导学生建模时,应让学生认识到相等关系不仅是量化的数值,还有无形的同质化等价对等关系。
最后,教师可出示生活中的乘车问题和注油问题,让学生在问题分析与解决过程中,对有形的“天平”进行变形、抽象和转化,从而引导学生将思维中的“等式天平”换成“抽象天平”——数量间的相等关系,有效培养学生的方程思想。