摘 要:在当前的数学教学实践中,部分学生对一元一次方程的概念理解不够深入,在解题时缺乏严密的逻辑思维。在深入分析初中数学“一元一次方程”教学现状的基础上,从重视概念引入、突出方程的等式性质、分类指导解题方法、强化方程的应用四个方面探讨了相应的教学策略,旨在提高学生的知识掌握程度和应用能力。
关键词:一元一次方程;教学设计;初中数学
作者简介:李秀凤(1975—),女,山东省胶州市阜安中学。
“一元一次方程”是初中数学的重要内容,理解一元一次方程的概念及解法,对学生后续学习一元二次方程、二元一次方程、分式方程等知识具有重要意义。《义务教育数学课程标准(2022年版)》(以下简称“新课标”)指出,教师要让初中阶段的学生理解方程的概念,掌握一元一次方程的解法。由此可见,让学生掌握一元一次方程的知识,培养学生运用方程思想与方法解决实际问题的能力,是初中数学教学的重要任务。
一、“一元一次方程”教学现状分析
(一)学生对一元一次方程的概念理解不深入
一些学生对一元一次方程的相关概念理解不够透彻,因此在解题时不知道如何下手。在学习中,部分学生没有深入理解“一元”“一次”“方程”等概念,如听到“一元”就想到一个变量,这说明学生对这些基本概念的理解还不够精准。同时,部分学生对“未知数”等概念的认识也不够清晰,认为“未知数”就是“变量”,忽视了“未知数”的隐含条件是“待定的常数”。而对于“方程的解”,部分学生只知其然而不知其所以然,虽然知道解是使方程左右两边相等的数值,但并不理解这一未知数的存在条件。
(二)学生解题时缺乏逻辑思维
部分学生虽然能按照教师讲授的过程解一元一次方程,但他们常常不能触类旁通,在遇到相关的变式问题时便会思维受阻。数学本身是一门逻辑性较强的学科,其解题过程通常具有严密的逻辑,但部分学生在解题时缺乏逻辑思维,在列方程、解方程时没有按照规范的步骤进行,忽略中间步骤,只给出解答结果,没有解答过程。同时,部分学生在解方程时对变量的选取与使用也不够严谨,如在将题目信息转化为数学语言时,变量使用前后不一致或缺乏必要的说明等,这些问题体现了学生缺乏严密的逻辑思维。此外,部分学生在运算过程中会出现一些逻辑错误,如移项时没有根据等式的基本性质进行,导致方程改变。出现这些逻辑错误的主要原因也是学生缺乏严密的逻辑思维。
二、“一元一次方程”教学设计与实施
(一)重视概念引入,初步认识一元一次方程
1.联系生活实际,引入方程的概念
在引入方程的概念时,教师可创设一些贴近学生生活的、学生容易理解的问题情境,引导学生在解决问题的过程中理解方程的本质。如教师可提出这样一个问题:小明去买文具盒,第一次买了x个,第二次买的个数比第一次的2倍少1个,已知两次共买了15个文具盒,请问小明第一次买了多少个文具盒?通过这个问题,学生能形成对未知数x的数感,了解用含有未知数的代数式表示某个量的数学方法,进而理解方程的概念。
2.通过实例说明,帮助学生理解未知数、方程的解等概念
为了帮助学生更准确地理解一元一次方程的相关概念,教师可结合实例来说明。例如,在讲解“未知数”这个概念时,教师可展示x+3=5、2x-1=7等方程,并引导学生观察、讨论其中的共同点,由此引出未知数的概念。之后,教师可进一步说明,未知数在方程中常用x表示,也可用y、a、b等字母表示,以此让学生充分理解“未知数代表一个待求的数”这一概念。又如,在讲解“方程的解”这一概念时,教师可结合实例,将具体的数值代入相应的方程,验证该数值能否使方程成立,以此让学生直观地了解方程的解的意义。
(二)循序渐进,突出方程的等式性质
1.复习已学等式知识
方程的本质是等式,学生之前学的等式知识是其学习一元一次方程的基础。在教学中教师应引导学生复习等式的基本性质,如“等式两边同时加上或减去一个相同的数,等式仍然成立”等,以激活学生已有的认知经验[1]。具体来说,教师可列举一些简单的数值等式,如3+2=6-1、4×5=10×2,并引导学生验证相应的等式性质,以此帮助学生复习旧知。通过知识复习,学生能够重新审视“等式”这一概念,从数值的角度感悟等式所蕴含的数量关系,加深对等式性质的理解,这对其理解一元一次方程的概念有重要作用。
2.引导学生在实例中发现方程变换的规律
在学生掌握了等式的基本性质后,教师要引导他们发现方程与等式之间的内在联系,理解方程的变换实质上是依据等式性质进行的。例如,教师可先展示方程x+3=5,并提问:“如何求这个方程的解?”学生根据等式的性质,在方程两边同时减3,能得到x=2。接着,教师可顺势引导学生思考方程变换的实质,让学生明白方程变换的依据正是等式的性质。最后,教师可展示类似的方程,如x+1=6等,引导学生探究规律,使学生自主总结出解方程的理论基础是等式的基本性质。学生在经历探究、归纳的过程后,能对相应的知识形成更深刻的认识。
3.小组讨论交流,加深学生对等式性质的理解
在学生初步掌握运用等式性质解方程的方法后,教师可展示一些实例,让学生交流解题心得,以加深其对相关知识的理解。例如,教师可提供一组方程,让学生分组讨论如何运用等式性质解这些方程,并写出解题过程,总结解题方法。学生在小组讨论交流中能进行思维的碰撞,进而发现不同的解题方法,拓宽解题思路。同时,通过与小组成员探讨解题过程,学生既能加深对课堂所学知识的理解,又能提高语言表达能力、分析能力等。在学生进行小组交流后,教师可引导各小组分享他们的讨论结果,并进行相应的点评,以此加深他们对等式性质的理解。
(三)分类指导,探究一元一次方程的解法
1.归纳总结一元一次方程的基本类型
从形式上看,一元一次方程主要可分为ax=b、ax+b=c这两种类型。在实践中,教师应引导学生对方程的类型进行归纳,以此为后面的学习做好准备。例如,教师可列举一组方程,让学生观察比较,寻找其中的共性与联系,以此让学生明白一元一次方程主要可分为哪些类型。在此基础上,教师可进一步引导学生抽象出ax=b与ax+b=c两种一般形式。通过这样的活动,学生能更深刻地理解一元一次方程的内涵,并掌握区分其他方程与一元一次方程的方法。
2.针对不同类型,讲解相应的解答技巧与方法
归纳出一元一次方程的两大类型后,教师要针对不同类型,为学生讲解相应的解答技巧与方法。对于“ax=b”型方程,其解答方法如下:两边同时除以a(a不为0),进而得出方程的解。对于此类方程解答方法的讲解,教师应帮助学生理解“等号两边能同时除以a的依据是等式的基本性质”,同时应让学生注意a不能为0。对于“ax+b=c”型方程,其基本解题思路是“移项”,具体解题方法是利用等式的基本性质两边都减去b,并合并同类项,将其转化为ax=b的形式,进而用相应的解法求出x的值。对于这类方程解答方法的讲解,教师要强调“移项”这一关键步骤,让学生在练习中熟练掌握这一技能。
3.设计梯度练习,提高学生分类解题的能力
在讲完基本的解答方法后,教师可设计一定数量的练习题,让学生通过练习熟练掌握相应的解答方法。为了逐渐深化学生对相应知识的理解,教师设计的练习题应由简到难、由单一到综合。首先,教师可提供一些简单的方程,如2x=10、x+5=8等,让学生独立完成,以使学生获得成就感。然后,教师可设计一些有一定难度的方程练习题,如2x+1=7、3x-2=10等,让学生动手实践,充分掌握解题技巧。最后,教师可为学生提供一些拓展题,如5x=9+2x等,让学生思考讨论,以此培养学生的思维能力,加深学生对相关知识的理解。
(四)强化应用教学,拓宽解一元一次方程的思路
1.引导学生尝试用一元一次方程知识解决生活中的问题
一元一次方程源于生活,又应用于生活。在教学中,教师要引导学生发现生活中的数学问题,并尝试运用一元一次方程知识解决相关的问题,感受数学的应用价值[2]。例如,教师可提出这样一个问题:小明和小红一起买文具,小明买了3支铅笔和2块橡皮,共花了11元;小红买了2支铅笔,花了6元。请问一支铅笔和一块橡皮分别多少钱?这个问题与学生的生活联系紧密,学生能从中发现与一元一次方程有关的信息。首先,学生可假设一支铅笔x元,列出方程2x=6,进而得到x=3,即一支铅笔3元。然后,学生可假设一块橡皮y元,并根据数量关系列出方程9+2y=11,进而得到y=1,即一块橡皮1元。通过这样的分析探究,学生能真切地感受到一元一次方程在生活中的应用,明白“数学源于生活又服务于生活”,从而树立起“学好数学、用好数学”的信心。
2.利用一元一次方程构建数学模型,培养学生数学建模意识
在引导学生用一元一次方程解决简单实际问题的基础上,教师还应培养学生的数学建模意识,让学生学会利用一元一次方程构建数学模型,从而提高学生分析问题、解决问题的能力。数学建模就是将实际问题转化为数学问题,并运用数学知识和方法解决问题的过程[3]。在一元一次方程知识的学习中,学生已经初步了解如何用字母表示数并列出方程,开始形成建模意识。教师要抓住这一契机,设计一些问题引导学生进行数学建模,从而提升学生的数学建模能力。例如,教师可出示这样一道题:在一次学校组织的捐款活动中,学生捐款金额比教师捐款金额的2倍多1000元。已知学生和教师共捐款4000元,问教师共捐款多少元?该问题虽然包括教师捐款金额和学生捐款金额两个未知量,但二者之间存在“学生捐款金额比教师捐款金额的2倍多1000元”的数量关系,因此我们可据此设教师捐款金额为x元,则学生捐款金额为2x+1000元,进而可列出方程x+2x+1000=4000。通过这样的例题分析,学生能逐步掌握利用一元一次方程构建数学模型的一般步骤,即确定变量,列出方程,求解方程,认识到数学模型在解决实际问题中的重要作用。
3.将一元一次方程知识与其他知识相结合
一元一次方程是初中数学的基础知识,它与一次函数、不等式等知识之间有着密切的联系。教师应该引导学生关注这些联系,使学生学会综合应用不同的知识。例如,在教学“一次函数”时,教师可运用多媒体技术展示一次函数的图象与一般表达式,以此让学生了解一元一次方程和一次函数之间的联系,学会从函数图象的角度理解方程的意义,为后期的学习奠定坚实的基础。
结语
总而言之,教师要不断优化教学设计,为学生提供动手实践、自主探索的机会,让学生在做中学,掌握高效的知识学习方法,提升运用一元一次方程知识解决问题的能力。相信经过教师的精心设计与不懈努力,学生一定能循序渐进地掌握相关知识,准确理解一元一次方程的有关概念,真正感受到数学学习的魅力,体验到解决数学问题的成就感,进而更加热爱数学,成长为具有创新精神与实践能力的时代新人。
[参考文献]
陆娟.案例教学法在初中数学教学中的应用:以“一元一次方程”为例[J].理科爱好者,2023(2):88-90.
马强.基于初中数学微课促进学生自主学习的研究:以《用一元一次方程解决问题》为例[J].中学课程辅导,2023(8):93-95.
赵军.“章节起始课”的教学观察与比较:以《一元一次方程》第1课时为例[J].福建中学数学,2023(5):34-37.