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方程思想:小学数学能力培养新实践

2022-03-16李世英甘肃省武威市古浪县城关第四小学

基础教育论坛 2022年9期
关键词:解方程等式代数

李世英(甘肃省武威市古浪县城关第四小学)

小学生进入中高年级以来,面对的数学问题难度增大,若还使用算数方法解题,会觉得很吃力,此时方程思想的重要性也越发凸显出来。需要教师积极转变教学思维,在教学中及时导入方程思想,使学生形成方程顺向思维,能够有意识地利用方程思想简化复杂问题,提高数学问题解决能力。

一、加强语言阅读理解

要解决数学问题,首先就需要阅读问题、理解问题。例如,五年级上册第五章“简易方程”学习中,一开始学生无法理解“6(x+3)”和“6x+3”。为了让学生得以真正理解,教师可将式子中的x替换成具体的数字,让学生进行计算,提醒他们在运算过程中观察两者的关联与差别,之后再换回x,以此引入乘法分配律,让学生运用这一规律将“6(x+3)”改写为“6x+18”,然后再进行对比。通过如此的反复练习,让学生逐渐掌握代数思维。因此,在教学过程中,教师应始终将数与代数当作一个有机体,逐步深入开展教学活动,即从认识数,到3+()=8的()“准代数”概念的导入,再到3+x这一“数字与字母结合算式”的引入,最后到方程式“3+x=8”的出现。这一教学过程不仅是学生理解和掌握“数与代数”这一概念的完整过程,同时也让学生顺利从算术思维过渡至代数思维。在这一过程中,学生的数学语言阅读能力也得到了较大提高。对于之后的方程学习,甚至整个数学学习生涯都起着至关重要的作用。在实际应用中,课后习题解方程“4x-2=10”,学生在解方程时的第一、第二步书写如下:“4x÷4-2=10÷4”、“x-2=2.5”。等式的性质二为“等式两边同时乘(或除)相等的数或式子,两边依然相等”。而上述问题的出现则表明,学生对这一性质中的“等式两边”尚未真正理解到位。所谓的“等式两边”,就是指等式的左、右边,在上述方程式中等式的左边为“4x-2”而非“4x”。要准确解决数学问题,必须基于对问题文字内容的理解上将文本转化为数学语言,而这些需要经过大量的反复练习。因此,教师也应抽出一部分教学时间,通过数学故事或数学游戏等形式,注重培养学生的“数学语感”,提高数学语言能力,而这也是数学问题解决能力所应具备的重要素养。

二、掌握方程解决步骤

理解题意是第一步,第二步就是掌握方程解决步骤,当然也是最为关键的一步。只有学会解方程,才能真正解决数学问题。

首先,联系“前方程”。当学生第一次接触到解方程时,由于涉及到抽象概念,学生往往难以理解,特别是“方程的解”。为了帮助学生理解,教师可在第一课中先引用一年级上册“11-20各数的认识”中的“前方程”进行课程导入。即7+□=10、10+□=12、11+□=13,引导学生将□替换成x,即□代表什么值,如今的x就代表什么值,而x是方程的常用未知数,也就是所谓的“方程的解”,求x的值也就是之前求□的值,而这一过程被称作“解方程”。

其次,树立整体观。在解题时,学生往往无法从整体出发理解方程,尤其是“ax±b=c”这一形式的方程式,学生无法理清加减乘除的先后顺序。例如,“解方程”一课中给出的案例“3x+4=40”,3x是加数,4也是加数,40是和,要求x的值是多少,就必须先求3x的值,但学生往往会犯以下错误:3x+4=40→3x÷3+4=40÷3→x+4=13.3。而这一问题的出现,就意味着学生尚未真正理解等式的性质,即“等式两边”都是一个整体,即“3x+4”是一个整体。正确解法应该是等式左右两边同时减去4再除以3,即:“3x+4=40”→“(3x+4-4)÷3=(40-4)÷3”→“3x÷3+0÷3=36÷3”→“x=12”。

最后,针对错误率较高的方程类型,教师需进行专项强化练习,使学生在反复练习中摸清规律,掌握解题方法。例如,课后习题“2/3x+1/2x=42”举例,这一习题令很多学生头疼不已,错误率很高。在教学过程中,教师应指导学生从整体出发,将“2/3x+1/2x=42”,要想求得x的值,先将其理解为2/3个x与1/2个x相加,然后将其变形为“(2/3+1/2)x=42”,如此一来便可求得x。这一方法理解后解起题来十分简单,但仍需不断强化练习,以不断降低错误率。

三、优化方程教学设计

首先,增强参与感。在课堂上,教师可积极采用“团队学习”形式,通过团队成员的相互配合、协作,保证所有学生都能参与其中。同时,教师应以“激励式教学”为主,及时向表现良好的学生传达正面评价,让学生逐渐树立学习信心,培养学生的数学兴趣。如此,学生的课堂参与感就会更强,课堂效果也将稳步提升,这是一个“双向促进、共同提高”的良好循环过程。

其次,培养问题意识。教师可通过“情景式教学”,即通过应用日常生活中生动有趣的素材构建课堂情境。通过层层递进的情境,将问题代入到其中,使学生在情境中逐步掌握学习方法。例如,“用字母表示数”一课中,教师选用“新春佳节到来,亲戚朋友来家做客,相互猜年龄”这一情境,如爸爸比小红大30岁,当小红a岁时,那么爸爸的年龄为(a+30)岁,叔叔比爸爸小5岁,那么叔叔的年龄为(a+30-5岁)。以此类推、层层推进,引导学生逐步深入思考。

最后,养成思维习惯。其一,培养代数思维。唯有代数思维的形成,学生才会自觉地运用方程解答数学问题,而字母的自觉运用则是代数思维养成的重要标志。

例如,“用字母表示数”一课中,已知在月球上人能举起物体的质量是地球的6倍,当在地球上能举起的物体质量为a时,在月球上则为多少?我国青少年在1980年平均身高为x cm,到2000年平均身高增长了6cm,那么2000年我国青少年的平均身高是多少?通过不断的学习,让学生逐渐形成符号自觉,从而真正养成代数思维。

其二,形成顺向思维。经低年级的几年学习,学生早已形成了算术思维。这一思维表现为逆向思维,往往会增大解题难度。而方程思想则依托于顺向思维,根据题中的数量关系,理清其中的等量关系,设立等量关系式,即可得出相应的方程式。

例如,“实际问题与方程”课后题,“一个数的八倍比这个数的三倍多105,这个数是多少?”。如果用以往的简单算术来计算,绝大部分学生都无法解决。若选择方程方法则简单得多,只要将题意顺向列出即可,方程式为“8x-3x=105”,整理可得“x=105÷(8-3)”,而“x=105÷(8-3)”就是基于方程思维的结果。学生若能形成顺向思维,运用方程方法进行问题解决,不仅锻炼了学生的抽象逻辑思维,更能丰富学生的解题手段,从而在思维上、本质上提升学生的数学问题解决能力。

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