找准体验点,让学生真正明白
2021-08-19马珏
马珏
【摘 要】数学概念是小学生学习数学知识的基础,当数学概念的抽象概括特征“碰上”小学生的具体形象思维,就需要找准概念的“体验点”,让学生经历完整学习概念的过程,即从“它是什么(概念理解)”到“怎么得到它(方法层面)”再到“它有什么用(问题解决)”,从而进行意义的自主建构,真正“明白”概念。
【关键词】方程教学;体验点
数学概念是小学生学习数学知识的基础。数学概念具有抽象概括的特征,而小学生又处于具体形象思维的阶段,因此在概念教学中要让学生真正明白,不能仅靠知识传授,需要找准体验点,即学生学习时的困惑之处,让他们不断地去感悟和理解,从而实现意义的自主建构。人教版教材五年级上册安排了“方程的意义”教学单元,这是概念教学的重要内容,体现在:一方面,小学阶段学生大多运用算术方法解决问题,这是学生第一次接触代数思想;另一方面,方程在中学会进一步展开学习,这是为中小学数学教学的衔接做好准备。
在方程教学中可以抓住三个概念理解的体验点,促进学生真正明白。
一、承接“用字母表示数”的认识,明白方程的意义
方程的意义是什么?一些教学只停留在对方程外在形式的认知上,反复强调让学生找到“=”,找到“字母”,这样的式子就是方程。而找的目的在于判断一个式子是不是方程,这是一种显性知识的教学。方程的意义的本质在于让学生经历方程的形成过程,明白为什么式子中会出现字母,这个字母有什么用,式子表示的是一种怎样的关系,这种关系最终要解决什么问题。也就是说,要更加重视隐性知识的教学。学生在前期“用字母表示数”的学习中,已经知道不确定的数用字母表示,可以用含有字母的式子表示数量之间的关系。方程的意义的教学要承接“用字母表示数”的学习经验,顺势而学,让学生真正明白。体验过程可以通过两组材料的呈现进行设计。
(一)出示第一组材料,初步感悟
教师出示第一组材料(如图1)并引导:找一找这组材料的规律,用式子把三个数之间的关系表示出来。
生:10+9=19;8+15=23;a+12=15。
师:第三个式子为什么用到了字母?
生:因为有个数不知道,可以用字母来表示。
师:“a+12”表示什么?
生:a与12相加。
师:这三个式子都表示了一种什么关系?
生:上面两个数相加的和与下面的数相等。
师:这里的“=”表示左边的结果等于右边,是一种相等关系。
(二)出示第二组材料,再次感悟
教师出示第二组材料(如图2)并引导:继续找一找这组材料的规律,用式子把三个数之间的关系表示出来。
生:4×9=36;7×8=56;b×5=45。
师:这三个式子都表示了一种什么关系?
生:上面两个数相乘的积与下面的数相等。
师:也表示了一种相等关系,可以用“=”联结。
(三)两组材料的对比与讨论
师:像这些表示相等关系的式子,我们称为“等式”。10+9=19,8+15=23,a+12=15,4×9=36,7×8=56,b×5=45都是等式。在等式中有一些数量不知道时,可以用“字母”来表示,含有“未知数”的等式叫作方程,这里的“a+12=15”“b×5=45”都是方程。
师:方程中为什么要用字母表示未知数?
生:这样能表示出数量之间的关系。
师:是一种什么关系?
生:相等的关系。
师:你能根据相等关系知道未知数是多少吗?
生:能! a是3,b是9。
师:方程用字母表示未知数,表示已知数和未知数之间的相等关系,这样就能求出未知数。列方程是为了解决问题。
在上述教学过程中,通过两组材料的对比,学生主动用字母表示未知数,并列出字母式,表示已知数和未知数之间的关系。学生由此明白方程和等式的关系,方程都是等式,只是其中有一些数量不知道;进一步明白方程的意义是表示已知数和未知数之间的相等关系,从而求出未知数解决问题。
二、基于方程的意义,明白列方程的关键点
怎么列方程?在以往的教学中发现:学生在设未知数时往往是求什么设什么,不思考为什么要这么设;对于找等量关系普遍感到困难,列不出方程;出现了套“模式”的现象。教学时,教师不必拘泥于列方程解决问题的若干类型,应该基于方程的意义,加深学生对列方程的两个关键点的体验,即“用字母表示未知数”“找到未知数和已知数之间的相等关系”,以有效突破难点。体验过程可以通过三组材料的呈现,设计如下。
(一)出示第一组材料,明确两个关键点
师:什么是方程?
生:方程表示未知数和已知数之间的相等关系。
生:用字母表示未知数,可以求出方程中的未知数解决问题。
师:下面图(如图3)中的未知数表示什么?你能找到等量关系吗?请你尝试着列出方程。
生:左邊这个图中小猫的质量不知道,用x表示。“小猫的质量+球的质量=盒子的质量”,方程是“x+0.5=2.5”。
生:右边这个图中球的质量不知道,用x表示。“两个球的质量=砝码的质量”,方程是“2x=50”。
(二)出示第二组材料,分析等量关系
师:没有了天平,你还能找到未知数和已知数之间的等量关系,列出方程吗?
教师出示图4,请学生回答。
生:从左边这个图中,可以看出“原价-优惠=现价”,方程是“x-45=128”。
生:右边这个图的等量关系是“总质量÷数量=每杯质量”,方程是“x÷4=75”。
师:我们要分析已知数和未知数之间的关系,找到等量关系才能列出方程。
(三)出示第三组材料,感悟设未知数
教师出示图5,请学生回答。
师:想一想,这里设什么量为“x”呢?
生:设2个热水瓶装水的质量为x g。
生:其实只要设1个热水瓶的装水量为x g,2个热水瓶一样,就可以用2x g表示。
生:如果设2个热水瓶的装水量为x g,求出x后除以2,也能知道1个热水瓶的装水量。
师:你们的意思是,如果要知道1个热水瓶的装水量,可以直接设它为x,用2x就可以表示2个热水瓶的装水量;当然,也可以间接设2个热水瓶装水的质量为x g,然后将求出来的“x除以2”也能知道1个热水瓶的装水量。那么,为什么不设杯子的装水量为x呢?
生:因为杯子的装水量知道啊!应该设未知数为x。
师:我们设“1个热水瓶装水的质量为x g”,等量关系是什么呢?请你列出方程。
生:等量关系是“2个热水瓶的装水量+杯子的装水量=一壶水的装水量”,方程是 “2x+75=2000”。
在上述教学过程中,通过第一组材料,学生借助天平,初步感悟列方程的兩个关键点是“设未知数”和“找到等量关系”;第二组材料去掉了天平的直观图式,学生需要自己分析未知数和已知数的等量关系,加深对等量关系的认识;第三组材料中没有标出未知数,学生通过讨论发现,根据需要,可以直接设要求的量为x,也可以先间接设相关的量为x,再求出要求的量,但是设的都是未知量,以此加深对设未知数的认识。
三、凸显列方程的关键点,明白列方程解决问题的优越性
在教学中,学生往往会有这样的疑惑:“这个问题我以前就会列算式解决,为什么还要学习用方程解决呢?”如果告诉学生,因为初中要学习这个内容,所以小学要先学习一下,学生一定不乐意,初中的内容可以初中学,列方程解决问题太麻烦啦!所以,必须要让学生对列方程解决问题的优越性有所体验。教师可以呈现以下两个材料,组织学生展开讨论。
(一)出示第一个材料,感悟顺向思维
足球上黑色皮是五边形,白色皮是六边形。白色皮共有20块,比黑色皮的2倍少4块,共有多少块黑色皮?
师:你会列方程解决问题吗?
生尝试解答:设黑色皮有x块,等量关系是“黑色皮的块数×2-4=白色皮的块数”,方程是“2x-4=20”,求得x=12。
师:如果用以前列算式的方法解决,该怎么列式呢?
生:(20+4)÷2=12(块)。
师:为什么信息中是“少4块”,算式中反而是“+4”呢?
生(讨论):因为白皮是黑皮的“2倍少4块”,所以需要反过来想,白皮要加上4块才是黑皮的2倍,所以20要先加上4,再除以2,才是黑皮的数量。
师:列方程解决问题时需要这样反过来想吗?
生(讨论):不需要,因为根据白皮是黑皮的“2倍少4块”,可以直接列出等量关系“黑色皮的块数×2-4=白色皮的块数”,得到方程“2x-4=20”。
师:列方程解决这个问题和列算式解决这个问题,有什么不一样?
生(讨论):列方程解决问题是顺着思考的,用算式解决问题需要反过来想。
师:列算式解决这样的问题时,因为要反过来思考,所以老是有同学出错;列方程解决问题就可以避免这样的错误,你们感受到了吗?
(生一致认同)
(二)出示第二个材料,感悟未知数可以作为条件使用
笼子里有若干只鸡和兔。从上面数,有8个头,从下面数,有26只脚。鸡和兔各有几只?
师:这是我们熟悉的鸡兔同笼问题,以前是怎么解决的?
生:用假设法解决。
师:学习了列方程解决问题,你能再试试看吗?
学生尝试用方程解决:设兔子有x只,鸡有(8-x)只;等量关系是“鸡的脚数+兔的脚数=一共的脚数”;方程是“4x+2(8-x)=26”,求得x=5,鸡为8-x=3。
师:为什么我们以前要用假设法解决鸡兔同笼问题?
生(讨论):因为鸡的只数和兔的只数都不知道,所以只能先假设,再调整。
师:列方程解决时,为什么可以列出等式?
生(讨论):因为将兔子设为x只,鸡就可以表示为(8-x)只,所以就能表示出兔子的脚数和鸡的脚数,列出等式啦!
师:用字母表示未知量,可以当作条件进行使用,所以列方程能解决比较复杂的问题,将问题变得简单,以后你们会有更多的体会。
在上述教学过程中,通过第一个材料,学生尝试列方程解决易错的问题,在两种方法的对比中发现,根据等量关系列出方程,是一种顺向思维,有时候比列算式更容易理解题意;在第二个材料的讨论中,学生尝试列方程解决较复杂的问题,在老题新做的对比中发现,列方程解决问题时未知数也可以作为条件使用,可以将问题简单化。
上述方程教学时的三个体验点,体现了种子课教学的理念,一个完整的概念学习需要包含三个部分,即让学生明白“它是什么(概念理解)”“怎么得到它(方法层面)”“它有什么用(问题解决)”。除此之外,还有一些体验点也是需要在教学中关注的。例如:为什么要用等式的性质解方程,而不用四则运算的关系来解方程?同样的等量关系可以列出不同的方程来解决,但形如“x=”这样的方程为什么没有意义,等等。这些都是学生不断深入学习后产生的更为细化的问题,需要在后继学习中逐步解决。
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