前不久,參加由市教科院組織的“關注常態課堂,聚焦有效教學”活動. 聽了同一個課題——“方程的意義”(蘇教版《數學》五年級下冊)的四節課. 四位執教老師不約而同地都從教材的概念出發,根據天平圖列出一些不同的式子(等式,等號右邊都是單一的數),整個過程注重引導學生通過演示、觀察、思考、比較、概括等一系列活動,由淺入深,分層推進,逐步得出“等式”——“含有未知數的等式”——“方程”. 然后出示一些練習題進行簡單的應用. 四節課聽下來,總覺得學生對方程意義的認識不深. 為什么這樣說呢?這還得從方程的含義說起.
“含有未知數的等式是方程”,這句話中包括兩個條件,一個是”含有求知數”,一個是“等式”.“含有未知數”與“等式”是方程意義的兩個重要的內涵. “方程的意義”的教學重點是讓學生理解方程的含義,體會方程是刻畫現實世界中等量關系的數學模型,初步體驗方程思想. 實際教學中,學生對于方程的理解往往是有偏差的. 在教學過程中,雖然整個教學任務好像是完成了. 但從學生的練習中我們發現還有一部分學生對“等式”和“方程”的關系還是沒有真正弄清,例:在練習題中有一道討論題:“方程都是等式,而等式不一定是方程. ”這句話對嗎?(答案是對的)但是通過小組同學的合作學習和爭論,答案不一. 雖然做錯的同學最后被做對的同學說服了,但這也說明了“等式”和“方程”的教學過程中還存在問題.
又如有這樣一道題:看圖列方程. 如果學生列出這樣的“方程”:x = 450 - 200,我們該如何解讀呢?按照教材的定義,它應該是方程(含有未知數,又是等式). 但細細想來,它又完全是算術的方法,沒有體現方程的思想. 其實我們是忽視了“等式”和“方程”的直接對比.
如果教師單從形式化的概念出發設計課堂教學,著力于方程與其他式子(含有未知數的不等式、不含未知數的等式、不含未知數的不等式)的比較,以及方程與等式的比較(方程一定是等式,等式不一定是方程),那么學生對方程本質的理解難免蜻蜓點水.
方程的本質在于對已知數和未知數一視同仁,通過建立起已知數和未知數之間的等式關系,從而求得未知數. 因此,學生要理解方程的本質,首先要理解等式的意義. 例如,3 + 4 = 7和3 + 4 = 1 + 6雖然都是等式,但是兩個“=”卻可以有著完全不同的意義:對于多數小學生來說,前者的“=”表示的是“求取解答”的過程,它的方向是從左到右,等號兩邊并不具有同等的地位,后者的“=”表示兩邊的計算結果相等,等號兩邊具有同等的地位,它們都是3 + 4 = 1 + 6這一整體的一個部分. 學生認識方程本質的最大困難,始終拘泥于具體的運算(加、減、乘、除),而不能把方程看成一個兩邊相等的整體結構. 因此,學生只有讓思維的關注點集中于方程表示的等量關系,其對于方程的認識才會達到更高的水平.
基于以上的認識,筆者認為要構建常態課堂,彰顯有效教學,因此對“方程的意義”進行了以下教學設計和實踐.
下面是“認識方程的意義”一課的教學片段:
一、導入新課
師:今天我們上課要用到一種重要的稱量工具,它是什么呢?
生:天平.
師:對,它是天平. 同學們對天平有哪些了解呢?天平由天平稱與砝碼組成,當放在兩端托盤的物體的質量相等時,天平就會平衡,根據這個原理,從而稱出物體的質量. 天平的指針如果指向刻度的中央,表示什么?
生:天平兩邊平衡.
師:我們可以用一個什么數學符號來表示天平兩邊的質量關系?
生:=.
師:如果指針偏向同學們的左邊呢?
生:天平左邊的質量大于右邊的質量.
師:我們又可以用一個什么數學符號來表示天平兩邊的質量關系?
生:>.
師:如果指針偏向同學們的右邊呢?
生:天平左邊的質量小于右邊的質量.
師:我們又可以用一個什么數學符號來表示天平兩邊的質量關系?
生:<.
二、新知學習
1. 實物演示,引出方程
操作天平:
第一步,稱出一只空杯子重100克,板書:1只空杯子 = 100克;
第二步,往往空杯子里倒入約150毫升水(可在水中滴幾滴紅墨水),問:發現了什么?天平出現了傾斜,因為杯子和水的質量加起來比100克重,現在還需要增加砝碼的質量.
第三步,增加100克砝碼,發現了什么?杯子和水比200克重. 現在,水有多重,知道嗎?如果將水設為x克,那么用一個式子該怎么表示杯子和水比200克重這個關系呢?100 + x > 200.
第四步,再增加100克砝碼,天平往砝碼這邊傾斜. 問:哪邊重些?怎樣用式子表示?讓學生得出:100 + x < 300.
第五步,把一個100克的砝碼換成50克,天平出現平衡. 現在兩邊的質量怎樣?用式子怎樣表示?讓學生得出:100 + x = 250.
像這樣含有求知數的等式,人們給它起了個名字,你們知道叫什么嗎?對,叫方程. 請大家試著寫出一個方程.