《數學課程標準》第二學段(4~6年級)數與代數的內容標準中提出:理解等式的性質,會用等式的性質解簡單的方程(如3x + 2 = 5,2x - x = 3). 經過數次教學北師大版教材四年級下冊的認識方程這一部分內容,對教材中回避“求減數”和“求除數”產生疑問,而在實際教學中卻屢次與“a - x = b”和“a ÷ x = b”之類的方程相遇.
第一堂課:猶抱琵琶半遮面
新課程改革之后,一些專家認為:小學用算術的思路解方程,到了中學卻是用“等式的基本性質或方程同解原理”來解方程,因此,小學的用算術法解方程的方法掌握得越牢固,對代數起步教學的負遷移越明顯. 為了避免“同一內容,兩種算理兩種思路的現象”,《全日制義務教育數學課程標準(實驗稿)》明確指出“理解等式的性質,會用等式的性質解簡單的方程”. 根據這一指導思想,北師大版的教材進行了調整:不出現如“a - x = b、a ÷ x = b”之類的方程.
然而,回避并不能解決現實中的問題,在教學中,這兩種“另類”方程還是羞答答地粉墨登場了.
根據等量關系:2包爆米花的錢 + 1個漢堡的錢 = 一共的錢,大部分學生列出了方程:2x + 7 = 11. 但也有學生認為11 - 2x = 7也可以. 問其原因,他回答說:“我是根據一共的錢有11元,減去2包爆米花的錢2x元,還剩7元正好可以買1個漢堡,所以是11 - 2x = 7. ”其他同學也紛紛承認言之有理,我保留了他的想法,并刻意說了一番,其實兩者是可以轉換的. “老師,一定要轉換嗎?我就這樣列式行不行?”
學生對于老師這種“猶抱琵琶半遮面”的解釋不太滿意,尤其有種要揭“廬山真面目”的渴望. 在平時的練習中,我總是會多問一句:“有沒有不同的方法?”今天這習慣性的一問,似乎為自己找了麻煩,教材中可是回避這類方程的……
第二堂課:山重水復疑無路
出現了例1中的方程,我覺得刻意回避“a - x = b、a ÷ x = b”之類的方程是行不通的,有必要說說它的解法,就特地在課余時間讓學生解最簡單的方程,4 - x = 2 和0.4 ÷ x = 2. 還沒開始解,學生就喊:“第一題是x = 2,第二題是x = 0.2. ”當要求寫出過程時,即使喊得最響的學生也無從下手. 有寫成4 - x - 4 = 2 - 4的,也有寫成4 - x - 2 = 2 - 2的,最終是莫名其妙地得出x = 2,其實還是一眼看出來的.
我煞費苦心地講解,讓學生采取以下解法:
難道真的要回避“a - x = b和a ÷ x = b” 之類的方程嗎?在學生列出這類方程時對他們說:“這類方程還沒學到,請換另一種方法. ”這樣做無疑會打擊學生的學習積極性,而且在他們看來,諸如 “4 - x = 2”“0.4 ÷ x = 2”之類的方程應該也算簡易方程,怎么會還沒學到呢?揪出錯誤的根源即學生對等式的性質理解不透徹,我重整思路,采取了以下處理方式:
首先,學生頭腦中必須牢固建立“天平原理”即“等式的基本性質”,要求每名學生都會解答x + a = b,x - a = b,ax = b,x ÷ a = b這四類方程.
課堂上,我出示一組方程:
5.6 + x = 7.3;② x - 2.9 = 4.8;③2.5x = 6.4;④x ÷ 7 = 0.3.
讓學生認真解答,并說出每一步過程.
接著出示:⑤23 - x = 9;⑥80 ÷ x = 4.
讓學生找出方程⑤⑥和方程①②③④的相同點.
生1:未知數在運算符號的后面,與方程①③相似.
師:那同學們看方程①和方程③還可變成什么形式?
生2:方程①還可變成x + 5.6 = 7.3,方程③可變成x × 2.5 = 6.4.
方程①與③可以運用加法交換律和乘法交換律進行變形. 學生還發現方程⑤⑥和方程①③不同,不能交換未知數與已知數的位置.
師:那方程⑤與方程②,方程⑥與方程④分別又有什么聯系呢?
學生很快發現每組方程運算符號分別相同;方程②的未知數是被減數,方程⑤的未知數是減數;方程④的未知數是被除數,方程⑥的未知數是除數.
通過上述觀察對比,讓學生對不相同的另兩種類型方程的特點有所注意,然后統一算法,提示學生運用天平原理來解題.
學生提出解方程23 - x = 9要在等號兩邊同時加上一個數. 有的提出要同時加23,師生演算發現,方程23 - x = 9 變成了46 - x = 41,沒有讓方程的一邊只剩下x. 馬上又有學生提出來要同時加x,于是順利得到下列解法:
最后小結:x - a = b與a - x = b的算法相同,方程兩邊同時加一個數;x ÷ a = b與a ÷ x = b方程兩邊同時乘一個數. 這個數可以是已知數,也可以是未知數.
這樣一節課后,作業的錯誤率明顯降低,學生對等式的性質有了更深刻的理解. 通過比較、分析、猜測、遷移,這兩類教科書一再回避的方程難題亦迎刃而解. 作為教師,我們要基于學生的“已經會什么?還想學什么?”找準學生學習知識的“最近發展區”,通過親歷數學模型的建構,讓學生知道“然”,更讓學生明白“之所以然”. 教師不必完全拘泥于《教師用書》的要求,對a - x = b和a ÷ x = b的類型刻意加以回避,大膽面對,注重遷移,科學推導,學生照樣學得輕松,學得著迷.