徐劍波
摘 要: 有理數加減法運算不僅是初中數學課程的初始內容,而且是其他數學內容的重要基礎。學好有理數加減法運算是激發學生數學學習興趣和信心的良好開始。本文通過分析學生作業中出現的幾種典型數學錯誤,從建構主義等理論出發,探索新的教學方法和策略,提高學生運算的準確率。
關鍵詞: 有理數加減法 運算錯誤 建構主義 教學對策
學生在學習數學過程中,難免會出現各種各樣的錯誤。這些錯誤若能及時得到糾正,則對學生的成長和發展都有很大的幫助。英國數學學會會長R.L..Schwarzenberger在《錯誤的重要性》中提到:錯誤在數學中和正確答案一樣重要,錯誤幫助了數學的發展;錯誤幫助我們了解數學的來龍去脈。數學錯誤的出現與教師的教、學生的學有很大的關系。研究數學錯誤對教師而言,可以將學生的錯誤作為檢查學生知識掌握情況的一種工具,由此了解學生的想法和知識結構,從而使學生的錯誤得到糾正。錯誤的糾正是一種重要的學習方式,學生從中不僅了解自己所犯的錯誤,更認識到自己為什么會犯這個錯誤,這對進一步提高學習質量有很大的幫助。
一、學生作業的典型錯誤
“數與運算”一直都擔負著“數學啟蒙”的重任,是中小學數學教學的核心內容。有理數運算既是一項基本的數學運算,又蘊含豐富的數學思想,同時也是學生升入初中后在數學領域遇到的第一個挑戰。如何讓學生順利通過這個挑戰?筆者一開始是按照課本《有理數加減法法則》進行授課的。
有理數加法法則:
(1)同號兩數相加,取相同的符號,再把絕對值相加;
(2)絕對值不等的異號兩數相加,取絕對值較大的符號,再用較大的絕對值減去較小的絕對值;
(3)互為相反數的兩數相加得0;
(4)0與任何數相加都得這個數。
有理數減法法則:減去一個數,等于加上這個數的相反數。
在教學實踐中,學生要掌握好這個法則,必須熟練掌握絕對值和相反數;而對于大部分學生,特別是農村中學的學生來說,負數、絕對值和相反數是非常抽象的。于是,當這些概念出現在加減法法則中時,學生就暈頭轉向了。
學生在作業中出現的錯誤情況有以下幾類:
典型錯誤一:不理解正負號的意義,對負號視而不見。
二、造成學生作業錯題的原因
從學生作業中的幾種典型錯誤,我們不難發現出錯的根源在于,學生沒有真正理解正負號的意義,無法準確判斷絕對值和相反數。應用課本所給的《有理數加減法法則》運算時,學生必須先判斷是否同號,絕對值是否相等。而這兩步令很多學生顧此失彼,因為在小學階段的運算中,不需要這么麻煩。這也是為什么學生在小學計算沒問題,而上了初中后計算能力卻下降的原因。
因此,如何才能提高學生計算的準確率呢?
建構主義認為:知識不是通過教師傳授的,而是學習者主動建構得到的。在建構主義中,“情境”、“協作”、“交流”和“意義建構”是建構主義學習理論的四大要素。意義建構是整個學習過程的最終目標。建構在于學習者通過新舊知識經驗之間的反復的、雙向的相互作用形成和調整自己的經驗結構。
學生在小學時已經熟練掌握非負有理數的加減法,七年級的有理數加減法只是在這基礎上多了負數的運算。根據建構主義學習觀,我們只需要幫助學生找到新舊知識之間的聯系,把新知識變成舊知識,學生就可以建構起新知識。
三、解決學生作業錯題的對策
如何引導學生發現新舊知識的聯系?如何把有理數的加減法變成小學的加減法?事實上,在學習有理數加減混合運算時,教科書和教師課堂教學中專門講解了算式簡寫后的讀法。如,(-20)+(+3)+(+5)+(-7)簡寫為-20+3+5-7后,可以讀作“負20加3加5減7”,還可以讀作“負20、與正3、與正5、與負7的和”,按后一種讀法時就意味著把它們都看做加法,可以按有理數的加法法則進行運算,即可以利用加法交換律、結合律進行運算。
通過實踐,我們發現任何一種有理數加減法運算,經過加法交換律的變換后,可以變為以下幾種情況之一(其中A、B為非負有理數):
比起課本給出的《有理數加減法法則》,這兩種情況更簡潔,并且容易記住。為了變成這兩種情況,學生只需要掌握添括號、去括號的法則及加法交換律,而這些知識在小學已經學過,學生普遍掌握得較好。換句話說,添括號、去括號及加法交換律就是溝通新舊知識的橋梁。
我們采取這種方法進行教學后,發現學生運算的準確率明顯提高,計算速度也有所提高。學生不再恐懼有理數的加減法,因為他們發現這些其實不過是小學的計算問題。
四、針對有理數教學的建議
(一)對教材編寫者的建議
1.加強有理數加法與減法的聯系,沒有必要對加法和減法分開處理。
在教學實踐中,很多數學老師對課本的利用率并不高,特別是《有理數加減法》這一章。教材的編寫,把加法、減法區分得太清楚。根據教材,學生必須先學好加法,才能學減法。事實上,減法只是加法的逆運算,尤其是在引入負數以后,減法也可以當成加法。
2.調整教材內容的編排順序,在引進有理數加法之前,正式介紹添括號、去括號法則。
雖然添括號、去括號法則在小學已經學過,但是課本上沒有正式介紹,學生很容易出錯。特別是當括號前面是減號時,去(添)括號后,學生總是忘記“括號里各項要變號”。對于去(添)括號的內容,七年級的數學教材安排在《整式的加減》這一章才正式介紹。這樣的教材編寫并不合理,應該在學有理數加減法之前就給出詳細的去括號、添括號法則。
(二)對教師的建議
1.靈活處理教材,而不是照本宣科。
新老師容易受教材的影響,習慣依賴教材,不敢根據學生的實際情況對教材內容進行重組。“盡信書不如無書”,新老師應該在吃透教材的前提下,根據學生實際水平,必要時重組教材,力求使教材內容適合所教的學生。
2.多與學生溝通,及時發現學生思維的閃光點。
教師的任務在于教會學生學習。這堂課的教學效果怎么樣?這堂課怎樣講才能使學生更好地理解教材?諸如此類的問題,最有發言權的是學生,因為學生是本節課的受益者。多與學生溝通,教師可以及時調整教學方法、教學策略。通過溝通,及時發現學生思維的閃光點,鼓勵學生用自己的語言、方法理解掌握教材。
參考文獻:
[1]張瑩.七年級學生關于有理數運算的錯誤概念研究[D].沈陽師范大學碩士論文,2012.
[2]丁琪萍.有理數運算中學生常犯錯誤的分析[J].撫州師專學報,1999,3.118-119.
[3]鄭毓信.認知科學建構主義與數學教育[M].上海:上海教育出版社,2002.
[4]邵瑞珍.教育心理學[M].上海:上海教育出版社,1997.