鄧堂華
(三明市三元區(qū)第二實驗學校,福建 三明)
計算在數(shù)學學習中的重要性不言而喻,學生要是沒有掌握好基本的計算技能,在之后的數(shù)學學習中將寸步難行。近年來,有的學生計算能力弱化,那產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是什么?大多數(shù)數(shù)學教師在計算教學中總是試圖將計算的算法、步驟快速而直接地教給學生,再讓學生大量地反復練習。這樣的教學只是注重知識的傳授,忽視了知識形成的過程,以至于學生只知按部就班地使用算法,卻不知為什么這樣算,更無法獲取解決新問題的方法與經(jīng)驗,久而久之,對學生思維的發(fā)展和能力的培養(yǎng)無疑是一種傷害。本文以北師大版七年級上冊“求解一元一次方程(第三課時)”為例,結(jié)合筆者的實際教學,反復磨課改進,并進行二次教學的經(jīng)歷,談談如何在計算教學中創(chuàng)設有效的課堂活動,更有利于提高學生的計算能力,培養(yǎng)學生良好的數(shù)學思維。
學生的知識不是由教師簡單傳授的,而是學生利用已有的知識和經(jīng)驗去主動建構(gòu)的。那么,在學習時選擇哪些已有的知識和經(jīng)驗,這就需要教師創(chuàng)設有效的問題情境,讓學生喚醒已有的知識與經(jīng)驗,去解決新問題,構(gòu)建新知識。計算教學也是如此,有效的問題情境可以讓學生使用恰當?shù)囊呀?jīng)學過的算法去解決具體問題,并在此過程中體會算法的合理性、簡潔性。
教學片段1:
師:前面我們已經(jīng)學習了用去括號的方法解一元一次方程,今天我們繼續(xù)學習求解一元一次方程,請同學們求解下面這個方程:,并請兩位同學上臺板演。
板演的兩位學生方法一致,直接去括號,合并同類項,未知數(shù)系數(shù)化1求解。
師:大家是否有別的方法來求解此方程?
學生思考,無人舉手回答。
師:請大家看看上面這種方法。
幻燈片展示方程兩邊同時乘以28,將方程化為4(x+14)=7(x+20),再去括號,合并同類項,未知數(shù)系數(shù)化1求解。
提問:大家更愿意選擇哪一種解法?
部分學生回答第一種,部分學生回答第二種。
師:第二種方法將方程中的分母消去,方程變?yōu)槭煜さ臉幼樱@就是我們這節(jié)課要學習的方法——去分母。
思考:學生利用原有的方法求解帶分母的一元一次方程,教師成功地調(diào)動了學生利用學過的知識解決新的問題的能力,再給出先去分母的方法求解,讓學生判斷先去分母的簡便性,并引出課題。對于學生來說,合并同類項時是熟悉的,而去分母是陌生的。學生不一定都認為先去分母會更簡便,但是小學學過分數(shù)乘以其分母的倍數(shù)可以變成整數(shù),并且本章第一節(jié)學習了等式的基本性質(zhì),所以重新創(chuàng)設更加適合的問題情境,讓先去分母比通分更簡便、更合理,學生自己可以得出先去分母的這種方法。
改進后的教學片段:
師:前面我們已經(jīng)學習了用去括號的方法解一元一次方程,今天我們繼續(xù)學習解一元一次方程,請看下面的情境:
這是保存在倫敦博物館的一件非常珍貴的文物《紙莎草文書》,它是古代埃及人用象形文字在一種特殊的草上寫成的著作,至今已有三千七百多年。在文書中記載著許多數(shù)學問題,那么大家看有這么一道問題,你能否用方程的知識來解決?
《紙莎草文書》中記載了一個問題:一個數(shù),它的三分之二,它的一半,它的六分之一,它的全部,加起來是五十六,求這個數(shù)。
師:這樣一個方程大家會不會求解?請同學們嘗試自己解一解。
展示學生直接合并同類項的方法,并讓學生說一說他的做法。
師:有沒有同學有不同的解法?
師:同一個方程,兩種解法,得出同樣的結(jié)論,那大家不妨來比較一下,你更愿意選擇哪種解法?為什么?
生:第二種,原來的方程有分母,合并同類項的時候比較困難,而先把分母去掉了,解方程就變得簡便了。
師:很好,那么這就是我們今天要學習的去分母的步驟。
點評:改進后,新穎的古代數(shù)學問題為原本枯燥乏味的計算問題注入了活力,學生在不知不覺中列出方程,并在教師的引導下關注求解帶分母的一元一次方程,并由學生自主求解。與改進前不同的是,出現(xiàn)了兩種解法,由于設置的方程合并同類項時需要將四項系數(shù)相加,其中三項的系數(shù)為不同分母的分數(shù),在計算上有一定的困難,而如果能先去分母,合并同類項則更加簡便,所以學生更愿意選擇第二種方法。在這樣的問題情境下,完全由學生自主探究,自主發(fā)現(xiàn),體會新算法的合理性、簡潔性。
在計算教學中,似乎很多教師認為把算法講清楚,學生會算就達到了目的。其實不然,要是不能在教學中展示算法生成的過程,沒有讓學生經(jīng)歷思考、實踐,學生就無法解決因情境問題所產(chǎn)生的疑惑。通過教師的直接講授,學生套用算法、步驟的教學,很難讓學生理解新算法的必要性,也無法進行知識的遷移,直接影響后續(xù)的學習。
教學片段2:
生:多了兩邊同時乘以28這一步。
通陽活血方(GSE)由桂枝、三棱、莪術組成,周忠炎等[11]發(fā)現(xiàn):不同濃度GSE均能促進缺陷型斑馬魚ISVs生長、同時對EA.hy926細胞具有保護作用。GSE可以提高VEGF受體flt-1、kdr、kdrl的表達量,上調(diào)VEGF相關受體來發(fā)揮促血管新生的作用。
師:為什么乘以28?
師:28與7和4有什么關系?
生:28是7和4的最小公倍數(shù)。
師:很好,像這樣方程兩邊同乘以各分母的最小公倍數(shù),就是去分母的一般方法。
思考:教師從導入中展示的第二種方法入手,將一個個問題形成問題串,從而一步步引導學生得到去分母的算法。在這一教學片段中,教師提問引發(fā)學生思考,但是引導過度,造成了學生思考空間過小。教師急于給出去分母的算法,再施加練習鞏固,但為什么這樣算?算的依據(jù)是什么?教師沒有設計讓學生思考與交流的有效活動,學生體會不到算理是什么,只能單純地模仿。
改進后的教學片段:
生:去分母。
師:怎樣去分母?(部分同學舉手)我發(fā)現(xiàn)有幾個同學有自己的想法了,我留一個任務:(1)我們怎樣做才能去分母?(2)你的選擇去分母的方法是不是唯一?(3)如果不是唯一的,你是依據(jù)什么來選擇這種方法的?那么請大家分小組交流一下自己的想法。
學生討論交流,各組派代表發(fā)言。
生:在方程兩邊同時乘以10。
師:它是唯一的去分母的方法嗎?
生:不是,還可以乘20或30或100等。
師:這些都是什么數(shù)?
生:都是分母的公倍數(shù)。
師:你為什么要選擇10?
生:因為10是它們的最小公倍數(shù),這樣做更簡便。
師:方程兩邊同時乘以10,方程不就變化了嗎?這樣等式還成立嗎?為什么?
生:成立,根據(jù)等式性質(zhì)2。
師:我請一位同學重復一遍等式性質(zhì)2。
生:等式兩邊同時乘以(或除以)一個數(shù),等式仍然成立。
師:所以,我們發(fā)現(xiàn)可以在方程兩邊同時乘以同一個數(shù),那么同學幫我選擇的這個數(shù)是所有分母的最小公倍數(shù),那這就是去分母的一般方法。
點評:教師在學生確定用去分母的方法來解方程之后,拋出三個問題,學生思考怎樣去分母,去分母方法的多樣性,以及確定最簡便方法,有充分的時間進行思考交流,總結(jié)出去分母的方法。這樣的問題串設置,不僅可以讓學生在本節(jié)課的重點知識上經(jīng)歷思考、對比、交流,更可以深深地體會“為什么這樣算”“算的依據(jù)是什么”,在思考交流的過程中感悟算法的生成過程。計算教學只有讓學生充分理解算理,揭示不同知識背景下的本質(zhì)聯(lián)系,才能牢固掌握算法。
理性思維的提升是學生在學習體驗過程中不斷地感悟的過程。在計算教學中,大量的練習確實能提高使用算法的熟練程度,但學生的感悟能力存在差異,如何讓每位學生都能在練習中得到提升?教師在學生練習時發(fā)現(xiàn)問題,統(tǒng)一提取問題,及時引導學生反思,才能讓知識在頭腦中更加系統(tǒng)、更加豐富。
教學片段3:
師:去分母可將帶分母的一元二次方程轉(zhuǎn)化為我們已經(jīng)學過的形式,下面我們練習兩道解方程:,請兩位同學在黑板上解答。
教師巡視,糾正部分學生練習時出現(xiàn)的問題。
師:下面我們來看黑板上的解答過程,仔細觀察是否正確?
生:第一道解答過程中,在去括號時出錯,2(x+4)寫成了2x+4,第二道同學去分母出錯,方程變成了6(x+1)=9(2x-3)。
師:很好,請同學們注意去括號時括號前的數(shù)要乘以括號里的每一個數(shù);去分母兩邊同乘以最小公倍數(shù),而不是將分數(shù)變?yōu)樗牡箶?shù)。
思考:課堂練習是計算教學的必要環(huán)節(jié),對提高新算法的認識及熟練度具有重要的作用。教師設置的兩道練習題,及時發(fā)現(xiàn)問題,糾正錯誤,各個擊破,糾正了大部分學生的錯誤。學生在此過程中只關注自己的問題和板演中的錯誤,無法獲取更多在練習中可能產(chǎn)生的問題,教師針對錯誤未能積極引導學生進行反思,而是在學生指出錯誤后直接回答了錯誤的原因,這樣的糾錯收效甚微。
改進后的教學片段:
學生獨立完成,教師巡視糾錯,尋找錯誤做法統(tǒng)一展示。
師:我們一起來看看他們做得對不對,先看第一個同學做的。大家同意他的做法嗎?
生:不同意。
師:什么地方有錯誤?
生:他在去分母的時候省略了一步,首先是去完分母以后加括號,乘以的倍數(shù)寫在前面,他少了這一步,在等式右邊乘以這一步算錯了,應該是-2(2x+3)=-4x-6,而不是-4x+6.
師:他說的加括號是誰要加括號?為什么要加?
生:分子,因為原來有分母的那一項約去分母,分子還是一個整體,我們要把分子括號括起來,跳過了這一步,就容易出錯。
師:我們再來看一位同學的做法,他做得對不對?
生:不對。
教師:哪有問題?
生:他在去分母的時候沒有把每一項都乘以10,而是落了一項-2。
師:那你認為要注意些什么?
生:要注意在去分母的時候,保證方程兩邊每一項都乘到。
點評:改進后,教師從本節(jié)課的重點步驟入手,針對去分母這一步設置練習。教師在發(fā)現(xiàn)問題后,對產(chǎn)生的問題進行整理篩選,統(tǒng)一展示錯誤率最高的兩種錯誤,并積極引導學生尋找錯誤,反思出錯原因。教學中生成的資源可能比預設的知識更有價值,是課堂教學中生成的寶貴財富,整理—篩選—展示—反思這一過程將大部分學生的思維展現(xiàn)出來,學生將自己的計算過程與他人的計算過程進行比較,把自己的思維與他人的思維進行比較,有利于學生從中悟出方法及原理,從而更好地掌握知識。
總之,有效的教學活動是學生學與教師教的統(tǒng)一,學生是學習的主體,教師是學習的組織者、引導者與合作者。計算雖然枯燥無味,情境設置注入活力;計算方法雖然機械,追本溯源發(fā)展思維;計算過程雖然繁雜,糾錯反思提升悟性。在計算教學中創(chuàng)設有效的數(shù)學課堂活動,學生才能擺脫題海,算得明白、算得輕松、算得準確。