教材的设计打破了传统的教学方法。在以前人教版教材中,学习解方程之前首先要求学生掌握加、减、乘、除法各部分之间的关系,然后利用:一个加数=和-另一个加数;被减数=减数+差;一个因数=积÷另一个因数;被除数=商×除数等等关系来求出方程中的未知数,而苏教版教材则是借用天平使学生首先感悟“等式”,知道“等式两边都加上或减去同一个数,等式仍然成立”这个规律,这样才能从真正意义上很好地揭示方程的意义,进而学会解方程,还能使之与中学的移项解方程建立起联系。在这节课的教学中,我从以下几个方面入手:
一、深入了解学生真实的思维活动
1.认知基础的“顽固性”
心理学研究表明,当人们熟练地掌握某种法则以后,往往就很难从另一种角度去思考问题,从而也就不容易顺利地实现由“过程”向“对象”的转变。在一至四年级,学生都是根据四则运算各部分之间的关系来做计算的,它既是学生十分熟悉的运算规律,同时又为新知的学习提供了合适的基础。方程是把已知和未知看作同等的地位,一样参与运算,从这个角度去看,当然也可以运用四则运算各部分之间的关系来做。而且,四则运算各部分之间的关系学生是先入为主、根深蒂固的,具有相对的“顽固性”,甚至在一定程度上会排斥新学的等式的性质,导致思维的“过早封闭”。因此,大多数学生这样做也就可以理解了。
2.两种方法形式上的相似引发学生思维的惰性
第一种方法书写较少,形式简单。第二种方法从表面看,显得烦琐、麻烦,而且方程左边的“40x÷40”可以直接简写成“x”,这样从表面上看就和第一种方法一样了。根据已有的经验已经能够正确地解方程了,何必又多此一举,再去理解、掌握等式的性质呢?学生形成思维惰性,就不会再去深究思路和观念的不同,更不会创新解法。
二、领会课程标准和教材编排意图,确认教材价值
建构主义认为:“知识并不能简单地由教师或其他人传授给学生,而只能由每个学生根据自身已有的知识、经验、方法在他人的帮助下主动地加以建构。”从这个角度来看,学生依据四则运算各部分之间的关系来解方程是不言而喻的事,而新教材却一改往日的“利用四则运算各部分之间的关系和相关运算律”的传统做法,运用等式的性质解方程,这在教师看来是层次清晰的推理过程,对于学生来说,不仅感觉很烦琐,而且由于认知上的障碍反而不易接受。看来不能以教师的思想去取代学生的思维。难道教材安排不够科学?再次比较两种思路:第一种方法是把未知数x优先从背景中筛选出来,依据四则运算各部分之间的关系求出x的值;第二种方法用“结构性观点”去看待方程,着眼于其所表明的等量关系,体现了方程思想的本质,较好地解决了中小学关于方程解法的衔接问题。《数学课程标准》也明确要求学生能“理解等式的性质,会利用等式的性质解简单的方程”。那么,教材编排的价值是不容置疑的,即不能因为学生思维的轻车熟路,而忽视新知的教学,忽视学生数学思想的进一步提升。
三、根据学生心理特点及已有知识经验,采取合理的教学措施
1.帮助学生获得必要的经验和预备知识,建立起“等号”的“结构性观点”
2.教师有意识地引导学生构造出下列等式:
4+5=2+()2×6=()×()10÷2+1=()-7
4+5=3×()2×6=50-()10÷2-()=1×()
问:你是怎么想的?为什么这样填?这些题有何共同点?
思考:设计此题不只是要学生给出答案,而主要是让学生感悟其中的等量关系,明白等式不应被认为具有唯一的方向(左边表示应做的运算,右边表示答案),等号的左边和右边相等,等号表示左、右双方的等价性。通过重新组织,唤起、激活学生的相关认知结构,为利用等式的性质解方程提供强有力的支撑,使学生学习新知处于良好的准备状态。
2.理解地“教”和“学”,实现由“过程性观点”向“结构性观点”的转化
奥苏泊尔认为:“影响学生学习新知最重要的因素是学生已经知道了什么。”利用四则运算各部分之间的关系来计算是学生耳熟能详的,而根据等式的性质解方程对于学生来说是一个新生事物,与学生已有的知识和经验不能很好地联系起来,这时就要通过必要的“强化”达到新的整合,对知识网络进行改造。
在“O”里填运算符号,在“()”里填数:
X+5=8x÷9=902.5×y=10
X+5+()=8+()x÷9○()=90○()2.5○()-8=10-8
追问:你是怎么想的?每一题的答案都是唯一的吗?这三组题有什么共同点?
思考:心理学研究表明,抽象的概念需要通过熟悉很多的事物才得以形成。乍看这一题好像与上一题类似,其实是运用了心理学的变式原理,从不同的角度组织丰富的感性材料,变换等式的非本质特征,在各种表现形式中凸显等式的本质特征。让学生再次理解等式的性质,彻悟其中的等量关系,从而使学生对等式性质的理解达到越来越概括的程度,使其内化为学生知识网络的一部分,实现由“过程性观点”向“结构性观点”的转化。
3.抓住关键,巧妙突破难点,介绍教材编排意图
出示:
40x=960x÷9=505+z=20y-8=30+20
快速抢答:用什么方法使方程的一边只剩下未知数呢?
思考:学生的思维处于下意识状态,不由自主地从知识网络中检索出等式的性质,应用到解方程的过程中去(而不是被动的接受与机械的记忆),突破思维定势,使利用等式的性质解方程变得顺理成章、水到渠成。学生深刻认识到:利用等式的性质解方程,看似麻烦,实则简单,不须思考各部分之间的关系。这时,教师再适时介绍教材之所以这样编排是为了中小学方程解法的衔接,使学生认识到利用等式的性质解方程的必要性,观念得以更新、深化。
4.慎选反例,引导学生进行评价和调整,让思维走向深渊
先找出错误,再改正。
40x=9602x=5+11=16=16÷2=8
40x÷40=960
x=960
思考:现代认知心理学表明,在解决问题的过程中,同时存在两种思维过程,即具体的认知过程和更高层次的元认知过程。在对反例辨别的过程中,学生会有意识地把自己心目中的“样例”抽取出来与之比较、分析,进而进行评价。在比较与思辨中,反衬和激生对用等式的性质解方程的认识,用“结构性观点”去看待方程,着眼于其所表明的等量关系,从而对自己已有的认知结构和认知策略进行评价和调整,使思维走向深刻。
5.巧解质疑,使全体学生都能有差异地得到发展
960÷x=4080-y=16
在课的尾声,几只小手高高举起:“老师,例5列成960÷x=40,怎么解?”“如果未知数是减数或除数,怎么办?”(并举了上面的例子)教师教学用书上是这样说的:要告诉学生列这样的方程是可以的,但因为用我们现有的知识解这样的方程有些困难,所以一般也不要这样列。这样告诉学生就能解惑吗?牵强厂想法只有当它们要来时才来,而不是我们要它们来就来。”学生能提出这样的问题说明学生有自己的思考,是聪明的。于是,我引导学生自主探索,不少学生集思广益,成功地解决了这一难题。面对一张张因激动而涨红的小脸,我如释重负