利用等式性质进行对比教学

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  ◆习题内容
  人教版小学数学五年级上册第五单元“简易方程”之“解方程”第一课时“作业本”P45第2大题.
  ◆典型习题呈现
  54-x=24
  解:54-x x=24 x
  54=24 x
  54-24=24-24 x
  30=x?
  126÷x=42
  解:126÷x÷126=42÷126
  x=0.3×
  習题特点与分析
  这道题安排在解简易方程的第1课时后的课堂作业本中.这一课时前学习了方程的平衡原理,同时根据等式性质——方程左右两边同时加上(或减去)一个相同的数,等式依然成立.“作业本”安排这道题的目的是让学生进一步巩固等式的性质,为用等式性质解方程作巩固训练.但A-x=B,A÷x=B用等式性质解方程,学生很难完成.具体分析如下:
  1.教材层面:这道题出自解简易方程的第一课时,是在学习等式的性质基础上学习的.学生通过学习应该知道什么叫方程,什么叫方程的解,也能顺利解决类似x a=b之类的方程.教材对A-x=B和A÷x=B这类题有教学要求,但在第2课时,课堂作业中出现得太早了.在没有建立方程模型之前,难度确实比较大.
  2.教师层面:教师课前没有估计到学生对于A-x=B,A÷x=B这类方程解的困难程度,也忽略了提前试做课堂作业本,或者教师本身对此类方程的教学缺乏经验,难定解决策略,缺乏对生情和文本内容的了解,因此,课堂上没有穿插这方面知识的引导,导致出错.
  3.学生层面:其实学生头脑中已经有这部分知识的储备,但是无法形成知识链.在方程教学的研究中,笔者曾做过前测研究,类似A-x=B,A÷x=B的题目把x换成方框,那么学生却能轻易解决.
  ◆教学描述
  今天,我重点要交流的就是“关于用等式性质解方程的几个问题”,通过此课例研究能对用等式性质解方程的教学内容的研究走向深刻.
  大家都知道,新教材的“解方程”编排与旧教材的编排有较大的不同:以前解方程,其基本依据是加与减、乘与除之间的逆运算关系,而现在新课标指导下的解方程,却要求学生在解方程的过程中,探索、理解等式的基本性质,再应用等式的基本性质解方程.
  新教材利用“天平”为处理方程提供了一个强有力的智力图像:方程类似于一组天平,方程中的符号表示处于平衡状态,用天平平衡的道理,形象直观地帮助学生深化对“相等关系”的理解,让学生明白:在等式的两边同时进行相同的运算,那么平衡就得到了维持——这一等式的基本性质,然后利用等式的基本性质解方程.
  新旧两种解方程的方法到底要用哪种进行教学呢?一些教师觉得新方法麻烦,不好用,于是还是用旧方法“解方程”.有些教师却用新方法进行教学,旧方法只做介绍.当时大家觉得两种方法都可以,只要能达到解方程的目的就行了,但是总体感觉用旧方法的教师更多些.
  但是《数学课程标准》在小学阶段关于这一方面的唯一要求:“理解等式的性质,会用等式的性质解简单的方程(如,3x 2=5,2x-x=3)”.这句话是否可以这么理解:如果不会用等式的性质解简单的方程,是否说明你没完成这阶段的教学目标呢?
  因此,我把解方程的两个课时进行了有机整合,进行了这样的对比教学:
  1.出示例1:x 3=9.学生很快利用前一节课的等式性质得出x 3-3=9-3解决了问题.按照教材编排,第1课时只需要掌握较简单的方程,但对学生建立方程模型比较欠缺,因此,我紧接着出示:9-x=3.这时,学生很快知道方程的解是x=6,为什么?
  学生尝试用等式性质9-x-9=3-9,但马上发现不对(这是前一题利用等式性质后的负迁移).接着改为:
  9-x x=3 x
  9=3 x(一般未知数不在右边,怎么办?)
  3 x=9利用等式平衡关系进行左右调整,学生明白了方向.
  2.出示3x=18和18÷x=3,学生按刚才的方法进行独立分析和解方程.比第一组对比教学时快捷了许多.
  【设计意图】通过x 3=9,9-x=3和3x=18,18÷x=3两组方程进行对比教学,有助于学生建立方程的各种模型.
  ◆实践反思
  新教材强调“用等式性质解方程”,原因是在中学学习解方程用的是代数的方法,而以前根据四则运算的互逆关系解方程,属于算术领域的思考方法,而用等式性质解方程,属于代数领域的解方程.两者有联系,但后者是前者的发展与提高.这样,在解方程的教学中,学生将逐步接受并运用代数的方法思考、解决问题,使思维水平得到提高.所以,《数学课程标准》里明确规定:在小学里学习解方程也是利用等式的性质,这样中学学习不再是另起炉灶,加强了与中学数学的衔接.
  但这时另一个问题却出现了,用“等式的基本性质”解54-x=24和126÷x=42这类型的方程难度较大.
  我也曾经做过这样的教学实践:班级1采用等式性质教学,学生错误率高达80%以上;我马上调整教学方法,在班级2中,我采用原来旧的传统的四则运算数量关系教学,在解决这两道方程时效果显然很好.可是到后来,班级2的大部分学生不愿意用等式性质解方程了,好像又违背了新教材的意图.于是我进一步展开此课例的研究和学习,查找资料,虚心请教,终于找到了解决形如a-x=b和a÷x=b的方程与等式性质之间沟通的桥梁:除等式4个性质外,还有对称性(相等关系“=”还有以下更基本的性质:如果a=b那么b=a这条性质叫作相等关系的对称性.我们有时把8=A改写成A=8,就是利用了相等关系的对称性);传递性(如果a=b并且b=c那么a=c这条性质叫作相等关系的传递性).新教材并没有系统的出现过解方程所需要的等式的六个性质.就更谈不上学生对于这六个等式性质的理解了.这些知识点如果不让学生系统感知学习,那么小学利用等式性质解方程就不可能很好实现.
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