小学方程教学中的问题分析与对策
发布时间:2018-01-21   点击:   来源:原创   录入者:陆金华

摘要:小学数学课程标准改变了二十几年来一直用算术思路解方程的要求,而走了一条用代数方法解方程的路。它明确提出了“理解等式的性质,会用等式的性质解简单的方程。会用方程解决简单的实际问题。” 通过调查显示,大部分学生能正确理解等式和方程的关系,会根据等式的性质解简单的方程,也能列方程解决简单的实际问题。但是从算术到代数,是学生认识现实世界数量关系过程中的一个飞跃,也是学生数学学习的一个转折点。学生的思维发展水平和代数的抽象性特点之间的矛盾,以及算术思维定势的影响等,使小学生在学习列方程解决实际问题时遇到很多困难,调查中也反映出了一些问题。本文就对出现的问题进行剖析并提出了应对策略。

关键词:方程 问题 策略

 

方程是小学数学代数初步知识的主要内容。数学学习从算术范围跨入代数范围,是一次十分重要的飞跃。在小学数学教学的概念中,方程是比较抽象的,其含义是指含有未知数的等式。方程又是表达实际问题数量关系的一种模型,而列方程解决实际问题是一种解决问题的思想方法。方程的概念及其应用是重要的数学内容。在《数学课程标准》中,改变了小学二十几年来一直用算术思路解方程的要求,而走了一条用代数方法解方程的路。它明确提出了“能用方程表示简单的数量关系,能解简单的方程。”《课程标准》在第二学段中关于“式与方程”的内容标准是:(1)在具体情境中能用字母表示数。(2)结合简单的实际情境,了解等量关系,并能用字母表示。(3)能用方程表示简单情境中的等量关系,了解方程的作用。(4)了解等式的性质,能用等式的性质能解简单的方程。根据这个指导思想,教材进行了重新编排。

为了了解这部分内容教与学情况,我们就以下问题对六年级的学生和全体数学教师进行了调查。

1、能否理解等式和方程的关系?(完全理解、基本理解、不理解)

2、能否根据等式的性质解方程?(能、基本能、不能)

3、能否根据数量间的相等关系列方程并解决实际问题?(能、基本能、不能)

4、是否乐意用方程解决实际问题?(乐意、不乐意、无所谓)简述理由。

5、在学习中(或教学中)还有什么困惑?

前四个问题主要了解学生学的情况,从调查的结果显示,大部分学生能正确理解等式和方程的关系,会根据等式的性质解简单的方程,也能列方程解决简单的实际问题。但算术用数字符号表示数量关系,方程用字母符号表示相等关系,两者有明显的不同。这种不同,一方面能促进学生数学能力的迅速发展,另一方面由于学生的思维发展水平和代数的抽象性特点之间的矛盾,以及算术思维定势的影响等,使小学生在初学方程阶段会有一段时间的不适应。调查中也反映出了一些问题。

问题分析

一、不会列

 

有学生列出“20-12=X”

 

 

 

 

【剖析】

1、构建方程的障碍。心理学研究表明,小学生列方程解决实际问题首先在于构建一个恰当的问题情景。儿童对实际问题的认知,数量关系的知识,以及词语理解能力都在问题情景的构建中起作用。列方程解决实际问题不象解方程那样方法比较固定,对于同样的题目,思路的不同,可以列出不同的方程,由于客观实际的内容是丰富多彩的,反应在数量关系上也是多种多样的。因此,企图用一个固定的模式或方法去解决几乎是不可能的,这就要求具体问题要作具体分析,这对初学者来说是困难的。

2、算术思维定势的影响。在小学阶段,小学生一天到晚都是跟算术法打交道,算术法对他们来说已经是刻骨铭心。所以当我们教他们用列方程解应用题的时候,学生犯愁了。在我们眼里明明很简单的东西,学生却感到很吃力。讲的时候他们都懂,可让他们自己做的时候却又无从下手,更多的学生还是用算术法的思维在列方程。学生在接触方程之前接受了大量的算数训练,当然这也是必须的,但也造成了学生的思维定势。学生初学列方程解决实际问题时,往往受把未知量作为解题目标(未知量不参与列式)的算术思维定势的影响。他们没有理解设未知数x的作用,因此,在分析数量关系时,仍然习惯于把已知数和未知数分开,这正是算术法解决实际问题的特点,但对于列方程思路来说也恰恰是它的缺点。由于没有真正掌握代数法分析实际问题的思路,往往表现为找不到数量间的相等关系,即使找出了等量关系,又不能直接用含未知数x的数学表达式表示数量关系。因此,常常从形式上列出了方程,但实质上用的仍然是算术方法。

二、不会解

五年级下册P9页的“试一试”

蓝鲸是世界上最大的动物。一头蓝鲸重165吨,大约是一头非洲象的33倍。这头非洲象大约重多少吨?有学生列出“165÷X=33”。

【剖析】

1、多重等量关系的干扰。列方程解应用题,确定等量关系没有固定的模式,考虑的角度不同,所取的等量关系也不同,这就更增加了学生确定等量关系的困难。

2、解方程的障碍

在小学阶段,《数学课程标准》要求学生掌握的只是:会用等式的性质解形如ax=bx±a=bax±b=cax±bx=c这样的方程就行了,解axba÷xb这两种类型的方程,学生没有学习过负数的运算,也没有学习用加、减、乘、除之间的互逆关系解方程,造成他们不知道怎样把未知数x从等式中分离出来。

3、思维策略的障碍

心理学研究表明,小学生思维的调整控制能力较差,一般不能变更自己的思路而另辟新径,往往局限于问题被解答的心理满足而不探求更好的解决办法。因此,仍旧采用等式的性质两边同加减(乘除)同一个数的方法求解,又不善于将方程解答的结果自我检验而错误。

三、不爱用

调查中反映,大部分学生还是喜欢用算术方法解决实际问题,用方程解决实际问题主要是老师要求才这么做。学生不喜欢,有些教师也不提倡!是什么原因使师生对方程如此冷漠呢

【剖析】

1较大的书写量

作为一种解题策略的方程,在具体的解题过程中,有着固定的解题格式:写设句——列方程——解方程——写答句,相对于一般的算术解法,其书写量较大我们知道,同样的题目,两种方法相比,方程解的书写量大约是算术方法解的两三较大的书写量加之学生自身的惰性使学生不愿选择方程的解题策略从教师的角度看,对解题的简洁性的过分追求,使不少教师不愿提倡方程解。

2较低的难度值

在苏教版的小学数学教材中,方程分两阶段教学。第一阶段是五年级的下册第一单元,重点介绍方程的意义、解一步计算的(形如aχ=bχ±a=b等)方程,以及列方程解答简单的实际问题;第二阶段安排在六年级上册,重点解答稍复杂的(形如aχ±b=caχ±bχ=c等)方程以及解答此类的实际问题。对于这样的安排,即使是第二阶段的方程教学,其难度也不大,等量关系aχ±b=c这样的应用题实际上是逆叙的几倍多、几倍少几的实际问题,它的数量关系并不复杂,学生稍微细心一点完全可以正确解答;而等量关系aχ±bχ=c的应用题,实际上是积差、积和问题,这样的题目,学生在三年级下册教材的思考题中已经接触,如:一种练习本,小红买了5本,小华买了3本,小红比小华多用了4角钱。每本练习本多少钱?尽管题目中的数据变大了,但数量关系没变。方程善于从复杂的数量关系中揭示事物本质特征的优势难以体现题目难度不大客观上也是造成学生对方程疏远的原因之一。

3.教师陈旧的教学观念。一些教师没有真正领会教材的编排意图,没有培养学生代数思想的意识。只是把方程作为一种解题的策略,只要学生能把题做对,不管用什么方法做。所以学生不喜欢用,教师也就听之任之了。

应对策略

一、深刻领会内容编排及意图。

方程是在学生熟悉了常见的数量关系,能够用字母表示数的基础上教学的。在教学内容上的编排有三个特点:

1. 在教学方程的特征前先认识等式。小学数学把方程说成“含有未知数的等式”,可见,等式是方程的特征之一。学生经常接触等式,但对等式仍然缺少本质的认识。因此,教学方程从再认等式开始,符合知识之间客观存在的联系,也符合学生的学习需求。

2. 依据掌握知识的一般规律,教学方程知识先初步认识方程,再教学解方程的方法,然后应用方程解决实际问题。建立方程的概念,不仅要了解方程的外在特点,更要理解方程的意义,尤其要体验方程是表达等量关系的数学模型。教材以等量关系贯通全单元,在认识方程时借助现实的相等情境写出方程,在应用方程时把实际问题的等量关系用符号化的方式抽象成方程。方程的概念随着这条主线逐渐形成。

3. 利用等式的性质解方程,这是《数学课程标准(实验稿)》规定的,有利于中小学数学的衔接。为了便于教学,把等式的性质分成两条,解方程分成两段。这样编排体现了知识由易到难,技能从会到熟,等式性质及其应用紧密结合。

二、强化方程思想。

法国数学家笛卡儿曾经设想所谓的“万能方法”:第一,把任何问题转化为数学问题;第二,把任何数学问题转化为代数问题;第三,把任何代数问题归结为解方程。事实上,虽然这种方法在某些情况下是不适用的,不能真正看成“万能方法”,但是,他所给出的是一种十分有用的数学思想,即对于某些问题,从分析数量关系入手,将问题中的已知量和未知量之间的数量关系通过设元建立起方程,然后通过解方程使问题得到解决的思维方式,这种数学思想就是方程思想。所以,在教学中我们应该十分重视列方程解决实际问题,明确其教学目标,即通过列方程解决实际问题,使学生初步掌握分析数量间的相等关系(即等量关系)的方法,能根据等量关系列方程,并正确解方程,逐步向学生渗透方程思想。我们在教学中应注意以下几点:

1. 教学方程的意义,要体会它是一种数学模型。“含有未知数的等式”描述了方程的外部特征,并不是本质特征。方程用等式表示数量关系,它由已知数和未知数共同组成,表达的相等关系是现象、事件中最主要的数量关系。要让学生体会方程的本质特征。教材的编排了一些根据图画里括线表示的部分与整体的关系列方程,要让学生说说情境里的相等关系,分析方程的各部分,解释方程的具体含义,感受方程与日常生活的联系,体会方程用数学符号抽象地表达了等量关系,对方程的认识从表面趋向本质。

2.小学数学教学中让学生方程解决的问题都非常简单,特别是新学习列方程的方法解决实际问题时,所要解决的问题通常能用一步或两步算术方法解决,老师要有明确的认识,学习新的知识、方法,总是从简单到复杂,学列方程解决实际问题也是这样,总是从一步、两步的方程学起,而且,如果某个实际问题,按照顺向思路分析数量关系,适合用方程解答的,即使是一步、两步方程,相对于算术解法的逆向思路,也有其明显的优势。而正因为简单,学生既能用一步、两步的方程解决,又能用一步或两步的算术方法解答,就能让学生将两种方法对比,进一步体会方程方法对解答某些问题的适切性和优越性。

3.在解决实际问题中,并不是一定要让学生用方程解,有些方程即使列出了,但求解对学生来说的确有一定的难度,重点是要培养学生的方程思维,列方程关键在于找到等量关系,所以可以让学生多找找等量关系,再根据等量关系列出方程,对于复杂的方程可以要求学生不求解。长期训练,学生就会慢慢地体会并接受方程的思想。

三、培养学生用方程解决实际问题的方法。

1.培养学生用字母表示数的能力

含有字母的式子是方程的重要组成部分,根据数量关系列方程时,都要写出含有字母的式子。是否具有用字母表示数的意识,能否顺利写出含有字母的式子,对列方程解答实际问题是至关重要的。因此要培养学生把未知数x和已知数放在同等地位来进行分析,并正确、熟练地列出代数式。比如果园里有桃树x棵,梨树有(     )棵。安排这样的写式练习,使学生进一步理解数量关系,养成顺着梨树比桃树的3倍多15棵这样的数量关系进行思考,并转化成数学式子的习惯,从而选择最适当的相等关系解决实际问题。

2.培养学生寻找等量关系的能力
指导学生寻找数量间的相等关系,形成“等量意识”。相等关系是一种数学模型,它把数量关系表达成等式。列算式解决实际问题要分析数量关系,这时的分析着眼于挖掘已知条件之间的联系,沟通已知与未知的联系,通常把条件作为一个方面,问题作为另一个方面,因而用已知数量组成的算式求得问题的答案。实际问题里的相等关系也是数量间的关系,它的最大特点是将已知与未知有机联系起来,通过已知数量与未知数量共同组成的等式,反映实际问题里最主要的数量关系。

(1)利用数形结合寻找等量关系。数和形在客观世界中是不可分割地联系在一起的,小学数学教材十分重视数形结合。一般地,学生在感知应用题情景的基础上,画出示意图,采用数形结合的方法分析数量关系,其心理学意义在于:示意图能够使列方程所必须的条件同时呈现在视野内,示意图成了思维的载体,赌图疑思,实际上使视觉参与了解题过程,这当然比不能看见条件要容易些,失误也会少些。正如苏霍娒林斯基所言:“教会学生把应用题画出来,其用意就在于保证由具体思维向抽象思维过渡”。
   (2)从常见数量关系中寻找等量关系。如:路程=时间×速度,工作总量=工作效率×时间,总价=单价×数量,以及各种体积面积的计算公式等等,经常性的复习一些常见的等量关系,有利于学生列方程时寻找等量关系。

(3)让学生能找到几种不同等量关系。这里写不同的等量关系,不是为了让学生进行一题多解,而是重在让学生比较各种列方程的方法,体会它们在概念上的一致性。并且,通过比较,也能体会其中最基本的一个等量关系,列方程时思考比较顺,从而自觉应用这样的等量关系。这样的等量关系,相对用算术方法,就更容易思考,便于解决问题,也就能逐步形成自觉用方程解决问题的习惯。如,五下例7这道例题的相等关系“小军的成绩-小刚的成绩=0.06米”,是从“小刚比小军少跳0.06米”得出的。根据这个相等关系,就列出了方程。

 在交流中让学生思考还可以怎样列方程,是因为在分析小军跳的米数多,小刚跳的米数少,他们跳的米数相差0.06米时,学生有可能用“小刚跳的米数+0.06=小军跳的米数”表示等量关系。对此表示肯定,并不要求学生一题多解。

总之,方程教学是为了让学生体会列方程解决问题的数学思想。在小学阶段,我们要从字母表示数开始,使学生自觉用字母或含有字母的式子表示数、数量、数量关系、公式、定律等,体会这样表示的意义和优点,在适当的时候,能把字母或含有字母的式子和已知数量一起参与分析、思考、推理;还要使学生善于根据已知条件,寻找数量的相等关系,对于适合列方程解决的问题,能根据等量关系正确地列方程,解方程,并自觉检验。这样,就可以认为在我们小学阶段已经为学生方程思想的发展奠定了基础。

 

 

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