强化方程意识,提高问题解决能力

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  《数学课程标准》中明确指出:义务教育阶段的数学课程,其基本出发点是促进学生全面、持续、和谐地发展,为学生后续学习奠定基础。而方程作为数学领域的重要知识和重要思想,在解决数学问题方面占有重要地位。这种数学思想和解决问题的思维方式与学生习惯从局部入手,由条件到问题建立数量关系的解决问题思维方式不同,它是从宏观角度综合考虑整个事件的存在因素,按照事物发生发展的自然顺序构建等量关系,更有利于问题的解决。所以在小学高年级的数学教学中加强方程意识的渗透,不但能有效提高小学生解决问题的能力,也是贯彻课标的有力体现。
  一、列方程解决问题符合学生的思维习惯,便于问题的解决
  例如西师版教材六年级上册有这样一道例题:巫峡长40千米,西陵峡长多少千米?我在这节课的教学中,先让学生用算术方法解答,结果全班学生列出的算式有6种之多,但是只有少数学生列出了正确的算式,于是我又要求学生自己找等量关系,列方程解答,结果绝大多部分学生列出了正确的方程,求得了正确结果。当我问学生前后为什么会有这么大的差别时,一些学习好的学生说出了感受:“算术方法要‘倒着’思考,既要根据‘巫峡长’比‘西陵峡长度的 多想到‘西陵峡长度的 比‘巫峡长’少用减法计算,还要根据‘西陵峡长度的 等于38(也就是40-2的差),利用除法的意义来计算。不仅如此,还要思考先算什么,后算什么。”这就是我们经常说的“逆向思维”问题,即从局部入手,由条件到问题建立数量关系的解决问题思维方式。而列方程解决这个问题,学生很容易想到用“大数-小数=相差数”这一等量关系列出方程,也就是前面提到的方程解决问题的思维方式是按照事物发生发展的自然顺序构建等量关系。就这样一个问题,学习好的学生尚且不能很好解决,那其他学生存在的问题就可想而知了。象这样的问题在数学里有很多,如:“已知三角形的面积和底(高),求三角形的高(或底)”;“一堆煤,第一天运走 ,第二天又运走总数的 ,还剩14吨。这堆煤原来有多少吨?”等。这类问题用方程来解决,是很容易找到等量关系的,便于问题的解决。所以我在教学中遇到这类问题时会有意启发学生用方程的知识来解决,有效地提高了学生解决问题的能力。
  二、列方程解决问题可以减少需要记忆的知识量,从而有效减轻学生的学习负担
  比如上面的问题,学生只需要记住“大数-小数=相差数”和三角形的面积公式就可以列出方程解决了。又如这样两个问题:①“三峡水库2006年的水位是156米,2003年比2006年的水位低 2003年的水位是多少米?”(西师版数学教材六年级上册110页例题)、②“三峡库区植物种类繁多,2001年调查显示,食用植物约有610种,比观赏植物多 观赏植物约有多少种?”(西师版数学教材六年级上册116页例题)对于这类典型的问题,多数老师先按照教材上的方法进行教学,待教学完这类型的内容后会给学生做以下归纳总结:第一,单位“1”已知,就列乘法算式计算(如①题),单位“1”未知就列除法算式计算或列方程解答(如②题)。第二,题中是比单位“1”多,算式或方程中就用“+”(如②题),题中是比单位“1”少,算式或方程中就用“-”(如①题)。这样的归纳总结,不但需要学生很好的理解题意,还在无形中给学生增加了需要记忆的量,加重了学生的学习负担。学习好的学生可能没有太多的问题,但是更多的学生会因为不能牢记“规律”而不能正确解决这类问题,只能依靠大量的重复练习来掌握。正是基于这种现象,我在教学中采用了方程思想,让学生重点理解、描述关键语句(①题中的“2003年比2006年的水位低 ”, ②题中的“比观赏植物多 ”):第一、把这些语句说成“谁”是“谁”的“几分之几”这一标准表述( ①题说成“2003年比2006年低的水位是2006年的 ”, ②题说成“食用植物比观赏植物多的部分是观赏植物的 ”) 。在这一过程中,由于学生刚接触会有些问题,老师只需稍加引导,绝大部分学生都可以掌握。第二、根据“标准表述”找等量关系。学生找的等量关系有很多,有些就是书上介绍的方法,而绝大部分学生是根据“标准表述”,用“大数-小数=相差数”这一熟悉的知识点找的等量关系(①题:2006年的水位-2003年的水位=2006年的水位× ,②题:食用植物种类-观赏植物种类=观赏植物种类× )。在这两个等量关系中,每个关系都只有两个量,无论单位“1”是已知还是未知,只要任意知道其中的一个量,都可以列方程来求出另一个量。这种方法,就使前面归纳的“四种”类型统一成了一种,不但减少了学生需要记忆的知识量,减轻了学生的学习负担,还由于运用了学生非常熟悉的基础知识,学生学得轻松,知识也掌握的牢固。
  三、列方程解决问题能提高学生综合分析问题的能力,更有助于问题的全面解决
  前面已经提到,方程思想是从宏观角度综合考虑整个事件的存在因素,因此学生用列方程解决问题时要全面考虑问题中的条件,这种思考必然促进学生综合分析问题能力的提高,从而使得问题得到全面解决。例如:仓库里有一批粮食,是原来粮食的 。仓库里原来有粮食多少吨?象这样的问题,如果学生分步列算式计算,除了解题方法上不容易找到正确方法以外,即使想到了用什么方法,也不一定能完整的解答出来。相反,列方程解决就比较容易:设仓库里原来有粮食x吨,可以列方程为:而解这个方程对学生来说比思考怎样列示计算、有几步、先算什么、后算什么要简单得多。又如:把底面半径是3㎝,长2㎝的圆柱形钢件铸成一个底面积是31.4㎝2的圆锥形零件。这个圆锥形零件的高是多少厘米?(西师版数学教材六年级下43页习题)在这个问题中,如果学生采用分步计算,就必须先算出圆柱的体积(也就是圆锥的体积),然后根据圆锥的体积计算方法,用体积除以 ,再除以圆锥的底面积31.4。这样学生将面临两个困难:第一,用体积除以 不容易想到,不知道该乘还是除以 ,因为学生习惯是根据公式来计算,就会出现乘 的错误做法,从而导致学生不能全面解决问题;第二,计算的过程还会出现5位数除以31.4(169.56÷31.4),这已经超出了学生笔算的要求,使得学生不容易得到准确的结果。而我在教学中会有意要求学生采用列方程来解决,因为列方程来解决比较容易:设这个圆锥形零件的高是X厘米,根据体积不变列方程为 ×31.4×X=3.14×32×2。既不会出现不知道该乘还是除以 的现象,还可以根据等式的性质解方程,使计算简便(在方程两边同时除以3.14),也减轻了学生的计算压力。
  基础教育的目的不是为了学生考出一个好的成绩,而是为提高学生分析问题、解决问题的能力奠基,为学生终生发展服务。渗透方程意识,提高学生解决问题的能力正是这一目的的有力体现。
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