在小学四年级的数学教学中,“解方程二”是一个承前启后的重要单元。它不仅是学生从算术思维向代数思维过渡的关键桥梁,更是培养其符号意识、模型思想和初步抽象能力的核心内容。回望过去一段时间对“解方程二”的教学实践,我深感既有成功的欣喜,亦有困惑与反思。本次教学反思,旨在深入剖析教学过程中的得失,探寻更有效的教学策略,以期在未来的教学中为学生奠定更坚实的数学基础。
一、教学目标与学情预判的回顾
在开启“解方程二”的教学之前,我明确了本单元的核心教学目标:
1. 知识与技能目标: 学生能够理解方程的意义,掌握形如 ax±b=c, a±x=c, ax=c, a÷x=c, x÷a=c 的方程解法,并能正确地书写解方程的过程。
2. 过程与方法目标: 学生能够通过观察、操作、归纳等活动,初步理解等式的性质,体会解方程的思路(即通过逆运算使方程左边只剩下未知数)。培养学生分析问题、解决问题的能力。
3. 情感态度与价值观目标: 激发学生学习数学的兴趣,培养其严谨细致的数学学习习惯,体验数学的简洁美和逻辑美。
基于四年级学生的认知特点和“解方程一”的学习基础,我预判到学生可能存在的难点:
1. 等式意义的深化: 许多学生在“解方程一”中,虽然能通过“想加法算减法”等方法求出未知数,但对“等号”的理解仍停留在“运算结果”的层面,而非“两边相等”的平衡关系。这会直接影响他们对等式性质的理解和应用。
2. 逆运算的灵活运用: 学生习惯了顺向计算,逆向思维的训练相对较少。在解形如“a – x = c”或“a ÷ x = c”的方程时,容易出现混淆,机械地将c与a进行相同的运算。
3. 书写规范与检验: 对解方程的步骤、格式要求较高,学生往往容易出现书写不规范,或缺少检验环节。
4. 列方程解决实际问题: 从实际情境中抽象出数量关系,并用方程表示出来,是另一个难点,尤其当未知数在不同位置时。
二、课堂实践与问题显现
在实际教学中,我尝试采用了多种教学手段,如情境导入、实物操作、小组讨论、多媒体演示等,力求将抽象的代数概念具象化、生活化。
1. 情境引入与等式意义的初步建立:
我通常会从学生熟悉的“天平平衡”或“跷跷板”游戏引入,通过增减砝码来演示等式两边同时进行相同操作而保持平衡的原理。例如,“天平左边有5个苹果和未知数量的梨,右边有10个苹果。如果两边一样重,那么梨有多少个?”这种直观的引入方式,确实在初期帮助大部分学生建立了“等号是平衡”的初步概念。
2. 核心概念的引入——逆运算:
对于形如“x + a = b”和“x – a = b”的方程,学生相对容易理解。我强调“加法的逆运算是减法,减法的逆运算是加法”,通过“undo”或“还原”的思想来引导学生。比如,x + 5 = 12,为了让x单独留在左边,就要把“+5”抵消掉,所以两边都减5。在这一环节,大多数学生能较好地掌握。
3. 难点凸显——“a – x = c”与“a ÷ x = c”类方程:
这是本次教学中暴露问题最集中的地方。
“a – x = c”类型: 当我提出“10 – x = 3”这样的方程时,很多学生习惯性地回答“10 – 3 = 7”,直接给出了结果。但当我要求他们按照等式性质来解时,他们就开始困惑了。有的学生会写成“10 – x + x = 3 + x”,然后“10 = 3 + x”,再反过来解。这表明他们虽然知道答案,但对等式性质的应用仍显机械,未能理解其核心是为了让未知数独立。更深层次的问题在于,他们可能未能从“整体与部分”的角度理解这个式子,即“10是总数,x是减去的部分,3是剩下的部分”。当要求“x”这个“减数”时,需要用“被减数”减去“差”。
“a ÷ x = c”类型: 这一类方程的错误率更高。例如“20 ÷ x = 4”,学生们很容易将其与“x ÷ a = c”混淆。他们通常会直接用20除以4得到5,这虽然是正确的答案,但过程的理解却很模糊。当追问其“为什么”时,他们往往无法清晰地阐述。有些学生甚至尝试用乘法来“还原”,写出“x = 20 × 4”这样的错误。这暴露出学生对除法各部分名称及其关系的理解不到位,即“被除数 ÷ 除数 = 商”。当未知数是除数时,需要用被除数除以商。
4. 错误分析与深层原因:
针对上述问题,我进行了深入的课堂观察和作业分析,发现主要原因如下:
“等于”符号的误解: 尽管开篇强调了等号是平衡,但根深蒂固的“计算出结果”的思维模式仍占据主导。当方程形式稍作变化,例如未知数不再是最后一个运算结果时,学生就难以用等式的平衡思想来处理。他们更多地依赖“口诀”或“经验”,而非原理。
逆运算思维的僵化: 学生在解决形如 x + a = b 和 x a = b 的方程时,掌握了“加变减,乘变除”的逆运算规则。但当未知数作为减数或除数时(如 a – x = b 和 a / x = b),如果仍然套用“把a移到等号右边,变号”的机械思维,就会出错。例如,在 a – x = b 中,如果两边同时加上x,得到 a = b + x,再两边同时减去b,得到 a – b = x。这个过程需要两次逆运算,对四年级学生而言,思维跳跃较大,容易混淆。
缺乏数形结合的深度运用: 虽然我使用了天平模型,但其在复杂方程(尤其是除法和减数是未知数)中的应用深度不足。例如,对于“a – x = b”,如果能用线段图或整体与部分的关系图来表示,即总长为a,被减去一部分x后剩下b,那么x自然就是 a – b。这种直观表示能有效避免思维混乱。
思维定势与抽象能力不足: 学生的思维往往倾向于顺向和具体。当面临需要逆向思考或涉及更抽象的变量关系时,他们的认知负荷显著增加。他们习惯了“从左到右”的计算顺序,对于“未知数在中间”的情况缺乏有效的策略。
练习的单一性: 尽管练习数量不少,但可能题型变化不够丰富,未能充分覆盖各种陷阱,导致学生无法举一反三。对于错题的讲解和变式练习不足,未能帮助学生真正突破难点。
三、教学反思与策略优化
针对上述问题,我进行了深刻反思,并规划了未来改进的教学策略:
1. 强化等式概念的本质理解:
多维度诠释等号: 不仅是“平衡”,更是“相等”,强调“左右两边是同一个量,只是表达形式不同”。可以通过比较“5 + 3 = 8”与“x + 3 = 8”的异同,引导学生感受等号的含义从“结果”到“关系”的转变。
常态化天平模型运用: 在教学“解方程二”的每一个类型时,都应坚持使用天平模型进行模拟操作,而非仅在开头演示。例如,在解“10 – x = 3”时,可以在天平左边放10个物品,拿走x个,右边剩3个。那么,拿走的x个就是10-3。通过具体的操作,让学生观察到无论如何操作,只要两边同步,天平就保持平衡。对于“20 ÷ x = 4”,虽然天平模型不直接适用,但可以借助“平均分”的情境,比如“20块糖平均分给x个小朋友,每人分到4块”,让学生思考如何求x。
2. 深化逆运算的理解与应用,突破思维定势:
“还原”思想的反复强调: 强调解方程的核心是为了“还原”出未知数本身。无论未知数在哪个位置,最终目标都是让未知数“孤立”起来。
分类突破难点:
对于“a – x = c”:
数形结合: 引入线段图(或条形图)帮助学生理解“整体与部分”的关系。总数a,分成两部分,已知一部分是c,求另一部分x,自然是 a – c。
等式性质的正向运用: 鼓励学生思考如何通过加减法使未知数变到等号的一侧。
例如:10 – x = 3
方法一:两边同时加上x:10 – x + x = 3 + x => 10 = 3 + x。然后转换成 x + 3 = 10 再解。
方法二:整体思考。如果10减去一个数等于3,那么这个数一定是10减去3。引导学生从减法算式各部分的关系来理解:减数 = 被减数 – 差。
循序渐进: 从具体数字到抽象符号,从简单到复杂。
对于“a ÷ x = c”:
情境再现: 结合生活情境,如“有20个苹果,每x个装一袋,装了4袋,求每袋装多少个?”引导学生思考20如何得到4和x的关系。
乘除法各部分关系: 强化“除数 = 被除数 ÷ 商”的理解。
等式性质的正向运用:
例如:20 ÷ x = 4
方法一:两边同时乘以x:(20 ÷ x) × x = 4 × x => 20 = 4x。然后转换成 4x = 20 再解。
方法二:整体思考。如果20除以一个数等于4,那么这个数一定是20除以4。引导学生从除法算式各部分的关系来理解:除数 = 被除数 ÷ 商。
多样化的练习设计: 不再局限于标准题型,加入变式练习,如未知数在等号右边、混合运算的简单方程、判断正误等,以打破学生的思维定势。
3. 规范书写与检验的习惯培养:
强调过程即思考: 告诉学生,书写解方程的过程不仅仅是形式,更是其思维过程的体现。每一步都应该有依据(等式性质)。
模板引导与逐步放手: 初始阶段提供规范的解题模板,如:
解:x + 5 = 12
x + 5 – 5 = 12 – 5
x = 7
在学生熟练后,可以适当简化中间步骤,但核心思路不能丢。
强制检验: 每次解完方程,都要求学生将求出的未知数代入原方程进行检验,检查等号两边是否相等。这不仅是巩固知识,更是培养严谨学习态度的重要环节。
4. 提升列方程解决实际问题的能力:
关键词与数量关系训练: 引导学生从问题描述中识别关键词(如“一共”、“还剩”、“比……多/少”、“是……的几倍”)并转化为对应的数量关系。
画图辅助理解: 对于复杂的实际问题,鼓励学生画线段图、示意图等,将抽象的数量关系可视化,帮助他们理清思路,找到等量关系。
模型思想的渗透: 让学生意识到,列方程就是将实际问题转化为数学模型,通过解决模型来解决实际问题。
5. 关注个体差异,实施分层教学:
基础巩固: 对于理解有困难的学生,提供更多的具象操作机会,反复操练基本方程类型。可以提供带提示的练习,或降低数字难度。
拔高拓展: 对于掌握较快的学生,可以引入更复杂的方程,如带括号的简单方程,或一题多解的探究,培养其灵活运用知识的能力。
同伴互助: 鼓励学生在小组内进行讨论、交流解题思路,互教互学,共同进步。
四、教学实践的深远意义
这次“解方程二”的教学反思,不仅仅是针对一个单元的教学改进,更引发了我对小学数学教育,尤其是代数启蒙教学的深层思考。
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从“算术思维”到“代数思维”的真正跨越: 解方程是培养学生代数思维的起点。代数思维的核心是符号化、关系化和一般化。如果学生仅仅停留在“找答案”的算术层面,未能理解“等量关系”和“逆运算原理”,那么他们未来在中学阶段学习更复杂的代数概念时,就可能面临巨大的认知障碍。因此,小学阶段的代数启蒙必须强调概念的本质理解,而非仅仅是解题技巧。
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概念教学的重要性超越技能训练: 当学生在解“a – x = c”或“a ÷ x = c”时遇到困难,往往不是因为他们不会计算,而是因为对减法和除法中各部分的关系理解模糊,对等式性质的应用停留在表面。这提醒我,在教学中,花更多的时间去建立清晰、深刻的数学概念,远比单纯的刷题更有效。只有概念清晰,学生才能灵活运用,举一反三。
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具象-表象-抽象(CPA)模型的持续应用: 小学阶段学生的思维特点决定了具象操作和表象支撑的不可或缺。从天平、线段图到纯符号的方程,每一步的过渡都必须充分且扎实。不能过早地将学生推向抽象符号运算,否则会造成知识的空中楼阁。而当学生遇到困难时,回溯到具象层面进行重新理解,往往能找到突破口。
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培养学生的数学语言和表达能力: 解方程的过程,本身就是一种数学语言的表达。规范的书写,清晰的步骤,不仅是技能,更是数学素养的体现。鼓励学生口头阐述解题思路,能帮助他们内化理解,将隐性知识显性化。
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教师的持续反思与专业成长: 每一个教学环节都可能成为反思的契机。学生的每一个困惑,每一个错误,都是教师调整教学策略的宝贵反馈。只有不断地反思、学习、实践和调整,教师才能真正提升自身的专业素养,更好地满足学生多元化的学习需求。
五、结语
“四下解方程二”的教学,是一次富有挑战且收获颇丰的经历。它让我深刻认识到,数学教学不仅是知识的传授,更是思维方式的引导和核心素养的培养。面对未来的教学,我将带着这些深刻的反思,更加注重学生对数学概念的本质理解,灵活运用多种教学策略,突破教学难点,持续优化教学设计,努力为学生搭建起坚实的数学思维之桥,让他们在数学学习的道路上走得更稳、更远。我相信,通过不断的实践与反思,我能更好地促进每一个学生的成长,让他们真正爱上数学,享受数学。

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