在初中数学的教学体系中,“等式的性质1”是连接小学算术与初中代数的核心枢纽,它不仅是解一元一次方程的基石,更是培养学生符号意识、运算能力和推理能力的关键环节。作为一名数学教师,我对这一内容的教学始终抱持着一份敬畏与审慎,并在此次教学实践后进行了深入的反思与总结。
一、 教学背景与目标审视
本次“等式的性质1”的教学对象是初一学生,他们刚刚从具体运算的小学阶段迈入抽象代数的学习。在此之前,学生已经学习了有理数的运算、代数式初步概念,并对“等式”的含义有朴素的理解,但缺乏严格的数学定义和性质支撑。我的教学目标设定为:
- 知识目标: 使学生理解并掌握等式的性质1(等式两边同时加上或减去同一个数或代数式,等式仍然成立),能用符号语言正确表达;初步学会运用等式性质解一元一次方程。
- 能力目标: 培养学生的观察、归纳、抽象概括能力;提高学生从具体情境中提取数学信息、运用数学语言表达数学思想的能力;增强运算技能。
- 情感目标: 激发学生学习数学的兴趣,体验数学的严谨性与美感;培养学生积极思考、合作交流的良好学习习惯。
回顾这些目标,我认为在实际教学中,知识目标的达成度相对较高,但能力目标和情感目标在部分学生身上体现得不够充分,这引发了我对教学过程的深层思考。
二、 教学过程与环节剖析
(一) 导入环节:平衡秤的妙用与局限
我沿用了经典的“平衡秤”模型进行导入。通过天平保持平衡的直观演示,形象地引入“等式”的概念——即天平两边物品重量相等。接着,我让学生思考:如果我在天平的左边增加50克的砝码,如何才能让天平继续保持平衡?学生很自然地回答:“在右边也增加50克的砝码。” 同样,减少砝码的情况也进行了演示。
反思: 平衡秤的导入无疑是成功的,它直观、生动,完美契合了初一学生以具象思维为主的认知特点,迅速抓住了学生的注意力,并让他们在轻松愉快的氛围中初步感知了等式性质的物理模型。然而,其局限性也在此刻埋下伏笔。当学生习惯于将等式理解为“平衡”时,他们未来在面对更抽象的代数式、负数甚至变量的加减时,可能会遇到从具体模型向抽象符号转换的认知障碍。平衡秤对于“加减”的类比非常到位,但对于未来会涉及的“乘除”性质,其类比性就会明显减弱,甚至产生误导(例如,重量的“倍数”在天平上可能需要更复杂的解释)。因此,虽然起点很好,但如何在此基础上逐步引导学生脱离具象,转向纯粹的符号运算和逻辑推理,是后续教学必须攻克的难点。
(二) 探索与发现:从具体数值到抽象符号
在平衡秤的启发下,我引导学生进行数值实验。例如,给出等式 3 + 4 = 7,然后让他们尝试两边同时加上或减去同一个数(如2,-5),观察结果是否仍然是等式。
3 + 4 = 7
(3 + 4) + 2 = 7 + 2 => 9 = 9 (成立)
(3 + 4) – 5 = 7 – 5 => 2 = 2 (成立)
通过多组类似的尝试,学生们普遍能归纳出“等式两边同时加上(或减去)同一个数,等式仍然成立”的结论。随后,我进一步引导他们用字母表示这个“同一个数”,如用“c”表示,并尝试用字母a、b表示等式两边的量,从而抽象出性质的符号表达式:如果 a = b,那么 a + c = b + c;如果 a = b,那么 a – c = b – c。
反思: 这一环节的设计思路是正确的,遵循了“具体—抽象—符号化”的认知规律。学生通过亲身实践和归纳,而不是被动接受,更容易理解和记忆。然而,在实际操作中,我发现部分学生的“抽象概括能力”尚显不足。他们虽然能正确计算数值,但对用字母c表示“任何一个数”的泛化理解仍有欠缺。有的学生会习惯性地将c理解为正整数,对于c取负数或分数的情况,内心仍存疑惑。这意味着,在引导学生从“特定的数”过渡到“任意的数”时,我的指导和提问可能不够深入,或者变式训练不够丰富。我应该在探索阶段就加入负数、分数,甚至是简单代数式作为“c”的例子,让学生提前感知性质的普适性,而非仅仅停留在正整数层面。
(三) 概念的凝练与表述:强调严谨性
在学生归纳出等式性质后,我对其进行了严谨的数学语言表述,并强调了几个关键点:
1. “两边”:操作必须是针对等式的两边,不能只操作一边。
2. “同时”:操作必须是同步进行的。
3. “同一个数(或代数式)”:加减的量必须完全相同。
反思: 这一环节非常重要,它帮助学生建立起数学概念的严谨性和精确性。我通过强调关键词来确保学生理解性质的内涵。但反思来看,我可能在强调严谨性时,对学生可能产生的“认知冲突”关注不够。例如,有些学生可能会将“等式两边同时加上同一个数”与“移项法则”混淆。虽然此时还未教授移项,但他们内心可能已经建立起一些非正规的“法则”。如果我在此时能提前预设这些潜在的混淆点,并通过提问、辨析等方式加以引导,效果会更好。此外,对于“代数式”这一概念,虽然前面已学,但在这里的运用仍需加强例子,比如:如果 x + 1 = 5,那么 (x + 1) – 1 = 5 – 1。这样,学生才能更好地理解“代数式”作为“同一个数”的应用。
(四) 巩固与应用:初步解方程
等式性质的最终目的是为解方程服务。我通过一系列由简到繁的方程示例,引导学生运用等式性质解方程,例如:
1. x + 3 = 8
2. x – 5 = 2
3. x + 7 = 4
4. x – 1/2 = 3/2
在解方程的过程中,我强调学生要写出每一步的依据(“等式性质1”),并提醒他们要自觉进行验算。
反思: 这个环节是检验学生是否真正理解和掌握性质的关键。我发现:
1. 机械记忆与理解的脱节: 有些学生在解方程时,能按照步骤操作,但当被追问“为什么这样做?”时,回答仍是模糊的,或者只是简单复述性质,缺乏深层次的理解。他们似乎只是记住了“看到+就减,看到-就加”的表面规则,而不是从“保持等式平衡”或“通过逆运算使未知数孤立”的角度去思考。这说明在应用阶段,我需要更侧重引导学生对每一步操作的“数学意义”进行思考和阐述。
2. 符号意识的薄弱: 面对带有负数、分数的方程时,部分学生会出错。这并非性质本身不理解,而是有理数运算或符号处理能力不过关,也反映出学生对字母符号作为数的普遍代表的意识还不够牢固。
3. 对“解方程”概念的误解: 少数学生会将“解方程”理解为“找到一个数使等式成立”,而不是一个“求未知数的过程”,这导致他们在书写解方程的格式时出现问题,或者在复杂的方程中迷失方向。我应该更明确地强调“解方程就是把方程转化为 x = 某个数 的形式”。
4. 过程的完整性要求: 对于初学者,完整地书写解题过程(包括依据)非常重要。但部分学生会跳步,或者只写结果。我应更严格要求过程的规范性,通过批改反馈,帮助他们养成良好的数学书写习惯。
三、 教学亮点与成功之处
尽管存在上述不足,本次教学也有一些值得肯定的地方:
- 情境创设生动: 平衡秤的导入极大地激发了学生的学习兴趣,使抽象的数学概念具象化,降低了学习难度。
- 突出学生主体地位: 通过引导学生观察、实验、归纳,让他们自己发现规律,而非教师单方面灌输,体现了“以学生为中心”的教学理念。
- 强调数学思维: 在探索环节,我始终引导学生思考“为什么会这样”,培养了他们的初步推理能力和批判性思维。
- 及时巩固应用: 紧接着性质的学习就进行方程的初步求解,使知识学以致用,加深了学生对性质意义的理解。
- 关注运算基础: 在解方程时,我注意提醒学生有理数运算的重要性,间接巩固了之前的知识。
四、 教学反思与不足之处(深层分析)
(一) 学生认知起点评估不足
我可能高估了初一学生从具体到抽象的转化能力。虽然平衡秤模型提供了一个良好的起点,但学生心理上从“砝码重量”到“任何数c”的跨越,以及从“天平平衡”到“等式成立”的纯逻辑推理,对他们来说仍是一个不小的挑战。特别是对于那些具象思维较强的学生,如何帮助他们完成这种认知上的“脱钩”,是教学中需要持续关注的问题。我应该更细致地分析学生的认知图式,在教学设计中加入更多由具体到抽象的“桥梁”或“过渡性”练习,比如先用方块、圆圈代表未知数,再过渡到字母。
(二) 概念的本质挖掘不够深入
等式性质的本质是“等价变形”,即保持等式两边表示的数值不变。我虽然强调了“两边同时”和“同一个数”,但对于“为什么保持不变”以及“这种变形的意义是什么”(为了分离未知数)的挖掘可能不够深入。如果能从“保持等价性”的角度去反复强调,学生对解方程的每一步操作会更有目的性,而不是机械地执行步骤。
(三) 变式训练的广度与深度欠缺
在巩固应用环节,方程的类型还比较单一,缺乏对负数、分数系数的充分练习,也没有加入一些需要学生思考如何选择加减项的变式题。例如,形如 5 = x + 2 的方程,学生可能习惯性地想把5移走,而不是把2移走。这些变式题的缺乏,使得学生对等式性质的理解和运用停留在表面,一旦情境稍作变化,便容易出错。未来应设计更丰富的练习,包括:
未知数在右边的方程。
涉及小数、分数的方程。
需要先进行简单合并的方程(为后续铺垫)。
文字叙述的简单应用题,引导学生列出方程。
(四) 语言引导与问题设计有待优化
我的课堂提问更多是引导学生“做什么”,而对“为什么这样做”和“这样做有什么好处”的追问不够。例如,在解方程 x + 3 = 8 时,问:“我们为什么要两边同时减去3?”除了“为了使等式成立”这样的笼统回答,我还可以引导学生思考:“减去3之后,左边还剩下什么?这样做的目的是什么?”通过更精准的问题,激发学生深层次的思考,培养他们的数学表达能力。
(五) 对学生“错误”的利用不足
在教学中,学生出现的错误是宝贵的教学资源。我虽然会指出错误并纠正,但未能充分利用学生的错误进行集体讨论和反思。例如,当学生只在等式一边进行操作时,我应该停下来,让其他学生讨论这种做法是否正确,为什么不正确,以及正确的做法是什么。通过这种方式,让学生在辨析错误中加深对知识的理解,培养批判性思维。
五、 改进策略与未来展望
(一) 强化概念的“双向建构”
在未来的教学中,我将更注重平衡秤等具象模型与抽象符号之间的“双向建构”。在引入平衡秤时,就明确指出其类比的范围和局限性。在探索环节,有意识地引导学生将目光从具体的数值计算转向普遍的结构和关系。在概念凝练时,可以引入更多的图形化表示,如数轴上的平移,来辅助理解加减法与等式性质的关系,为未来更复杂的运算打下基础。
(二) 提升符号意识的培养
在教学中,要持续强调字母符号的普适性,让学生充分认识到字母c可以代表任何一个有理数,并提供充分的包含负数、分数、零的例子。在解方程时,不仅要让学生写出步骤,更要强调每一步操作的数学逻辑和意义,使其从“做”上升到“理解”的层面。
(三) 优化练习体系的设计
重新设计分层递进的练习体系:
基础练习: 紧扣等式性质1,纯粹的数字加减验证。
变式练习: 包含未知数在不同位置、涉及负数/分数、甚至简单代数式作为常数项的方程。
辨析纠错: 呈现错误解法,让学生指出错误并说明理由,增强对概念的理解深度。
应用拓展: 设计贴近学生生活的实际问题,引导他们用等式性质解决问题。
(四) 加强课堂问题引导的深度
改变单一的提问模式,多采用开放式、启发式的问题,鼓励学生主动思考。例如,除了“如何解?”还多问“为什么这样解?”、“有没有别的解法?”、“如果把这里的数改成…,你会怎么做?”。利用“认知冲突”点,引导学生进行小组讨论和辩论,激发思维的火花。
(五) 重视数学思想方法的渗透
在教学等式性质1时,不仅要传授知识,更要渗透数学思想方法。例如,“转化思想”(将复杂方程转化为 x=a 的形式)、“逆向思维”(加法的逆运算是减法,减法的逆运算是加法)、“等价变形思想”等。通过这些思想的渗透,帮助学生形成更宏观的数学视角,提升数学素养。
六、 总结与体会
“等式的性质1”的教学,如同建造一座大厦的夯实地基,其重要性不言而喻。此次教学反思让我深刻认识到,数学教学不仅仅是知识的传递,更是思维的训练和能力的培养。教师需要深入理解学生的认知特点,精心设计每一个教学环节,并持续反思、调整与优化。
教育是一个遗憾的艺术,每一次教学都可能留下这样那样的不足。但正是这些不足,驱动着我不断学习、探索和成长。我将把此次反思的成果融入到未来的教学实践中,力求使每一次数学课堂都充满思考的乐趣和成长的力量,真正帮助学生从“学会”走向“会学”,最终实现数学核心素养的全面提升。

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