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有理数加法运算对学好初一数学具有重要意义,现行的各个版本的教材,大都采用这种方式和进程安排:先通过大量生活情境引入正负数的概念,然后用数形结合的方法比较正负数的大小、认识相反数和绝对值概念,然后利用绝对值研究正负数的加法的符号法则,又借用加法法则统一正负数的减法.
然而对于抽象思维正处在发展阶段的初一学生来说,理解能力还是比较有限的. 准确理解有理数的加法法则也就非常困难. 难点一:确定“和”的符号,要分同号、异号,异号的还要看绝对值谁大. 难点二:确定“和”的绝对值又要分将两加数的绝对值是相加还是相减. 难点三:学生概念迁移上有困难,“绝对值”概念抽象,就算引入数形结合的思想,用“表示该数的点到原点的距离”使绝对值概念形象化,但几何意义与绝对值表面含义风马牛不相及,学生概念迁移上就有困难,而法则的构建过程又脱离绝对值的几何含义,造成了逻辑上的不清晰. 这种情况下,还要求学生用“绝对值”来总结出加减法,无疑是脱离了学生认知实际. 难点四:加法法则结合绝对值理论分多种情况来叙述,分类复杂,类中再分类. 更严重的是减法还得转化为加法,进一步增加了思维过程的复杂性. 因此,学生不要说理解法则,就是要记清楚法则也不是件易事.
能否用其他教法让学生更容易理解掌握“有理数的加法”,是否非用绝对值不可呢?实际上,中国古代算学,并没有绝对值的概念,可一样进行有理数加减法计算. 如果问成年人,怎样进行有理数加减?哪个规则、绝对值等等,成人早已经忘记了,但他们都会做3 - 5 = -2,-5 + 2 = -3,原因何在?
正负数加减法的本质在于“正负相抵”. 赢多输少 ,自然是赢;赢少输多 ,自然是输. 抵消是一个原始的、易于接受的“教育形态”. 有了“抵消”思想,有理数加法自然会做,至于绝对值概念是否牢固树立,并不发生多大影响.
对这一节内容教学,结合这种“抵消”思想,大胆进行教学尝试,改变了大家习以为常的教学方式. 在多年的数学教学中,还没有哪一届学生不能自主找到此法则并叙述法则的. 因此,绕开抽象难懂的绝对值概念,建立“正负电子数值处理器”这一数学模型,帮助学生形成直觉,感悟有理数加法运算,将知识从学生不易于接受的学术形态转化为学生易于接受的教育形态. 实践证明,有理数的加减法借助于“正负抵消”的思考,学生很易理解,基础很差的同学也能很快掌握.
对于整数的运算数学模型方法,下图的表述一目了然:
2 + 1 = + = = 3……Ⅰ类
2 + 0 = + = = 2 ……Ⅱ类
(-2) + 0= + = = -2……Ⅲ类
1 + (-1) = + = = = 0 ……Ⅳ类
2 + (-1)= + = = = 1 ……Ⅴ类
2 + (-3) = + = = = -1
……Ⅵ類
(-2) + (-1)= + = = -3……Ⅶ类
分数的运算,只需通分后进行分子的加减运算即可. 如:
- = - = = ……Ⅵ类
- - = - - = = ……Ⅶ类
其实,有理数的加减法通过简化符号和加法交换律,绝大多数(Ⅰ类—Ⅴ类)是学生易于掌握的,只有2 + (-3)和(-2) + (-1)这两类(Ⅵ类、Ⅶ类)学生较陌生,采用“正负抵消”,“不能抵消的照写”的“通俗语言”教学措施,学生轻易地突破了加减法的难点.
那么绝对值部分该如何教学呢?我采用过以下两种教学方式:
在学生通过思考掌握了有理数加减法原则后,我让学生用自己的语言进行概括,学生语言表述会不规范,但能指导做题,不会弄错,如:“同号两数相加,符号不变,后面的数相加;异号两数相加,符号取符号后面数较大的数的符号,再用较大数减去较小数”. 此时,教师再提出绝对值概念,用绝对值将不规范的语言规范化. 这里使用绝对值语言,主要目的不是为了学生更有效地掌握法则,而是为了使学生感受到,引进一些专有名词可以使数学语言严密和规范,不必要也不可能在这里纠缠于绝对值概念的完整叙述.
或者从课程安排上作如下调整:先从形象意义角度学习正负数的加减法,培养直觉,加强数感,研究算法,总结加减法的运算经验后,再学习绝对值理论,结合下一章的“字母代替数”进一步研究绝对值的性质,重新归纳加法法则,并用符号语言表述法则.
此次对教材的“篡改和处理”,却收到了良好的效果,学生加减法的准确率比其他没有改变教法的班级明显要高. 这也提示着我们广大一线教师,既要尊重教材,又不要局限于教材,我们应从学生实际出发,引导他们找到那把“通得过”的“钥匙”,而不是脱离实际追求形式上的完美“钥匙”.
然而对于抽象思维正处在发展阶段的初一学生来说,理解能力还是比较有限的. 准确理解有理数的加法法则也就非常困难. 难点一:确定“和”的符号,要分同号、异号,异号的还要看绝对值谁大. 难点二:确定“和”的绝对值又要分将两加数的绝对值是相加还是相减. 难点三:学生概念迁移上有困难,“绝对值”概念抽象,就算引入数形结合的思想,用“表示该数的点到原点的距离”使绝对值概念形象化,但几何意义与绝对值表面含义风马牛不相及,学生概念迁移上就有困难,而法则的构建过程又脱离绝对值的几何含义,造成了逻辑上的不清晰. 这种情况下,还要求学生用“绝对值”来总结出加减法,无疑是脱离了学生认知实际. 难点四:加法法则结合绝对值理论分多种情况来叙述,分类复杂,类中再分类. 更严重的是减法还得转化为加法,进一步增加了思维过程的复杂性. 因此,学生不要说理解法则,就是要记清楚法则也不是件易事.
能否用其他教法让学生更容易理解掌握“有理数的加法”,是否非用绝对值不可呢?实际上,中国古代算学,并没有绝对值的概念,可一样进行有理数加减法计算. 如果问成年人,怎样进行有理数加减?哪个规则、绝对值等等,成人早已经忘记了,但他们都会做3 - 5 = -2,-5 + 2 = -3,原因何在?
正负数加减法的本质在于“正负相抵”. 赢多输少 ,自然是赢;赢少输多 ,自然是输. 抵消是一个原始的、易于接受的“教育形态”. 有了“抵消”思想,有理数加法自然会做,至于绝对值概念是否牢固树立,并不发生多大影响.
对这一节内容教学,结合这种“抵消”思想,大胆进行教学尝试,改变了大家习以为常的教学方式. 在多年的数学教学中,还没有哪一届学生不能自主找到此法则并叙述法则的. 因此,绕开抽象难懂的绝对值概念,建立“正负电子数值处理器”这一数学模型,帮助学生形成直觉,感悟有理数加法运算,将知识从学生不易于接受的学术形态转化为学生易于接受的教育形态. 实践证明,有理数的加减法借助于“正负抵消”的思考,学生很易理解,基础很差的同学也能很快掌握.
对于整数的运算数学模型方法,下图的表述一目了然:
2 + 1 = + = = 3……Ⅰ类
2 + 0 = + = = 2 ……Ⅱ类
(-2) + 0= + = = -2……Ⅲ类
1 + (-1) = + = = = 0 ……Ⅳ类
2 + (-1)= + = = = 1 ……Ⅴ类
2 + (-3) = + = = = -1
……Ⅵ類
(-2) + (-1)= + = = -3……Ⅶ类
分数的运算,只需通分后进行分子的加减运算即可. 如:
- = - = = ……Ⅵ类
- - = - - = = ……Ⅶ类
其实,有理数的加减法通过简化符号和加法交换律,绝大多数(Ⅰ类—Ⅴ类)是学生易于掌握的,只有2 + (-3)和(-2) + (-1)这两类(Ⅵ类、Ⅶ类)学生较陌生,采用“正负抵消”,“不能抵消的照写”的“通俗语言”教学措施,学生轻易地突破了加减法的难点.
那么绝对值部分该如何教学呢?我采用过以下两种教学方式:
在学生通过思考掌握了有理数加减法原则后,我让学生用自己的语言进行概括,学生语言表述会不规范,但能指导做题,不会弄错,如:“同号两数相加,符号不变,后面的数相加;异号两数相加,符号取符号后面数较大的数的符号,再用较大数减去较小数”. 此时,教师再提出绝对值概念,用绝对值将不规范的语言规范化. 这里使用绝对值语言,主要目的不是为了学生更有效地掌握法则,而是为了使学生感受到,引进一些专有名词可以使数学语言严密和规范,不必要也不可能在这里纠缠于绝对值概念的完整叙述.
或者从课程安排上作如下调整:先从形象意义角度学习正负数的加减法,培养直觉,加强数感,研究算法,总结加减法的运算经验后,再学习绝对值理论,结合下一章的“字母代替数”进一步研究绝对值的性质,重新归纳加法法则,并用符号语言表述法则.
此次对教材的“篡改和处理”,却收到了良好的效果,学生加减法的准确率比其他没有改变教法的班级明显要高. 这也提示着我们广大一线教师,既要尊重教材,又不要局限于教材,我们应从学生实际出发,引导他们找到那把“通得过”的“钥匙”,而不是脱离实际追求形式上的完美“钥匙”.