趙萍萍
[摘? 要] 本文通過 “問學(xué)課堂”教學(xué)模式的研究及“三元一次方程組的解法”的實踐,引導(dǎo)學(xué)生先“問”而后“學(xué)”,通過自問“學(xué)什么”“怎么學(xué)”“如何用”來達到在探究中解惑、在解惑中生智、從而創(chuàng)造生成的目的.
[關(guān)鍵詞] 問題;三元一次方程組;消元;問學(xué);創(chuàng)造
課堂是實施素質(zhì)教育的主陣地,學(xué)生理應(yīng)成為課堂的主人. 數(shù)學(xué)課堂更應(yīng)是學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、發(fā)展思維、提升素養(yǎng)的地方. 然而,長期以來以知識灌輸為主要方式,以追求分?jǐn)?shù)為價值取向的數(shù)學(xué)課堂,普遍存在著無問、缺問、空問的現(xiàn)狀,導(dǎo)致數(shù)學(xué)教學(xué)評價信度與效度的低落. 為了提升課堂教學(xué)效率,突出學(xué)生的主體地位,教學(xué)中應(yīng)嘗試以“問學(xué)課堂”為改革的著力點,追求“學(xué)為中心、以問導(dǎo)學(xué)、以問促學(xué)、問學(xué)一體”的課堂教學(xué)新形態(tài).
“三元一次方程組的解法”是人教版七年級下冊第八章第四節(jié)的選學(xué)內(nèi)容,《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(2011版)在課程內(nèi)容中指出:“能解簡單的三元一次方程組.” 同時,解三元一次方程組又是后續(xù)學(xué)習(xí)用待定系數(shù)法求解二次函數(shù)解析式、圓的一般方程等知識的基本技能.
考慮到本節(jié)課是在了解二元一次方程組及其解法的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)的,學(xué)生對利用消元進行轉(zhuǎn)化已有一定認(rèn)識,所以嘗試讓學(xué)生自問自解,使其成為課堂的真主人. 在導(dǎo)入該課題時,教師曾面臨兩個選擇,其一是先提出問題:“解二元一次方程組的基本方法有哪些?基本思想是什么?”通過這兩個問題讓學(xué)生回顧舊知,再引入新課;其二是直接給出實際應(yīng)用:“小明手頭有12張面額分別是1元、2元、5元的紙幣,共計22元,其中1元紙幣的數(shù)量是2元紙幣數(shù)量的4倍.求1元、2元、5元的紙幣各多少張?”由學(xué)生自主選擇方法,在學(xué)生的解答中回顧一元一次方程、二元一次方程(組),并引出三元一次方程(組)的新知. 最終,考慮到學(xué)生的已有經(jīng)驗,選用第二種導(dǎo)入模式,全方位“放權(quán)”. 這種導(dǎo)入模式讓問題的提出從學(xué)生中來,更接近學(xué)生的思維發(fā)展區(qū),符合學(xué)生獲得新知的習(xí)慣;同時通過聯(lián)系舊知,他們又樂于思考并自主解決問題,也利于學(xué)生思維梯度推進.
創(chuàng)設(shè)情境,讓學(xué)生自問“學(xué)什么”
數(shù)學(xué)來源于實踐,反過來作用于實踐. 通過具體情境讓學(xué)生體驗三元一次方程組的建立,進一步領(lǐng)悟“模型”思想;通過建模,結(jié)合已有認(rèn)知水平,學(xué)生自主提出本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容.
師:同學(xué)們,我們生活中的許多問題都需要通過數(shù)學(xué)方程來解決. 你會解決下面這個實際問題嗎?小明手頭有12張面額分別是1元、2元、5元的紙幣,共計22元,其中1元紙幣的數(shù)量是2元紙幣數(shù)量的4倍. 求1元、2元、5元的紙幣各多少張.
生1:可設(shè)1元的紙幣有x張,2元的紙幣有y張,則5元的紙幣有(12-x-y)張,然后根據(jù)題意列出二元一次方程組,求出x和y的值,得出1元、2元、5元紙幣的張數(shù).
生2:可設(shè)1元的紙幣有x張,2元的紙幣有y張,5元的紙幣有z張. 根據(jù)題意可以列出三個方程.
課堂現(xiàn)場:教師把三個方程列在黑板上,學(xué)生們就脫口而出“三元一次方程組”.
課堂現(xiàn)場:學(xué)生們在嘀咕“如何解呢”.
生3(自問):如何解三元一次方程組?
師:請大家先自主探究,然后小組交流.
課堂現(xiàn)場:學(xué)生們開始研究三元一次方程組的解法.
聯(lián)系舊知,讓學(xué)生體悟“怎么學(xué)”
三元一次方程組的解法是轉(zhuǎn)化思想和化歸方法的具體表現(xiàn),一次方程組的學(xué)習(xí)過程就是轉(zhuǎn)化思想的孕育. 學(xué)生在學(xué)習(xí)二元一次方程組時,已經(jīng)知道解一次方程組的過程就是用代入消元或加減消元,將“二元”轉(zhuǎn)化為“一元”. 在三元一次方程組解法探究上,學(xué)生自然會聯(lián)想類比到二元一次方程組,尋找適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM行消元.
師:讓我們交流一下求解這個三元一次方程組的過程.
師:你們是怎樣想到求解辦法的?
生4:我覺得三元一次方程組與二元一次方程組類似,解二元一次方程組時是把二元化為一元,那么我想把三元化為二元、一元來完成.
生5(自問):怎么化?
生6:我用的是代入法. 我把③分別代入①和②,這樣就消去了未知數(shù)x,得到了一個關(guān)于y和z的二元一次方程組.
生7:我用的是加減法. 我覺得x的系數(shù)簡單,我就想把x消去. 用①和②相減消去x后得到一個方程,再用用①和③相減消去x又得到一個方程,這樣就可以化為二元了.
生8:我覺得加減消去z方便,因為方程③是一個現(xiàn)成的關(guān)于x、y的二元一次方程,用①和②消去z就可以得到第二個關(guān)于x,y的二元一次方程.
課堂現(xiàn)場:學(xué)生們聽了生8的回答,頻頻點頭,甚是認(rèn)可.
師:剛才同學(xué)們都找到了解三元一次方程組的方法,那么針對這幾種解法,你們認(rèn)為哪種解法更好呢?為什么?
生9:我覺得用加減法消去z最方便. 因為原方程組中有一個二元方程,我只需要通過另兩個方程消去這個二元方程中沒有的未知數(shù),通過一次消元就可將三元化為二元.
師:很好. 對于解含有一個二元方程的三元方程組時我們可以采用這種方法.
生10:我覺得用代入法簡單,只需要直接把③分別代入①和②就可以了.
師:三元一次方程組的求解過程是多樣的,不同的消元視角,求解的思路也就不一樣. 所以,同學(xué)們在解三元一次方程組時,一定要認(rèn)真觀察方程組的特征,明確要消去的元,體會一般思路、題型特征和解題技巧之間的關(guān)系,選擇最為適當(dāng)?shù)姆椒▽⑷D(zhuǎn)化為二元、一元進行求解.
難點突破,讓學(xué)生互問“如何用”
學(xué)習(xí)的過程既是思維的過程也是提升的過程,思維的深度如何,通過學(xué)生間的互學(xué)可以達到和加深. 學(xué)生之間的互問,可以毫無顧忌,可以更為大膽,也就最為真實地反映出學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài). 三元一次方程組的解法學(xué)習(xí),目的不僅在于會求解,更在于能“學(xué)以致用”,掌握轉(zhuǎn)化思想和消元方法.
師:同學(xué)們,通過剛才的練習(xí),大家都能求解三元一次方程組了. 那么,請看這個問題:小明手頭有12張面額分別是1元、2元、5元的紙幣,共計22元. 求1元、2元、5元的紙幣各有多少張.
師:這位同學(xué)非常有勇氣,把自己的問題向大家提了出來. 有能為他解決的同學(xué)嗎?
生12:這個方程組中x,y,z的取值都應(yīng)該是正整數(shù). 所以我先讓x取1,這樣就可以求出y,z,看是否也是正整數(shù);再讓x取2,3……
生13:這樣不是要試10次嗎?太煩瑣了吧.
生14:我有簡單的辦法. 方程中z的系數(shù)最大,我發(fā)現(xiàn)z的取值只能是1,2,3,4四種情況,這樣再分別分四次求出x,y的值.
生15:可以先用這兩個方程進行消元!我消去的是x,由方程②減去方程①就可以得到y(tǒng)+4z=10,這樣就把問題轉(zhuǎn)化為求這個二元一次方程正整數(shù)解的問題.
課堂現(xiàn)場:同學(xué)們在認(rèn)真傾聽,自覺思考后,發(fā)出“是的”“是這樣呢”等認(rèn)可的聲音,課堂上迸發(fā)著思維碰撞的火花.
結(jié)語
問學(xué)課堂的“問”與“學(xué)”是相輔相成的,是同生共構(gòu)的. 數(shù)學(xué)課堂上,學(xué)生學(xué)會提出“真問題”,那么“真學(xué)習(xí)”勢必自然生成. 本節(jié)課中,教師將提問權(quán)歸還給學(xué)生,只是起著啟發(fā)和引領(lǐng)的作用,師生、生生間的互問自然、和諧. 通過“問”來培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì),通過“問”來轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,從而促成學(xué)生有意義、有深度的學(xué)習(xí).