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新课标下《方程与方程组》教学的建议
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2011版《课标》对7-9年级“方程与方程组”部分进行了较大幅度的修改,为了便于掌握,对此提出如下几点教学建议:

关注方程与实际问题的联系,体会方程与方程组的应用价值

一元一次方程是小学简易方程之后正式学习方程的有关知识.教学时,要让学生认识到,算式与方程表现了算术与代数解决问题的两种不同方法,认识到“从算式到方程是数学的进步”.因为用算术方法解实际问题时,算式只表示一个计算过程,算式中只含有已知数而不包含未知数;而代数中设未知数或列方程时,首先需要用式子表示问题中有关的量,这些式子虽然也是算式,但是它既含有已知数,又含有未知数,这是代数方程与算术算式的主要区别.由于方程中可以用未知数与已知数一起表示相关的量,所以应用方程解决问题更为方便.

方程与方程组是解决现实生活中众多数量关系最重要的工具之一.在方程与方程组教学过程中,实际问题应该贯穿始终,所有方程与方程组的解法的探究与学习,都应该在解决实际问题的过程中进行.因此,“列方程”在其中占有突出地位.教学中,要善于引导学生探寻和分析题目中的数量关系,选择恰当的未知量设置未知数,正确地表示和寻求相等的数量关系,进而正确地列出方程或方程组.一元二次方程可以解决更为复杂的现实生活中的数量关系问题.教学中,要通过大量丰富的实际问题,反映方程与方程组的广泛应用,体现方程与方程组来源于实际又服务于实际,充分说明方程与方程组是解决现实问题的重要数学模型,突出方程与方程组这种数学模型应用的广泛性和有效性.要通过探究实际问题与方程和方程组的关系,让学生进一步体会利用方程和方程组解决问题的基本过程,让学生能够在解决实际问题的过程中熟练运用所学知识,感受方程与方程组的应用价值,进一步提高分析问题和解决问题的能力.

关注知识的前后联系,充分理解各种解法的合理性

解方程与方程组的基本思路是转化化归.教学中,要通过探究与归纳各类方程与方程组的解法,总结求解的基本步骤,体会这些方程与方程组知识的前后联系,体会各种解法的合理性与程序性.

一元一次方程一般情况下可能不是标准形式,需要通过去分母、去括号、移项、合并同类项、未知数系数化为1等一系列的步骤求得其解,这一系列的过程就蕴含着化归的思想.

二元一次方程组、三元一次方程组是在一元一次方程之后学习的.因为二元一次方程组、三元一次方程组含有多个未知数,求解的基本策略应该是“化多为少,由繁至简”,求解的基本方法应该是“消元”,而代入法和加减法则是常见的两种消元方法.理论上说,这两种消元法适用于任何形式的二元一次方程组.在教学中,我们应该提供不同形式的方程组,让学生通过比较,感受到这两种方法的适用性与简便性.

与整式方程相比,分式方程的特殊性是分母中含有未知数.正因为如此,解分式方程时需要通过去分母将分式方程转化为整式方程,这时需要注意的是,去分母是在方程的两边同乘以一个含未知数的式子而不是一个非零常数,因此不能保证去分母后得到的新方程与原方程同解.正因为如此,解分式方程必须对得到的整式方程的解进行检验,只有当得到的整式方程的解使分式方程的分母不为零时,它才是分式方程的解.教学中,应该引导学生重视分析分式方程的特殊性,认识解分式方程的基本思路(先化分式方程为整式方程,再解出未知数,再检验确认).

一元二次方程通常是在消元法解多元一次方程组之后学习的.一元二次方程求解,是初中阶段第一次遇见高次方程. 如何“降次”,使一元二次方程转化为一元一次方程是教学的重点和难点.教学中,我们应该引导学生,充分理解配方法、分解因式法将一元二次方程转化为一元一次方程的过程和其合理性.

突出数学思想方法的教学

方程与方程组是分析问题、解决问题的重要工具.根据问题中的等量关系建立方程模型,是方程与方程组部分教学的重点和难点,是贯穿方程与方程组教学的主线.

我们在方程与方程组部分教学时,应该关于引导学生“找出实际问题中的已知数和未知数,分析它们之间的关系,通过设未知数、列出方程表示问题中的等量关系”,寻求解决问题的方法,体会由实际问题抽象为方程模型这一建立数学模型的思想.教学中,应该积极借助于图形、表格、式子等不同形式,从多个角度分析和思考问题,寻找并建立其中存在的等量关系,求得未知数的值,检验方程解的合理性. 通过一定量方程应用题的分析求解,深刻理解并逐步掌握列方程过程中所蕴涵的数学“建模思想”.

在解方程与方程组教学时,我们应该引导学生探究并理解去分母、去括号、移项、将未知数系数化为1等方法与步骤,探究并掌握解二()元一次方程组的加减消元法、代入消元法,以及解一元二次方程的配方法、因式分解法等,探究并归纳解可化为一元一次方程的分式方程的基本方法是,通过去分母将分式方程转化为整式方程,进而转化为一元一次方程求解,要体会这种解法的合理性以及检验所得整式方程根的必要性.通过以上多元一次方程组的求解,以及一元二次方程、可化为一元一次方程的分式方程的求解,深刻理解并逐步掌握解方程与方程组过程中所蕴涵的“化归思想”.

对于列方程解应用题的“建模思想”,以及解方程与方程组过程中所体现出来的“消元法”、“降次法”和转化化归思想,我们应该通过一定量的训练与思考,将这些数学思想方法固化为学生的数学能力.

关注基础知识和基本技能的巩固和掌握

一元一次方程、一元二次方程等都是最基本的代数方程,对它们的理解和掌握对于其他方程和不等式,以及后续学习具有重要的基础作用.因此,教学中需要通过必要的练习途径来掌握基础知识和基本技能,适当加强对解方程的练习,打好基础.需要注意的是,“适当加强对解方程的练习”,并非一味强调增加练习的数量,重点应该在解方程的基本原理、方法与步骤等方面的理解上,要进行有针对性的训练.特别是配方法、消元法等重要的方法,要重点训练,确保知识与方法能够牢固掌握,熟练应用.

一元一次方程的概念与解法是所有方程与方程组概念与解法的基础.方程的概念涉及未知数的个数、未知数的最高次数的定义.在一元一次方程的解、二元一次方程组的解、一元二次方程的解的定义给出前,应让学生经历尝试、探索的过程,逐步明确和掌握使方程与方程组成立的未知数的值叫做方程与方程组的解.

二元一次方程组是学习多元一次方程组解法的基础.解二元一次方程组的基本方法是消元.学习二元一次方程组之后可以类比学习三元一次方程组、四元一次方程组的解法,这样就实现了由“一元”向“二元”、由“三元”向“多元”解法的过渡与拓展.二元一次方程组的实际应用问题,相对于一元一次方程,涉及的未知数多,数量关系也比较复杂,因此,可以更多地借助于一元一次方程实际应用问题理清数量关系的方法,因此思维的深度也有所深化.

一元二次方程是学习一元高次方程解法的基础,其降次转化的方法是值得借鉴与学习的.其主要的解法是配方法与因式分解法.至于公式法则是配方法的公式化而已,没有多少思维含量.正因为如此,在方程与方程组的解法教学中,要加强对一元一次方程、二元一次方程组与一元二次方程解法的练习,帮助学生明确它们解法之间的相互转化关系,明确解法的原理,切实掌握各种解法,进而形成基本的解方程与方程组的能力.

重视学生数学能力的培养

解题能力是重要的数学能力.熟练、准确地求得方程与方程组的解,不仅反映了学生对基础知识与基本技能的掌握情况,也反映了学生对常见数学思想方法的掌握情况以及数学能力的强弱.

对于方程应用题,应该鼓励学生认真的读题、审题,细致地理清题目中未知量、已知量之间的关系,善于借助于图形、表格,寻找合理、恰当的等量关系,设置恰当的未知数表示有关的量,进而建立等式列出方程.读懂题意、分析和理清题目中的数量关系是一种重要的数学能力.教学中,应该通过各种情境的实际问题,让学生分析题意、明辨事理的能力得到锻炼和提高.

在解方程与方程组方面,不能仅仅满足于解方程与方程组的题量,而应将重点放在解法的合理性、程序性的理解与掌握上,放在其中的数学思想方法的领会上.当然,数学思想方法是需要通过数学知识、数学问题为载体来体现的,有一个较长的认识过程。数学思想方法的掌握,既需要教材的渗透,也需要教师的点拨,更重要的学生自身的感悟和理解.教学中,应让学生切实掌握方程与方程组的基本解法,力求能够较灵活地运用,逐步提高他们的数学能力.

在解方程与方程组教学中,教师首先要鼓励学生积极地自主探究,在遇到困难时,老师再设计必要的铺垫,及时地给予必要的引导与启发,让学生经历自主探究的过程,通过自己的努力解决问题,切不可过早地给出答案替代学生的思考.鼓励学生通过一题多思、一题多解,探究各种不同的解法和思路,从而使思维能力得到较大的提高.

重视数学文化的教育与传承

我国古代对方程与方程组的研究成果璀粲,《九章算术》等数学著作记载着大量的方程与方程组的内容,例如,一次方程组的算筹表示和解法,著名的“鸡兔同笼”问题等,它们都是可以利用方程或方程组解决的问题,都是介绍中国古代数学光辉成就的好素材.此外,外国数学家关于方程及其解法的研究材料也十分丰富,例如,关于希腊数学家丢番图的生平趣题,也是一道悠久历史的方程名题.教学中,可以结合教材中的“阅读与思考”栏目,以及一些数学历史故事、数学趣题等,介绍方程与方程组的广泛应用与辉煌的研究成果. 这些内容,不仅体现了数学的科学性和应用性,反映了科学发展和文明进步,同时又体现了数学科学中蕴涵着丰富的数学文化.这些内容,不仅可以让学生在数学知识和能力方面得到提高,而且能够让学生接受到数学文化的熏陶.教学中,我们要善于利用好这些素材,充分挖掘方程与方程组的史学应用及其价值,努力提高学生的学习兴趣,激发学生的学习潜能,提高学生的应用意识.

 

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