Методика обучения буквенным выражениям
Обновлено: 22.12.2024
Разработала методику для изучения выражений в начальных классах.
Просмотр содержимого документа
«Методика изучения алгебраического материала в начальных классах школы»
1. Методика изучения алгебраического материала в начальных классах школы
1.1. Общие вопросы методики изучения алгебраического материала.
1.2. Методика изучения числовых выражений.
1.3. Изучение буквенных выражений.
1.4. Изучение числовых равенств и неравенств.
1.5. Методика изучения уравнений.
1.6. Решение простых арифметических задач с помощью составления уравнений.
1.1. Общие вопросы методики изучения алгебраического материала
Введение алгебраического материала в начальный курс математики позволяет подготовить учащихся к изучению основных понятий современной математики (переменная, уравнение, равенство, неравенство и др.), способствует обобщению арифметических знаний, формированию у детей функционального мышления.
Учащиеся начальных классов должны получить первоначальные сведения о математических выражениях, числовых равенствах и неравенствах, научиться решать уравнения, предусмотренные учебной программой и простые арифметические задачи с помощью составления уравнения (теоретическая основа выбора арифметического действия в которых связь между компонентами и результатом соответствующего арифметического действия0.
Изучение алгебраического материала ведётся в тесной связи с арифметическим материалом.
1.2. Методика изучения числовых выражений
В математике под выражением понимают построенную по определённым правилам последовательность математических символов, обозначающих числа и действия над ними.
Задачи изучения темы
1) Научить учащихся читать и записывать выражения, предусмотренные программой.
2) Ознакомить учащихся с правилами порядка выполнения арифметических действий.
3) Научить находить числовые значения выражений.
4) Ознакомить с тождественными преобразованиями выражений на основе свойств арифметических действий.
Решение поставленных задач осуществляется на протяжении всех лет обучения в начальных классах, начиная с первых дней пребывания ребёнка в школе.
В методике работы над числовыми выражениями предусматривается три этапа: на первом этапе - формирование понятий о простейших выражениях (сумма, разность, произведение, частное двух чисел); на втором этапе - о выражениях, содержащих два и более арифметических действия одной ступени; на третьем этапе - о выражениях, содержащих два и более арифметических действия разных ступеней.
С простейшими выражениями - суммой и разностью - учащихся знакомят в первом классе (по программе 1-4) с произведением и частным - во втором классе.
Рассмотрим методику изучения числовых выражений.
Выполняя операции над множествами, дети, прежде всего, усваивают конкретный смысл сложения и вычитания, поэтому в записях вида 3+2, 7-1 знаки действий осознаются ими как краткое обозначение слов «прибавить», «вычесть» (к 3 прибавить 2).
В дальнейшем понятия о действиях углубляются: учащиеся узнают, что, прибавляя (вычитая) несколько единиц, мы увеличиваем (уменьшаем) число на столько же единиц (чтение: 3 увеличить на 2), затем дети узнают название знаков действий «плюс» (чтение: 3 плюс 2), «минус».
В теме «Сложение и вычитание в пределах 20» детей знакомят с понятиями «сумма», «разность» как названиями математических выражений и как названием результата арифметических действий сложения и вычитания.
Умение читать и записывать выражения, находить их значения с помощью соответствующего арифметического действия вырабатывается с помощью многократных упражнений.
Рассмотрим фрагмент урока (2 кл.).
На доску выложить 4 красных и 3 жёлтых круга:
- Сколько красных кругов? (Записать число 4.)
- Сколько жёлтых кругов? (Записать число 3.)
- Какое действие над числами 3 и 4 нужно выполнить, чтобы узнать, сколько красных и сколько жёлтых кругов вместе? (появляется запись: 4+3).
- Скажите, не считая, сколько всего кругов?
- Такое выражение в математике, когда между числами стоит знак «+», называют суммой (Скажем вместе: сумма) и читают так: сумма четырёх и трёх.
- А теперь узнаем, чему же равна сумма чисел 4 и 3 (даём полный ответ).
Аналогично про разность.
При изучении сложения и вычитания в пределах 10 включаются выражения, состоящие из 3 и более чисел, соединённых одинаковыми и разными знаками арифметических действий: 3+1+2, 4-1-1, 7-4+3 и т.д. Раскрывая смысл таких выражений, учитель показывает способ их чтения. Вычисляя значения этих выражений, дети практически овладевают правилом о порядке арифметических действий в выражениях без скобок, хотя и не формулируют его: 10-3+2=7+2=9. Такие записи являются первым шагом в выполнении тождественных преобразований.
Умение составлять и находить значение выражения используется детьми при решении арифметических задач, вместе с тем здесь происходит дальнейшее овладение понятием «выражение», усваивается конкретный смысл выражений в записях решения задач.
Термины «выражение», «значение выражения» вводятся без определений. Для того, чтобы детям облегчить работу по чтению и нахождению значения сложных выражений, методисты рекомендуют использовать схему, которая составляется коллективно и используется при чтении выражений:
1) Установлю, какое действие выполняется последним.
2) Подумаю, как называются числа при выполнении это действия.
3) Прочитаю, чем выражены эти числа.
Правила порядка выполнения действий в сложных выражениях изучаются в 3 классе, но практически некоторые из них дети используют в первом и втором классах.
Первым рассматривается правило о порядке выполнения действий в выражениях без скобок, когда над числами производят либо только сложение и вычитание, либо умножение и деление (3 кл). Цель работы на данном этапе - опираясь на практические умения учащихся, приобретённые ранее, обратить внимание на порядок выполнения действий в таких выражениях и сформулировать правило.
Подведение детей к формулировке правила, осознание его может быть различным. Главная опора на имеющийся опыт, максимально возможная самостоятельность, создание ситуации поиска и открытия, доказательности.
Можно использовать методический приём Ш.А. Амонашвили «ошибка учителя».
Например. Учитель сообщает, что при нахождении значения следующих выражений у него получились ответы, в правильности которых он уверен (ответы закрыты).
Предлагает детям самим найти значения выражений, а затем сопоставить ответы с ответами, полученными учителем (к этому моменту результаты арифметических действий открываются). Дети доказывают, что учителем допущены ошибки и на основе изучения частных фактов формулируют правило (см. учебник математики, 3 кл.).
Аналогично можно ввести остальные правила порядка выполнения действий: когда в выражениях без скобок содержатся действия 1 и 2 ступени, в выражениях со скобками. Важно, чтобы дети осознали, что изменение порядка выполнения арифметических действий приводит к изменению результата, в связи с чем математики решили договориться и сформулировали правила, которые необходимо строго соблюдать.
Преобразование выражения - замена данного выражения другим с тем же числовым значением. Учащиеся выполняют такие преобразования выражений, опираясь на свойства арифметических действий и следствия из них
При изучении каждого свойства учащиеся убеждаются в том, что в выражениях определенного вида можно выполнять действия по-разному, но значение выражения при этом не изменяется. В дальнейшем знания свойств действий учащиеся применяют для преобразования заданных выражений в тождественные выражения. Например, предлагаются задания вида: продолжить запись так, чтобы знак « = » сохранился:
76-(20 + 4) =76-20. (10 + 7) -5= 10-5.
Выполняя первое задание, учащиеся рассуждают так: слева из 76 вычитают сумму чисел 20 и 4, справа из 76 вычли 20; чтобы справа получилось столько же, сколько слева, надо справа еще вычесть 4. Аналогично преобразуются другие выражения, т. е., прочитав выражение, ученик вспоминает соответствующее правило. И, выполняя действия по правилу, получает преобразованное выражение. Чтобы убедиться в правильности преобразования, дети вычисляют значения заданного и преобразованного выражений и сравнивают их.
Применяя знания свойств действий для обоснования приемов вычислений, учащиеся I—IV классов выполняют преобразования выражений вида:
72:3= (60+12):3 = 60:3+12:3 = 24 1830= 18(310) = (183) 10=540
Здесь также необходимо, чтобы учащиеся не только поясняли, на основе чего получают каждое последующее выражение, но и понимали, что все эти выражения соединены знаком « = », потому что имеют одинаковые значения. Для этого изредка следует предлагать детям вычислять значения выражений и cpавнивать их.
Это предупреждает ошибки вида:
75 - 30 = 70 - 30 = 40+5 = 45, 24•12= (10 + 2) =24•10+24•2 = 288.
Учащиеся II-IV классов выполняют преобразование выражений не только на основе свойств действии, но и на основе их конкретного смысла. Например, сумму одинаковых слагаемых заменяют произведением: (6+ 6 + 6 = 6•3, и наоборот: 9•4 = = 9 + 9 + 9 + 9).
Опираясь также на смысл действия умножения, преобразуют более сложные выражения: 8•4 + 8 = 8•5, 7•6-7=7 •5.
На основе вычислений и анализа специально подобранных выражений учащихся IV класса подводят к выводу о том, что если в выражениях со скобками скобки не влияют на порядок действий, то их можно не ставить. В дальнейшем, используя изученные свойства действий и правила порядка действий, учащиеся упражняются в преобразовании выражений со скобками в тождественные им выражения без скобок. Например, предлагается записать данные выражения без скобок так, чтобы их значения не изменились:
(65 + 30)-20 (20 + 4) •3
96 - (16 + 30) (40 + 24): 4
Так, первое из заданных выражений дети заменяют выражениями: 65 + 30-20, 65-20+30, поясняя порядок выполнения действий в них. Таким образом, учащиеся убеждаются, что значение выражения не меняется при изменении порядка действий только в том случае, если при этом применяются свойства действий.
1.3. Изучение буквенных выражений
Впервые с переменной учащиеся знакомятся в 3 кл. при изучении темы «Выражение и его значение». Работа по раскрытию смысла переменной ведётся в тесной связи с изучением арифметических действий. В процессе обучения дети должны научиться читать и записывать выражения с одной и двумя переменными вида: а+27, а+в, с-12, с-d, 3•в, 15:с, в:с и т.д., научиться находить значения этих выражений при заданных значениях букв.
Подготовительная работа по раскрытию смысла переменной начинается ещё в первом классе. С этой целью в учебник математики включаются задания, в которых переменная обозначается «окошком». Например: 3+=5, 6-=5 и др.
В 3 кл. дети знакомятся с выражениями, содержащими переменную, а затем две переменных. Термин «переменная» не вводится.
В качестве примера рассмотрим фрагмент урока по ознакомлению с выражениями с переменной.
Целесообразно использовать на этом уроке пособие, изображённое в учебнике: по прорезям картонного прямоугольника с «окошком» передвигается лента с числами, перед (или за) окошком записаны знак арифметического действия и число. Учитель передвигает ленту, а дети читают и записывают выражения: 5+12, 5+6 и т.д.
Учитель сообщает, что в математике вместо «окошка» записывают латинские буквы а, в, с и др. Затем вместо «окошка» записывают различные буквы, читают полученные выражения разными способами (5+с - сумма чисел 5 и с, 5 плюс с) и находят значения этого выражения, подставляя вместо «с» различные значения (можно изготовить несколько лент).
Подчёркивается, что 12, 6, 17 - это значения буквы «с». 17, 12, 6 - это значения выражения 5 + с при заданных значениях буквы «с». Необходимо уточнить, какие значения можно давать букве «с» в этом выражении. Какие значения букве «с» можно было бы дать в выражении 5-с? Затем проводится работа с учебником для закрепления. В этом задании можно установить ОДЗ (область допустимых значений) буквы «в» (может ли быть равно 7, 6 и почему). Усвоению буквенной символики помогает выполнение следующих заданий:
Усвоению буквенной символики помогают следующие упражнения:
Нахождение числовых значений буквенных выражений при данных значениях букв, например: «Прочитайте выражение a + d. Вычислите значения суммы, если а==5, d=20; а=13,
d=8; а=1, d=19».
Подбор самими учащимися числовых значений букв, входящих в выражение, и нахождение числовых значений этих выражений. Например, заполните таблицу
Полезно обращать внимание учащихся на то, какие значения можно придавать букве в заданном выражении. Например, рассматривается выражение 37—k. Учитель предлагает учащимся придать букве к два значения и найти значение разности. Учащиеся выполняют задание в тетрадях. При проверке работы учитель записывает на доске числовые значения буквы k, которые придали ей учащиеся, а также выясняет, можно ли придать букве k другие значения, можно ли ей придать значение 38, 40, 100, какое наименьшее значение она может принимать, какое у нее здесь может быть самое большое значение. Значит (сделает обобщение учитель), букве k можно придавать любые числовые значения от 0 до 37.
Когда уч-ся уяснят смысл буквенной символики, можно использовать буквы в качестве средства обобщения формируемых у них знаний. Конкретной базой для использования буквенной символики как средства обобщения служат знания об арифметических действиях.
Вся система упражнений здесь строится в соответствии с принципом от конкретного к абстрактному. Буквенная символика будет являться средством обобщения только тогда, когда уч-ся много раз наблюдали на числовых примерах определенные связи, зависимости, отношения, свойства и т. п., формулировали соответствующие выводы, правила или свойства и пользовались ими при выполнении различных упражнений.
На этом этапе уч-ся, выполняя специальные упражнения, овладевают следующими умениями:
1.Записать при помощи букв свойства арифметических действий, связь между компонентами и результатами арифметических действий и т. п. Например, во II классе действие умножения вводится как нахождение суммы одинаковых слагаемых. Обобщая это знание связи между суммой одинаковых слагаемых и произведением, важно показать, что сумму любых одинаковых слагаемых можно заменить произведением и, наоборот, произведение двух чисел, если второй множитель больше единицы, можно представить в виде суммы одинаковых слагаемых. С этой целью предлагаются задания: заменить сумму а+а+а+а произведением.
Уч-ся заменяют сумму а+а+а+а произведением а*4, рассуждая так: здесь слагаемые одинаковые (а), значит,можно заменить сумму произведением, первым множителем будет а, а вторым множителем число 4, так как четыре слагаемых.
Выполняя обратное упражнение: заменить произведение с*3 суммой, уч-ся рассуждают так: с умножить на 3 — значит с взять слагаемым три раза, можно записать: с-3 = с+с+с.
2.Прочитать записанные с помощью букв свойства арифметических действий, зависимости, отношения и т. п. Например: «Прочитайте выражение (d+35)— d и найдите, чему оно равно». Ученики рассуждают следующим образом: «Из суммы чисел d и 35 вычесть первое слагаемое d, получится второе слагаемое 35. Запишем: (d+35) —d=35».
3.Выполнить тождественное преобразование выражения на основе знания свойств арифметических действий. Например, дается задание закончить запись: (5 + b)*3 = 5*3 + . Выполняя это задание, уч-ся рассуждают так: «В левой части равенства сумму чисел 5 и b умножим на 3; в правой — первое слагаемое 5 умножим на 3; чтобы справа получилось столько же,сколько слева, надо умножить второе слагаемое b на 3 и результаты сложить».
4.Доказать справедливость заданных равенств или неравенств при помощи числовой подстановки. Например, предлагается показать, что при любых значениях буквы с верны следующие равенства и неравенства: с+5=5+с, с+17с+15. Уч-ся сами придают букве с числовые значения, записывают несколько числовых равенств и неравенств, вычисляют значения выражений и, сравнивая их, убеждаются в том, что полученные равенства и неравенства верны. Выполненная работа помогает учащимся обобщить свои наблюдения и воспроизвести соответствующие формулировки свойств и зависимостей арифметических действий и применить их к заданным равенствам и неравенствам.
Таким образом, использование буквенной символики способствует повышению уровня обобщения знаний, приобретаемых учащимися начальных классов, и готовит их к изучению систематического курса алгебры в следующих классах
Читайте также: