Равенства в начальной школе

Налейте воды (подкрашенной!) в две  банки так, чтобы одна из них была полная (но не до самого края, чтобы можно было при необходимости долить немного воды), а вторая заполнена примерно на 1/3. Объясните, сколько сиропа должно быть и сколько осталось. Условие работы “двигателя” – полная банка.

Теперь вместе с детьми переведем  эту задачу на язык математики:

Есть две неравные величины (объем  воды в банках). Изобразим их, обозначив  буквами (например А и В), и запишем  формулу:

 

                       А

 

        В

                                              или                  А

А>В           В

 

В сюжетной задаче о баке нам нужно  узнать, сколько сиропа нужно добавить в неполную банку, чтобы машина снова могла ехать. Эта же проблема на языке математики выглядит так: нужно уровнять величины так, чтобы меньшая величина В стала равна большей величине А.

Как это можно сделать?

Сначала дети выполняют практическое действие, пытаясь в неполную банку  долить воды до того же уровня, что  и в первой банке, т.е. долить воды столько, сколько ее не хватало до полной банки. Проще говоря, проблема сначала выглядит так: что нужно сделать, чтобы в неполной банке воды стало столько же, сколько в полной банке? Ответ не заставит себя ждать, и дети тут же скажут, что воду нужно долить. Вы непременно выполняете практическое действие, доливая воды значительно меньше, чем нужно (или, наоборот, больше).

Если дети скажут, что этого мало, то долейте заметно больше, чем  нужно (или отлейте больше, чем  нужно). Именно тогда дети и смогут осмыслить то, что речь идет об определенном количестве – ни больше, ни меньше.

Возникает новая задача: какое количество воды нужно долить, чтобы стало  поровну?

Невозможность восстановить прежний  объем есть основание для рождения у детей о метках на обеих банках.

Поскольку дети уже умеют изображать величины, то предложите им сначала  изобразить данные величины (объемы воды или количество воды) с помощью  схемы, обозначив их буквами.

Затем, запишем формулы: А>B или B<A.

Теперь ответ на вопрос (сколько же нужно долить воды?) может быть показан на банках и на схеме: 1) на банках: от метки на одной банке до метки на другой или с помощью двух меток на одной банке, если вторая метка прикреплена детьми при сравнении:

 

                          

 Метка, которую добавили

   Метка                        дети, на том же уровне, что

        и на первой  банке

 

На схеме эту же разность (разницу) дети могут показать так:

                                 это тот объем воды, который  нужно долить

    А                           в банку с меньшим объемом  (В).

                                              Помните! Не банка В, а объем  воды

                          В                в банке – это В, банки  то одинаковые.  

 

 

Показать то, сколько нужно долить воды, – это то же самое, что узнать, на сколько одна величина больше другой или меньше другой, – А>В (на С). Чтобы узнать эту новую величину С, нужно от большей величины отнять меньшую, т.е. С = А – В.

Значит, если к величине В добавить разницу, а “настоящие математики” говорят “разность”, – величину С, равную А – В, то получится величина, равная А.

А = В + С   (1)  или   А = В + (А – В)   (2)

С

Найти эту разницу, т.е. разность между  величинами и записать формулу (2) дети смогут лишь после введения знака “минус”.

Чтобы изменить отношение между  величинами, т.е. из неравенства сделать  равенство или, наоборот, из равенства  сделать неравенство (но таких заданий  мало, т.к. они являются обратными, восстанавливающими неравные величины из равных, поэтому их желательно дополнить), нужно будет одну из двух величин либо увеличить (+), либо уменьшить (–), а может быть уменьшить одну и увеличить другую, причем на сколько уменьшают одну, на столько же увеличивают другую.

Очень важно, чтобы дети понимали: когда они от неравенства переходят к равенству, то отнимать или добавлять нужно не сколько угодно, а определенное количество, соответствующее разности этих величин.

Работа с графическими и знаковыми  моделями, т.е. схемой и формулой, является основным звеном в цепи решения учебной задачи.

Отношение неравенства однородных величин (А<В) и операция сложения (А+В=С) обладают следующими свойствами:

Каковы бы ни были А и В, имеет  место одно и только одно из трех отношений: или А=В, или А<В, или В<А.

Если А<В и В<С, то А<С (транзитивность отношений “меньше”, “больше”).

Для любых двух величин А и  В существует однозначно определенная величина С=А+В.

А+В = В+А (коммуникативность сложения).

А+(В+С) = (А+В)+С (ассоциативность сложения).

А+В >А (монотонность сложения).

Если А>В, то существует одна и только одна величина С, для которой В+С=А (возможность вычитания).

Изучение свойств отношений, о  которых шла речь, открывает перед  ребенком новые возможности.

 

2.5. Что такое уравнение?

В школьной энциклопедии уравнение определено как “два выражения, соединенные знаком равенства; в эти выражения входят одна или несколько переменных, называемых неизвестным. Решить уравнение – значит найти все те значения неизвестных (корни или решения уравнения), при которых оно обращается в верное равенство или установить, что таких значений нет”. Там же дано определение уравнения как  “аналитической записи задачи о разыскивании значений аргументов, при которых значения двух функций равны”.

Понятно, что под аналитической  записью и понимается запись равенства,  левая или правая  части которого  содержат неизвестную (неизвестные) букву (или число). Именно буквенное выражение определяет функцию от входящих в него букв, заданную на допустимых числовых значениях.

Введение записи задачи (о нахождении неизвестной величины) с помощью уравнения начинается с конкретной задачи. Способы составления и решения уравнений опираются на отношение целого и его частей, а не на 6 правил нахождения неизвестных при сложении, вычитании,  умножении, делении.

Для того, чтобы найти способ решения уравнения, достаточно определить сначала по схеме, а позже и сразу по формуле, чем является неизвестная величина: частью или целым. Если известная величина является целым, то для  ее нахождения нужно сложить, а если она часть, то из целого нужно вычесть известные части. Таким образом, ребенку не нужно запоминать правила нахождения неизвестного слагаемого, уменьшаемого и вычитаемого.

Успешность ребенка, его навык  при решении уравнений будут  зависеть от того, может ли ребенок переходить от описания отношения между величинами с помощью схемы к описанию с помощью формулы и наоборот. Именно этот переход от уравнения как одного из вида формул к схеме и определения с помощью схемы характера (часть или целое) неизвестной величины являются теми основными умениями, которые дают возможность решать любые уравнения, содержащие действия сложения и вычитания. Другими словами, дети должны понять, что для правильного выбора способа решения уравнения, а значит, и задачи нужно уметь видеть отношение целого и частей в чем и поможет схема. Схема здесь выступает в качестве средства решения уравнения, а уравнение, в свою очередь, как средство решения задачи. Поэтому большинство заданий ориентировано на составление уравнений по заданной схеме и на решение текстовых задач путем составления схемы и с ее помощью составления уравнения, позволяющего найти решение задачи.

Изучение уравнений в начальных  классах традиционной школы происходит в несколько этапов. Программой традиционной школы предусмотрено знакомство детей с уравнениями первой степени с одной неизвестной. Большое значение в плане подготовки к введению уравнений имеют упражнения на подбор пропущенного числа в равенствах, деформированных примерах, вида 4+€=5, 4–€=2, €–7=3, и т.п. в процессе выполнения таких упражнений дети привыкают к мысли, что неизвестным может быть не только сумма или разность, но и одно из слагаемых (уменьшаемое или вычитаемое). До 2 класса неизвестное число обозначается, как правило, так: €, ?, *. Теперь же для обозначения неизвестного числа используют буквы латинского алфавита. Равенство вида 4 + х = 5 называют уравнением. Равенство, где есть буква, называют уравнением.

На первом этапе уравнения решают на основе состава числа. Учитель  знакомит с понятием неизвестного, понятием уравнение, показывает разные формы чтения, учит записывать уравнения по диктовку, разбирает понятия “решить уравнение”, “что называется корнем”, “что есть решение уравнения”, учит проверять решенные уравнения.

На втором этапе решение уравнений  происходит с использованием зависимости между компонентами. В этом случае при нахождении неизвестного числа можно пользоваться приемом замены данного уравнения равнозначным ему уравнением. Опорой перехода может быть граф. Приведу примеры уравнений и замены их равнозначными уравнениями с опорой на графы.

 

х × 4 = 16    

х = 16 : 4                  

х = 4

4 × 4 = 16

х : 5 = 7

х = 7 × 5

х = 35

35 : 5 = 7

После того как учащиеся научатся решать простейшие уравнения, включаются более сложные уравнения видов: 48 – х = 16 + 9,    а – (60 – 14) = 27, 51 – (х + 15) = 20, решение которых выполняется также на основе взаимосвязи между результатами и компонентами арифметических действий, ведется подготовка к решению задач способом составления уравнений. Для решения таких уравнений необходимы знания порядка действий в выражении, а также умения выполнять простейшие преобразования выражений. Уравнения указанных видов вводятся постепенно. Сначала простейшие уравнения усложняются тем, что их правая часть задается не числом, а выражением. Далее включаются уравнения, в которых известный компонент задан выражением. Полезно учить читать эти уравнения с названием компонентов. Наконец, приступают к решению таких уравнений, где один из компонентов является выражением, включающим неизвестное число, например: 60 – (х + 7) = 25, (12 – х) + 10 = 18.

При решении уравнений такого вида приходится использовать дважды правила  нахождения неизвестных компонентов. Рассмотрим.

Обучение решению таких уравнений  требует длительных упражнений в  анализе выражений и хорошего знания правил нахождения неизвестных компонентов. На первых порах полезны упражнения в пояснении решенных уравнений. Кроме того, следует чаще решать такие уравнения с предварительным выяснением, что неизвестно и какие правила надо вспомнить, чтобы решить данное уравнение. Такая работа предупреждает ошибки и способствует овладению умением решать уравнения.

Особое внимание следует уделять  проверке решения уравнения. Учащиеся должны четко знать, усвоить последовательность и смысл действий, выполняемых при проверке: найденное число подставляют вместо буквы в выражение, затем вычисляют значение этого выражения и, наконец, сравнивают его с заданным значением или с вычисленным значением выражения, стоящего в другой части уравнения. Если получаются равные числа, значит, уравнение решено верно.

Дети могут выполнять проверку устно или письменно, но при этом всегда должны быть четко выделены основные ее звенья: подставляем…, вычисляем…, сравниваем…

 

 

 

2.6 Задания на тему «Равенства»

 

В учебнике математике М.И.Моро приведены следующие задания на данную тему:

1. Поставьте знак равенства «=» в верных равенствах:

а) 2+6…8 c)4+6…10  e) 7+3…8+2

b)1+4…9 d)11+7…18  k) 8-4…4+0

 

     2.  Соедините линией картинку с соответствующим ей равенством.

 3+1=4

 

 

 

 

 

3. Решите уравение

а) х+7=19  c)45-х=13

b)14-y=6 d)59+у=100

 

    4. Сравните выражения  и числа 

а) 17-0…17  с)7-1…7

b) 19-1…18  d)18+0…18

  

В учебных пособиях Л.Г. Петерсона  рассматриваются равенства и  уравнения,  начиная с первого  класса. Вот некоторые примеры заданий:

 

1. Найдите неизвестное число в окошке:

а)  + 7=18 с) 15+ =45

b)  -11=40 d) 20-  =14

2. Раскрась тот рисунок, по которому составлено равенство

 

 

 

 

 

 

 

3. Поставь пропущенный знак + или – так, чтобы равенство стало верным.

а) 4…3=1  с)36…16=10

b)15…10=25 d)5…8=13

 

4. Соедини линиями карточки, на которых записаны выражения с одинаковыми значениями.

 

 

    

 

 

5. Решите уравнения:

а) 14+х=26  с) 31-х=25

b) 20-у=3  d) 15+y=45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

Про методику проведения уроков, приемы и способы РО можно говорить много, но вот несколько высказываний родителей:

“Нас впечатляет способность Ирины  решать сложные проблемы простым способом, пусть и по-своему, но всегда правильно”.

“У славы обо всем есть свое мнение, которое он всегда отстаивает”.

“Мне нравится, что сын при  решении любой проблемной ситуации анализирует возможные варианты”  и т.д.

Становление человека осуществляется в начальной школе.

Главная цель учителя – научить  детей учиться – в классах  РО достигается на выходе в среднее звено. Поэтому школьники могут учиться в любой школе и в любом классе. Рядом с ними меняется сам учитель. А это хорошо, если учитель наконец задумается над тем, с каким запасом знаний он придет к детям, будет ли он интересен им как человек.