有理数的加法是各种运算的基础,历来是初一数学教学中的一个重点和难点。无论是新旧人教版教材,对于有理数的加法教学安排基本上都一样的:先用一个点或物体在数轴上的移动来引入一些运算并抽象出算式,然后通过这些算式总结出加法法则,再利用加法的法则进行有理数的加法运算。整个过程设计是很严谨的,但在多年的实际教学实践中总感觉到效果不尽如人意,尤其是对于理解和接受能力较弱的学生而言。利用数轴进行一些简单的加法时,借助数轴直观的帮助,效果还是可以的,一旦丢开数轴,效果就会大打折扣。到了利用法则进行运算时,效果更加惨不忍睹。为什么会出现这样的情况呢?从学生的反馈中可得出两个方面的原因:一是教材的安排不太合理。在旧人教版的教材中,有理数加法分两大类型来学习的:先是同号相加,然后再到异号相加,最后再汇总法则。从开始学习到完成归纳总结并得出法则需要二至三节课的时间,虽然稍显仓促,但还是能够完整地引导学生完成整个探索的过程。而在新人教版中,从数轴引入,抽象算式到总结归纳法则,再到例题,然后到学生练习反馈,这一过程被浓缩为一节课!这就更显仓促了。二是教材对学生的学习能力明显估计过高,尤其是广大的农村学生。显然,按教材的要求,学生在学习有理数加法时,对数轴、相反数和绝对值等知识的掌握要达到融会贯通的地步,起码也应该是非常的熟练才能较为顺利地学习有理数加法。譬如,法则中对异号两数相加是这样叙述的:绝对值不等的异号两数相加,取绝对值较大的加数的符号,并用较大的绝对值减去较小的绝对值。这个过程需要做的事情有:求出两个数的绝对值,判断绝对值的大小,找出绝对值较大的加数的符号,用较大的绝对值减去较小的绝对值。在这一连串的动作中,涉及到相反数、绝对值、大小的比较、求两的数的差等,特别是对“用较大的绝对值减去较小的绝对值”,学生很不明白为什么加法突然变成了减法。教材要求学生在一节课的时间内理解掌握并能运用,显然是不切实际的。教学实践也证明,在一段时间内,即便是学习能力较好的学生,在不参照例题的情况下,也很难正确地按照法则书写计算的过程。
那么,有没有这样的一处教学方法,可以避开晦涩(当然是相对于初学者而言)的加法法则,又可以让学生熟练掌握有理数的加法呢?答案是肯定的,从正负电荷互相“抵消”的简单常识出发,引导学生理解并掌握有理数相加是一个行之有效的办法。
这个方法的核心是一个正电荷记作+1,一个负电荷记作-1(在新人教版第五页的第六题有这方面的练习),一个正电荷和一个负电荷“抵消”。实际的教学可以这样展开:(一)引导学生们从这个事实中抽象出算式并得出结果:(+1)+(-1)=0,因为这样练习前面已有相当多,所以非常容易理解。(二)引导学生把正负数分别转换成正负电荷的个数。如:+2表示有2个正电荷,-3表示有3个负电荷。(三)引导学生计算电荷抵消之后剩下电荷的正负和个数。如:2个正电荷能中和2个负电荷,那么三个负电荷中还剩下一个负电荷。紧接着就可以引导学生从中抽象出算式并得出结果:(+2)+(-3)= -1。
经过这样的引导和学习后,学生对类似的问题基本上都会很容易回答:如-8表示有 个 电荷,+6表示有 个 电荷,抵消之后还剩下 个 电荷,所以(-8)+(+6)= 。此时学生就可以进行加法中“异号两数相加”的计算了,经过几分钟的练习,只要学生小学的减法过关,初中的“异号两数相加”和“互为相反数的和为0”也就可以过关了。
用这个方法,同号两数相加也很可以容易解决:如+2表示有2个正电荷,+3表示有3个正电荷,正电荷与正电荷不能抵消,所以它们的数量只能累加起来,最后共有5个正电荷,所以(+2)+(+3)= +5,两个负数相加也可以类似解决。
至此,有理数的加法计算问题

