Числові рівності і нерівності
У практиці навчання в початкових класах числові вирази із самого початку розглядаються у нерозривному зв'язку з числовими рівностями і нерівностями.
У математиці числові рівності і нерівності розподіляються на істинні й хибні. У початкових класах замість цих термінів вживають слова «правильні» і «неправильні». Наприклад, рівність 6 + 7 = 13 — правильна, а 6 + 7 Щ == 12 — неправильна. Щоб краще підготувати дітей до розгляду питання про істинність або хибність відповідний рівностей і нерівностей в наступних класах, корисж привчати їх оцінювати істинність чи хибність рівносте! і нерівностей вже з перших кроків навчання у початкових класах.
Так, у І класі, де терміни «рівність» і «нерівність» ще не вводяться, учитель може, перевіряючи правильність виконаних дітьми обчислень, пропонувати їм запитання в такій формі: «Миколка додав до шести вісім і дістав 15. Правильне це розв'язання чи ні?», або давати дітям вправи, в яких потрібно перевірити розв'язання даних прикладів, знайти неправильні записи, замінити їх правильними і т. п. Аналогічно, розглядаючи числові нерівності виду 5 <б, 8 > 4 і ббіьш складні, учитель може запитати так: «Чи правильні ці записи?» (а після введення терміну «нерівність»— «Чи правильні ці нерівності?»). Або: «Добери таке число, щоб, підставивши його у «віконце», дістати правильну рівність: 5 + 18 = 18 + □»•
Починаючи з І класу, діти ознайомлюються і з перетвореннями числових виразів, що виконуються на основі застосування вивчених елементів арифметичної теорії (нумерації, змісту дій, властивостей дій та ін.). Наприклад, на основі знання нумерації, розрядного складу чисел учні можуть записувати будь-яке число у вигляді суми його розрядних доданків. Це вміння використовується під час розгляду перетворення виразів у зв'язку з вивченням багатьох обчислювальних прийомів. Наприклад: 23 + 4 = (20 + 3) + 4, застосовуючи потім відоме вже на той час правило додавання числа до суми, діти можуть продовжити перетворення виразу, замінивши його таким; 20 + (3 4) і т. д.
У зв'язку з такими перетвореннями першокласникам доводиться мати справу з «ланцюжком» рівностей.
Підготовка до ознайомлення зі змінною. Елементи буквеної символіки.
Введенням у початковий курс навчання елементів буквеної символіки передбачається, що діти вже в молодшому шкільному віці повинні піднятися ще на одну надзвичайно важливу сходинку на шляху оволодіння абстрактними поняттями математики. Перехід від дій з числами, від розгляду числових виразів, рівностей і нерівностей до виразів, які містять змінну, позначену буквою,— складне й відповідальне завдання.
Цей перехід слід старанно підготувати. Система відповідної підготовчої роботи, зазначена в підручниках для І—НІ класів, забезпечує нагромадження достатнього запасу знань у ході вивчення чисел і арифметичних дій з ними; вона передбачає також спеціальні вправи, які поступово підводять дітей до усвідомлення змінної.
Учителю необхідно розібратися в цій системі й цілеспрямовано використати кожну таку вправу, щоб, працюючи з дітьми, не «перестрибнути» через жодну з визначених у цій системі «сходинок».
Так, уперше діти стикаються з використанням змінної вже в темі «Десяток» (І клас), коли їм пропонують приклади з так званими «віконцями». Наприклад, складаючи таблиці додавання і віднімання в межах 10, використовуємо таке позначення: □ 1 (М. 1, с. 34). Учитель пояснює, що у «віконце» можна підставляти числа від 1 до .9, записувати відповідні приклади, розв'язувати їх, і в результаті вийде таблиця, вміщена на тій самій сторінці підручника.
Згодом поряд з прикладами, де у «віконце» треба підставляти певне число, яке підказується відповідним малюнком, вводяться й такі приклади, у «віконця» яких можна підставляти також і різні числа (див., наприклад, вправи, де розкривається прийом додавання числа частинами, скажімо, 5 + 3 =-5 + □ + Тут у першому «віконці» може стояти, наприклад, число 1, тоді у другому буде 2, але можна записати й інакше, додавши спочатку 2, а потім 1).
На сторінці 45 вміщено вже такі приклади: □'+■□ = = 6, 6 = □ + □• Діти впевнюються, що правильну рівність у цьому разі можна дістати, підставляючи на порожні місця різні числа в різних варіантах (5 і 1, 4 і 2 тощо). Ці вправи поступово ускладнюються. Наприклад, вкажемо на завдання виду (с. 47 підручника під № 3), де учням пропонується скласти задачу за малюнком і записом □ + 3 = □, причому малюнок не підказує число, яке слід поставити у перше «віконце».
Підготовкою до розгляду змінної є й уся система вправ на заповнення таблиць, у яких подані, наприклад, різні значення доданків, а потрібно знайти відповідну
кожній парі таких значень суму. Серед цих таблиць є й та кі, що дають змогу практично ознайомити дітей з випадком коли значення одного доданка (чи зменшуваного, від'єм ника тощо) залишається сталим, а значення другогс змінюється.
На жаль, спостереження за роботою в школах показують, що досить часто вчителі недооцінюють роль таких вправ і використовують їх лише для тренування в обчисленнях, а також для закріплення знань учнів про зв 'язки між компонентами і результатами дій. Це перешкоджає дітям усвідомити суть букви, яку в II класі буде введено для позначення змінної.
Щоб використання таких таблиць було повноцінним, важливо зважити на те, чи змінюється значення зменшуваного, від'ємника, різниці, запитувати, яке значення різниці відповідає тому чи іншому значенню зменшуваного і від'ємника тощо.
У П класі на початку року вводять буквені позначення 'змінної і розпочинається опрацювання виразів зі змінною.
Основні напрямки в наступній роботі, пов'язаній з використанням буквеної символіки, полягають у знаходженні значення виразу, що містить змінні, при заданих числових значеннях букв, які входять у нього, у записуванні в загальному вигляді деяких засвоєних раніше арифметичних закономірностей (наприклад, переставної властивості суми: а + Ь = Ь -\- а), у розв'язуванні задач з буквеними даними. Методику відповідної роботи докладно висвітлено в § 37 цієї книжки.