數(shù)學(xué)概念在建構(gòu)學(xué)生知識體系的過程中起著至關(guān)重要的作用,它直接影響著學(xué)生對后續(xù)知識的理解與應(yīng)用。在實(shí)際教學(xué)中,教師要結(jié)合學(xué)生已有的認(rèn)知水平和心理發(fā)展的特點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生在宏觀上掌握數(shù)學(xué)概念的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),在教學(xué)過程中讓學(xué)生親歷概念的形成過程,準(zhǔn)確掌握概念的內(nèi)涵和外延,幫助學(xué)生深刻理解數(shù)學(xué)概念中蘊(yùn)含的教學(xué)思想,促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的深度發(fā)生。本文以蘇教版教材中“三角形的分類”這一知識點(diǎn)為例,探索數(shù)學(xué)概念的教學(xué)策略。
對數(shù)學(xué)概念進(jìn)行分類,主要是為了理清各種概念之間的關(guān)系并形成概念系統(tǒng),這是構(gòu)建數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的重要方法。寧波大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院邵光華教授認(rèn)為,科學(xué)的分類一般要遵循嚴(yán)格的邏輯原則:變域明確原則、標(biāo)準(zhǔn)同一性原則、不漏原則、不重原則。
依據(jù)這個原則將三角形按角不同進(jìn)行分類,可以形成并列的概念結(jié)構(gòu)(如圖1),這一分類過程中蘊(yùn)含的邏輯思維比較簡單,學(xué)生容易理解。而三角形按邊分類的概念系統(tǒng)結(jié)構(gòu)則較為復(fù)雜。在三角形分類的概念系統(tǒng)中,按照三角形的邊不同可以分為一般三角形、等腰三角形和等邊三角形等。教師可以引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注三者之間的關(guān)系,先引導(dǎo)學(xué)生分析一般三角形的特點(diǎn),再引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注兩條邊相等的三角形——等腰三角形和三條邊都相等的三角形——等邊三角形,幫助學(xué)生理解概念系統(tǒng)呈現(xiàn)出的“特殊中的特殊”式的從屬關(guān)系(如圖2)。遵循層次性原則進(jìn)行逐級分類,有助于學(xué)生建構(gòu)系統(tǒng)有序的概念結(jié)構(gòu)。
(圖1)
(圖2)
三角形按角的大小進(jìn)行分類來構(gòu)造概念的過程,屬于概念構(gòu)造中的“強(qiáng)抽象”,即在一般三角形的概念中引入新的本質(zhì)特征來強(qiáng)化和細(xì)化原概念的結(jié)構(gòu),通過這種過程得到一個新的概念,并且使得這個概念成為原來概念的一個新概念。學(xué)生初接觸這類概念,會覺得比較復(fù)雜抽象,難以理解。因此,教師在教學(xué)這類概念時應(yīng)先幫助學(xué)生深刻理解原概念,再引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷原概念到新概念的建構(gòu)過程,讓學(xué)生經(jīng)歷抽象概念的建構(gòu)過程,進(jìn)而深刻理解概念及概念結(jié)構(gòu)關(guān)系。
例如:在教學(xué)三角形的分類時,教師可以先引導(dǎo)學(xué)生觀察若干個三角形,然后引導(dǎo)學(xué)生按角的大小進(jìn)行分類,指導(dǎo)學(xué)生引入角的特征來強(qiáng)化原形,順利地抽象出新的概念,得到銳角三角形、直角三角形、鈍角三角形概念。這種概念教學(xué)的方式順應(yīng)了學(xué)生的思維特點(diǎn),有利于學(xué)生理解和內(nèi)化三角形的分類思想。
按角分類得出概念的過程是單純的抽象過程,將三角形按邊分而形成的概念體系則是先抽象后概括。這種抽象方式的思維難度比三角形按角分類的難度較大,教師應(yīng)仔細(xì)研讀教學(xué)內(nèi)容,理清一般三角形、等腰三角形和等邊三角形之間,尤其是等腰三角形和等邊三角形之間的關(guān)系,幫助學(xué)生理解三角形按邊分類,進(jìn)而內(nèi)化概念。
在教學(xué)等腰三角形和等邊三角形關(guān)系時,教材中安排的是靜態(tài)圖形,這種教學(xué)設(shè)計便于學(xué)生同時對比等腰三角形、等邊三角形邊和角的特征,但也容易割裂知識間的聯(lián)系,影響學(xué)生對圖形本質(zhì)屬性的認(rèn)識及其空間觀念的培養(yǎng)。因此,在教學(xué)時,教師可以設(shè)計動態(tài)呈現(xiàn)的方式,幫助學(xué)生認(rèn)識各個圖形之間的聯(lián)系和區(qū)別,形成對圖形認(rèn)知的內(nèi)在表征,進(jìn)而理解概念之間的關(guān)系。
(圖3)
數(shù)學(xué)教學(xué)中貫穿著兩條主線,一條是教材中較為基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)知識脈絡(luò),另一條則是數(shù)學(xué)知識和數(shù)學(xué)概念中蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想。每一個數(shù)學(xué)概念的背后大都蘊(yùn)含著豐富的數(shù)學(xué)思想,它是幫助學(xué)生理解和把握數(shù)學(xué)概念的紐帶,有助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)概念的本質(zhì)特征。例如:三角形的分類中就蘊(yùn)含著分類思想和集合思想——把三角形按角進(jìn)行分類是子集思想的體現(xiàn),而把三角形按邊進(jìn)行分類,不僅含有子集思想,還蘊(yùn)含在集合間的包含與被包含關(guān)系等復(fù)雜思維。
因此,在數(shù)學(xué)教學(xué)時,教師應(yīng)深度挖掘數(shù)學(xué)概念背后所隱含的數(shù)學(xué)思想,站在數(shù)學(xué)思想的高度把握數(shù)學(xué)概念和數(shù)學(xué)問題的本質(zhì),巧妙設(shè)計教學(xué)過程,將其中的數(shù)學(xué)思想滲透在概念教學(xué)的每一處細(xì)節(jié)之中。