筅江蘇省徐州市賈汪區(qū)英才中學(xué) 徐 倩
類比是一種常用的數(shù)學(xué)思想方法.在數(shù)學(xué)教學(xué)中,通過類比,學(xué)生可以由已有的知識與經(jīng)驗(yàn),猜想出即將學(xué)習(xí)的知識.然而,由于類比是一種主觀的、不充分的似真推理,通過類比獲得的結(jié)論僅是近似結(jié)論,想要使其有效納入到數(shù)學(xué)的知識體系和學(xué)生認(rèn)知系統(tǒng)中,必須對學(xué)生猜想出的結(jié)論進(jìn)行對比分析,在得到新知識的同時(shí),使學(xué)生對其有一個(gè)深度認(rèn)知.本文擬結(jié)合教材中二元一次方程概念的教學(xué)歷程,談?wù)劰P者的做法,供大家參考.
教師投影教材“引言問題”(略),學(xué)生分析并給出方程2x+(10-x)=16,教師立即利用這一方程引導(dǎo)學(xué)生完整梳理了一元一次方程的相關(guān)知識,并板書:只含有一個(gè)未知數(shù),未知數(shù)的次數(shù)都是1,等號兩邊都是整式的方程,叫作一元一次方程.
教師引導(dǎo)學(xué)生增設(shè)未知數(shù),在讓學(xué)生體會更簡便的列方程過程的同時(shí),得到兩個(gè)與一元一次方程不同的方程:①x+y=10,②2x+y=16.對于這兩個(gè)沒有學(xué)過的方程,教師讓學(xué)生應(yīng)用以前的經(jīng)驗(yàn),類比“起名”.由于有一元一次方程的“命名”經(jīng)驗(yàn),學(xué)生很快給出了這兩個(gè)方程的名稱——二元一次方程.
在板書“二元一次方程”的名稱后,教師要求學(xué)生類比一元一次方程給二元一次方程下定義.學(xué)生根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn),從未知數(shù)個(gè)數(shù)、含未知數(shù)的項(xiàng)的次數(shù)及是否為整式等角度類比給出了“定義”:含有兩個(gè)未知數(shù),未知數(shù)的次數(shù)都是1,等號兩邊都是整式的方程,叫作二元一次方程.教師順勢將其板書在黑板上,并追問:這里,“滿足未知數(shù)的次數(shù)都是1的方程一定是二元一次方程”嗎?同時(shí)投影方程③xy=10,提問:方程③和方程①②能歸到一類嗎?從而引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn):給“一次”下定義,僅關(guān)注“未知數(shù)的次數(shù)”是不夠的,還要考慮“含有未知數(shù)的各個(gè)項(xiàng)的次數(shù)”.從而引導(dǎo)學(xué)生給出二元一次方程的定義:含有兩個(gè)未知數(shù),并且含有未知數(shù)的項(xiàng)的次數(shù)是1的方程,叫作二元一次方程.
學(xué)生活動:判斷下列各式是否為二元一次方程,并說明理由.
(1)3x+2y;(2)2-x+3+5=0;(3)3x-4y=z;(4)x+xy=1;(5)x2+3x=5y;(6)7x-y=0.
學(xué)生對給出的六個(gè)式子逐一判斷,并陳述理由,教師進(jìn)一步明確二元一次方程的定義中的幾個(gè)關(guān)鍵詞.
二元一次方程的概念是教材中二元一次方程組的教學(xué)重點(diǎn),也是教學(xué)難點(diǎn).學(xué)生已經(jīng)較為系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了一元一次方程的知識,積累了從定義、解、解法和應(yīng)用獲取方程知識的經(jīng)驗(yàn).對于本節(jié)課而言,一元一次方程的命名經(jīng)驗(yàn)將是本節(jié)課探索的基礎(chǔ).所以,在學(xué)生探索新的方程前,教師首先讓學(xué)生經(jīng)歷從實(shí)際問題中抽象一元一次方程的過程,然后回顧了他們所獲得的一元一次方程的定義,并進(jìn)行了板書,這一切為后面給二元一次方程命名夯實(shí)了基礎(chǔ).接下來的探索從“起名”出發(fā),在學(xué)生類比猜想出二元一次方程的“定義”后,教師引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合xy=10重點(diǎn)對“一次”的定義方法進(jìn)行了規(guī)范.最后,教師安排了一道練習(xí),讓學(xué)生判斷給定的式子是否為二元一次方程,并說明理由,從而鞏固剛剛獲得的定義.整個(gè)教學(xué)過程,教師不僅注重類比方法的應(yīng)用,還讓學(xué)生結(jié)合實(shí)例對得到的“定義”進(jìn)行規(guī)范矯正,這樣的“類比+對比”,讓學(xué)生的思維不斷走向深入,深度學(xué)習(xí)在探索過程中自然發(fā)生,學(xué)生學(xué)習(xí)的效果自然是比較好的.
類比是一種重要的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法,它是學(xué)生在初中階段獲取新知的重要方法之一.因而,在數(shù)學(xué)教學(xué)中,我們應(yīng)注重相似知識在學(xué)習(xí)路徑上的類似之處,引導(dǎo)學(xué)生從舊知出發(fā)類比猜想獲得新知的學(xué)習(xí)內(nèi)容、順序和方法,從而幫助他們較為順利地獲得新知.值得注意的是,基于舊知的類比務(wù)必合理,應(yīng)與學(xué)生的認(rèn)知狀況和數(shù)學(xué)的發(fā)展規(guī)律相契合,不能拋開學(xué)生與數(shù)學(xué)的發(fā)展規(guī)律而盲目類比,導(dǎo)致知識的生長缺乏應(yīng)有的基礎(chǔ),脫離數(shù)學(xué),偏離學(xué)生,這樣類比想要取得較好的學(xué)習(xí)效果是很困難的.在本文的案例中,一元一次方程的知識與經(jīng)驗(yàn)是本節(jié)課展開類比學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),這些知識與經(jīng)驗(yàn)在本節(jié)課之前學(xué)生已經(jīng)獲得,只不過由于時(shí)間關(guān)系學(xué)生可能會遺忘.因而,教者在課上首先將學(xué)生獲得的一元一次方程的知識進(jìn)行了梳理,將本節(jié)課類比的障礙逐步掃清,這樣的“奠基”讓起名與下定義成為可能,保證了本節(jié)課的學(xué)習(xí)成效.
類比,是一種好的獲取新知的方法,但類比是一種似真推理,其結(jié)論有時(shí)并不準(zhǔn)確,是無法順利融入學(xué)生已有知識系統(tǒng)的.因而,在教學(xué)過程中,要通過對比的方式,讓這些通過類比得出的結(jié)論進(jìn)一步規(guī)范、完善,成為能夠被學(xué)生認(rèn)同、符合數(shù)學(xué)發(fā)展規(guī)律的定義、定理、公理等,真正為學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活服務(wù).以本文中的案例為例,教者從學(xué)生的固有經(jīng)驗(yàn)出發(fā),用類比的方式給新方程起了一個(gè)十分規(guī)范的名字,這無疑讓學(xué)生覺得下定義可以參照一元一次方程進(jìn)行,因而,當(dāng)他們給出了“含有兩個(gè)未知數(shù),未知數(shù)的次數(shù)都是1,等號兩邊都是整式的方程,叫作二元一次方程”的結(jié)論時(shí),幾乎沒有學(xué)生懷疑.事實(shí)上,這個(gè)結(jié)論中對“一次”的陳述是不準(zhǔn)確的,如果不加以規(guī)范,會讓學(xué)生誤解.因此,教者引入一個(gè)與給定方程不一樣的新方程xy=10,對學(xué)生的視覺形成沖擊,將結(jié)論中的“未知數(shù)的次數(shù)”變成“含有未知數(shù)的項(xiàng)的次數(shù)”,從而形成最終的定義.
概念教學(xué)中,應(yīng)用是較為重要的,然而在真正將其付諸應(yīng)用前,我們應(yīng)努力幫助學(xué)生理解概念的內(nèi)涵與外延,使他們真正把握住概念的本質(zhì)特征,找到概念應(yīng)用的“著力點(diǎn)”.為此,在學(xué)生獲得規(guī)范的概念后,可以設(shè)置一些簡單的概念辨析題,通過對一些變式或范例的對比分析,讓學(xué)生逐步厘清概念中的關(guān)鍵詞及其含義,在真正理解概念的基礎(chǔ)上用好概念.在本文的案例中,教師通過引導(dǎo)幫助學(xué)生獲得了二元一次方程的準(zhǔn)確定義,這并沒有成為教學(xué)的終點(diǎn),接下來所呈現(xiàn)出的六個(gè)式子,既有代數(shù)式,也有方程,而在給出的方程中,不僅包含了本節(jié)課的二元一次方程,還有學(xué)生已經(jīng)學(xué)過的一元一次方程和后續(xù)學(xué)習(xí)的一元二次方程、二元二次方程,如此魚龍混雜,找出二元一次方程就已不易,想要再說清理由就更難了.因而,在教學(xué)過程中,教師不得不引導(dǎo)學(xué)生對“二元”和“一次”兩個(gè)核心詞的內(nèi)涵進(jìn)行反復(fù)分析與解讀,使他們能從“含有未知數(shù)的個(gè)數(shù)”和“含有未知數(shù)的項(xiàng)的次數(shù)”這兩個(gè)角度來厘清二元一次方程的本質(zhì)屬性,真正實(shí)現(xiàn)讓概念從理解走向應(yīng)用.由此可見,用例題來加深學(xué)生對概念的理解和掌握,設(shè)置的例題不在于多,不在于難,而在于針對和即時(shí),只要是針對概念本質(zhì)的、及時(shí)的練習(xí),不管多容易,都能起到輔助學(xué)生認(rèn)知的成效.
作為一種學(xué)生獲得新知的重要方法,類比一直蘊(yùn)藏于我們的數(shù)學(xué)教學(xué)之中,其作用是不言而喻的.只不過,我們在教學(xué)時(shí),要時(shí)刻關(guān)注類比生成成果與實(shí)際結(jié)論之間的差異,及時(shí)做好對比矯正,以便學(xué)生獲得更為規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)、適用的學(xué)習(xí)成果.而這一切,扎根于課堂的教師理應(yīng)擔(dān)起重任,基于類比再對比,讓學(xué)生的認(rèn)知在知識的辨析中不斷走向深入,實(shí)現(xiàn)思維寬度與廣度的拓展,在不自覺中實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí).