邵安
【摘要】發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),要求學(xué)生應(yīng)具備數(shù)學(xué)核心能力,而抽象概括能力是首要的數(shù)學(xué)核心能力.本文從四個(gè)方面闡述了有效培養(yǎng)高中生數(shù)學(xué)抽象概括能力的方法與途徑,并指出:這種能力的提高將具有重大的積極意義.
【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué);核心素養(yǎng);抽象概括能力;方法與途徑
有效教學(xué)一直是每位教師在教學(xué)中所追求的目標(biāo),教師進(jìn)行有效教學(xué)的最終動機(jī)來自內(nèi)在動機(jī),即他們對所教學(xué)科和教學(xué)工作的熱愛以及對學(xué)生學(xué)習(xí)和成長的關(guān)注[1],這就需要教師傳授基本知識和基本技能的同時(shí),也應(yīng)該注重?cái)?shù)學(xué)思維的訓(xùn)練.《新課程標(biāo)準(zhǔn)》指出,注重提高學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力,是數(shù)學(xué)教育的基本目標(biāo)之一[2].2014年3月,教育部印發(fā)《關(guān)于全面深化課程改革 落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的意見》,提出“學(xué)生應(yīng)具備適應(yīng)終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力[3]”,而這種關(guān)鍵能力就是數(shù)學(xué)核心能力,它包含抽象概括、邏輯推理、空間想象、運(yùn)算求解、數(shù)據(jù)處理等5大能力,其中的抽象概括能力是首要的數(shù)學(xué)核心能力.數(shù)學(xué)抽象是指舍棄非本質(zhì)的屬性或特征,抽取出共同的、本質(zhì)的屬性或特征的思維過程.而當(dāng)下高中,師生對數(shù)學(xué)抽象概括能力的認(rèn)識如何呢?形勢不容樂觀.所以說,提高學(xué)生數(shù)學(xué)抽象概括能力是一個(gè)刻不容緩的重大課題,那么,如何在日常的教學(xué)活動中有效地培養(yǎng)學(xué)生這個(gè)能力呢?下面來探討一下培養(yǎng)的方法與途徑.
一、概念教學(xué)從具體上升到抽象
數(shù)學(xué)概念具有高度的抽象性,比如,函數(shù)、函數(shù)的單調(diào)性、異面直線所成的角等等,新課中概念課的教學(xué)是一個(gè)很好的培養(yǎng)學(xué)生抽象概括能力的途徑.而數(shù)學(xué)概念的教學(xué)不能僅僅只是傳授一個(gè)定義或結(jié)論,而應(yīng)當(dāng)是一個(gè)從特殊到一般的引出過程,先通過實(shí)例、圖形對概念獲得初步的感性認(rèn)識,然后對這些實(shí)例、圖形進(jìn)行分析、比較,抽象概括出概念的本質(zhì)屬性,上升到理性認(rèn)識.比如,在講解函數(shù)概念時(shí),可以先列舉出一些實(shí)例,教師通過提問、引導(dǎo),學(xué)生討論交流,最后總結(jié)出函數(shù)的概念.
二、總結(jié)方法從特殊歸納到一般
如果說概念教學(xué)是從知識點(diǎn)上培養(yǎng)學(xué)生的抽象概括能力,那么從方法論上也能達(dá)到同樣的目的.比如,教師在講解“三角函數(shù)的誘導(dǎo)公式”后,如何讓學(xué)生牢固地記住這些繁多難記的公式呢?可讓學(xué)生先自主地探究這些公式的規(guī)律,然后總結(jié)出“奇變偶不變,符號看象限”這一高度概括;比如,在講解“三角函數(shù)恒等變換與化簡”時(shí),很多學(xué)生在面對各式各樣的三角函數(shù)式時(shí)不知何從下手,教師在講完這些題目后,可讓學(xué)生分組討論這些解法的共同特點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生歸納出一般性結(jié)論:“高次就降冪,見積化和差,見和差化積,化了再分析”;在新課教學(xué)講解例題時(shí),可將這道題的解法上升到一般的通法.比如,在傳授“定義法證明函數(shù)單調(diào)性”時(shí),可以通過一個(gè)例題的講解,引導(dǎo)學(xué)生概括出證明單調(diào)性的一般步驟:(1)設(shè)值,(2)作差,(3)變形,(4)定號,(5)定論.通過這種對解題通法的總結(jié),能對學(xué)生的抽象概括能力起到很好的培養(yǎng)作用.
三、知識遷移中培養(yǎng)抽象概括能力
數(shù)學(xué)知識之間不是孤立的,而是具有很強(qiáng)的相關(guān)性與相似性,所以教師在講解新知之前,可以先讓學(xué)生回顧相關(guān)的舊知,使學(xué)生在充分利用這些相關(guān)性和相似性的基礎(chǔ)之上抽象概括出新知.例如,在講“雙曲線的幾何性質(zhì)”時(shí),可先讓學(xué)生歸納一下已學(xué)的橢圓的幾何性質(zhì),再推理、概括出雙曲線的一系列類似性質(zhì),并總結(jié)兩者在幾何性質(zhì)上的異同點(diǎn);又如,空間向量這節(jié)課,可通過翻轉(zhuǎn)課堂讓學(xué)生在類比平面向量的概念、運(yùn)算法則等相關(guān)知識,再推廣到空間向量.同樣,在學(xué)完復(fù)數(shù)內(nèi)容后,讓學(xué)生都總結(jié)一下復(fù)數(shù)與實(shí)數(shù)的聯(lián)系與區(qū)別,等等.通過這些途徑,既能在知識遷移中培養(yǎng)學(xué)生的抽象概括能力,又能使所學(xué)的新知得到了鞏固和升華.
四、知識拓展中培養(yǎng)抽象概括能力
知識拓展就是在對原有知識的消化和吸收上再進(jìn)行延伸和拔高,這就需要學(xué)生先充分挖掘出知識的本質(zhì)屬性,抽象概括出一般規(guī)律,再將其拓展和推廣,這樣既鞏固了學(xué)生對原有的知識的理解,而且使學(xué)生有了對知識的獲得感,激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣.比如,在講授“復(fù)數(shù)”新課時(shí),可這樣引入:
師:在小學(xué)時(shí),我們在自然數(shù)的基礎(chǔ)上可以解方程:x+2=3,到了初中,遇到這樣的方程:x+3=2,我們引入負(fù)數(shù)后,將數(shù)的范圍擴(kuò)大到整數(shù)才能求解,而整數(shù)和分?jǐn)?shù)統(tǒng)稱為有理數(shù).后來發(fā)現(xiàn)x2=3在有理數(shù)范圍內(nèi)又解不了,于是我們引入了無理數(shù),這時(shí)方程可解了,于是數(shù)的范圍就推廣到實(shí)數(shù).那么,每當(dāng)我們面臨一個(gè)棘手的問題時(shí),都是怎樣解決的?誰能概括一下有什么規(guī)律?
生:引入新數(shù),將數(shù)的范圍擴(kuò)大.
師:完全正確.但這個(gè)方程:x2=-1,怎么解呢?
這樣就很自然的一步一步導(dǎo)出復(fù)數(shù)的概念,讓學(xué)生經(jīng)歷這種知識拓展的過程,既能使學(xué)生了解一些有趣的數(shù)學(xué)史,又能在這種過程中訓(xùn)練學(xué)生的抽象概括能力,一舉多得.
總之,數(shù)學(xué)具有高度的抽象性,而高度的抽象必然伴隨高度的概括,數(shù)學(xué)抽象概括能力是數(shù)學(xué)思維能力的核心,所以,教師在教學(xué)中要通過各種方法培養(yǎng)這種能力,從思想上高度重視,并貫徹落實(shí)到日常的教學(xué)中,這不僅訓(xùn)練了學(xué)生的思維,而且能達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果.
【參考文獻(xiàn)】
[1]Ballantyne R,et al.Researching University Teaching in Australia:Themes and Issues in Academics Reflections[J].Studies in Higher Education,1999(24):237-257.
[2]中華人民共和國教育部.普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))[M].北京:人民教育出版社,2003.
[3]王姣姣.學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)教師讀本[M].天津:天津教育出版社,2017.