孫洪波 吳晗
【摘要】學(xué)生的培養(yǎng)要從根上抓起,數(shù)學(xué)概念是數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論的重要組成部分,在學(xué)生分析、理解和吸收數(shù)學(xué)的基本原理、基本規(guī)律過程中有著舉足輕重的地位.因此,數(shù)學(xué)概念教學(xué)是數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教育的核心內(nèi)容.數(shù)學(xué)概念特點(diǎn)鮮明,本文針對(duì)數(shù)學(xué)概念存在的問題,分析數(shù)學(xué)概念的特征,結(jié)合初中生的心理認(rèn)知特點(diǎn),提出了不同概念類型的應(yīng)對(duì)策略,從而幫助學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)概念,理解數(shù)學(xué)概念和應(yīng)用數(shù)學(xué)概念解決問題.
【關(guān)鍵詞】初中;數(shù)學(xué);概念;策略
數(shù)學(xué)的研究對(duì)象是事物的數(shù)量關(guān)系和空間形式,這種關(guān)系和形式脫離了事物的具體物質(zhì)屬性,而數(shù)學(xué)概念有與之相對(duì)應(yīng)的特點(diǎn).數(shù)學(xué)概念是人腦對(duì)現(xiàn)實(shí)對(duì)象本質(zhì)特征的一種反映形式,也是一種數(shù)學(xué)的思維形式.數(shù)學(xué)中通常用定理、法則、公式等表達(dá)一般思維形式的推理和判斷,而數(shù)學(xué)概念恰恰是定理、法則、公式等的基礎(chǔ),所以,正確理解數(shù)學(xué)概念是掌握數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、運(yùn)用數(shù)學(xué)運(yùn)算技能、發(fā)展邏輯論證和提升空間想象能力的前提條件.
一、當(dāng)前初中數(shù)學(xué)概念教學(xué)的教與學(xué)都存在一些問題
一、教師層面
一些教師對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)的重要性認(rèn)識(shí)不足,沒有深入研究,對(duì)概念的講解不到位,因此,在實(shí)際授課過程中,教師無(wú)法向?qū)W生具體、全面地講授對(duì)數(shù)學(xué)概念的理解,甚至可能傳授一些錯(cuò)誤的數(shù)學(xué)概念理解.這種問題的存在,對(duì)學(xué)生掌握數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的影響是非常負(fù)面的,學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的有效性就要大打折扣.特別是當(dāng)學(xué)生碰到綜合題目時(shí),學(xué)生經(jīng)常因?yàn)閿?shù)學(xué)概念不清晰,讀不懂題,理解不全題意而不能將題目正確解答出來.如果教師不改變教學(xué)模式,不注重概念教學(xué),一味地讓學(xué)生刷題,實(shí)現(xiàn)知識(shí)的“全覆蓋”,就會(huì)不利于對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)創(chuàng)新能力的培養(yǎng),學(xué)生很難適應(yīng)未來激烈的競(jìng)爭(zhēng).
(二)學(xué)生層面
數(shù)學(xué)試卷考題一般不會(huì)直接考數(shù)學(xué)概念的定義,而是在試題中間接考查學(xué)生對(duì)基本概念的理解,如果學(xué)生對(duì)概念學(xué)習(xí)感到枯燥乏味、興趣不高,那么對(duì)概念的理解也不會(huì)深刻,從而影響其數(shù)學(xué)思維的開發(fā).一些學(xué)生在學(xué)習(xí)新內(nèi)容時(shí),對(duì)數(shù)學(xué)概念死記硬背,忽視了概念的生成過程,填鴨式地被動(dòng)接受,不求甚解,這樣不但不知其然,更不知其所以然,沒有真正理解數(shù)學(xué)精髓,后期解題更難以靈活應(yīng)用,不能揭示相關(guān)概念的本質(zhì)屬性.
針對(duì)數(shù)學(xué)概念教學(xué)存在的問題,本文分析了數(shù)學(xué)概念的特征,有的放矢地進(jìn)行研究.有些數(shù)學(xué)概念既是某種對(duì)象的性質(zhì),又是某種對(duì)象的判定,性質(zhì)特征讓我們認(rèn)識(shí)了概念的內(nèi)涵,而判定特征讓我們明白了概念的外延.有些數(shù)學(xué)概念具有指導(dǎo)性特征,它指出了某種數(shù)學(xué)操作過程,如“中位數(shù)”概念,它指明了尋找中位數(shù)的操作方法;有些數(shù)學(xué)概念交代了對(duì)象的形式特征,如“分式”“二次根式”,概念中帶有“形如”字樣的都屬于這一類;有些數(shù)學(xué)概念是具體的,指向清晰明了,而有些數(shù)學(xué)概念是抽象的,需要細(xì)致琢磨;有些數(shù)學(xué)概念是相對(duì)的、發(fā)展的,在不同階段學(xué)到的是不一樣的,但縱觀知識(shí)體系又是不斷遞進(jìn)的,如“函數(shù)”;有些數(shù)學(xué)概念具有很強(qiáng)的系統(tǒng)性、關(guān)聯(lián)性,并非獨(dú)立存在.如果學(xué)生對(duì)概念的定義、形成過程理解深刻,那么將有助于他們靈活地運(yùn)用相關(guān)數(shù)學(xué)概念解決生活中的數(shù)學(xué)問題.如果學(xué)生生搬硬套,忽視概念間的相互關(guān)系,未能將它們有機(jī)結(jié)合,概念間無(wú)法構(gòu)成系統(tǒng),學(xué)生在解題時(shí)就不能有敏捷的思維,甚至?xí)霈F(xiàn)知識(shí)上的斷層,更談不上靈活解題.
二、不同概念類型的應(yīng)對(duì)策略
(一)簡(jiǎn)單概念與復(fù)雜概念
有些數(shù)學(xué)概念通俗易懂,無(wú)須過多解讀,學(xué)生就能接受、理解.例如,正數(shù)、負(fù)數(shù)、多項(xiàng)式、同類項(xiàng)等,這樣的概念屬于簡(jiǎn)單概念.對(duì)于簡(jiǎn)單概念的教學(xué),教師可以指導(dǎo)學(xué)生從生活實(shí)際出發(fā),創(chuàng)設(shè)情景,通過與生活的實(shí)際感知,從自身的實(shí)際體驗(yàn)中抽象提取出相關(guān)的簡(jiǎn)單概念.例如,教師在教學(xué)四邊形時(shí),對(duì)于平行四邊形的概念、矩形的概念、菱形的概念及正方形的概念,學(xué)生很容易從生活中得到圖形原型,自然對(duì)概念掌握起來更具形象化,容易理解,對(duì)后續(xù)特殊四邊形的性質(zhì)與判定的學(xué)習(xí)也大有幫助.
對(duì)于復(fù)雜的數(shù)學(xué)概念,教師應(yīng)該與學(xué)生一起搜尋相關(guān)的教學(xué)情景,提煉實(shí)例中體現(xiàn)的數(shù)學(xué)特征,概括本質(zhì)屬性,得出概念.在剖析概念時(shí),教師要對(duì)正例與反例做出恰當(dāng)?shù)慕M合.當(dāng)學(xué)習(xí)復(fù)雜概念時(shí),具體的例子顯得尤為重要.學(xué)生不僅要從正例中獲得信息,而且要從反例中獲得信息.復(fù)雜概念的表達(dá)一般會(huì)由文字語(yǔ)言和符號(hào)語(yǔ)言共同描述,教師要在教學(xué)中善于抓住復(fù)雜概念語(yǔ)句中的核心關(guān)鍵詞,引導(dǎo)學(xué)生反復(fù)推敲,深入理解.以概念中的關(guān)鍵詞為抓手進(jìn)行教學(xué),可以有效地加強(qiáng)學(xué)生對(duì)概念的準(zhǔn)確把握.
下面以“函數(shù)”概念的學(xué)習(xí)為例,闡述復(fù)雜概念的教學(xué)策略.對(duì)于初中學(xué)生來說,函數(shù)是一個(gè)非常復(fù)雜的概念,教師在教學(xué)時(shí)要不斷地給出具體的生活實(shí)例,或者可以讓學(xué)生模仿教師找到一些實(shí)例,如某一天的氣溫變化圖、根據(jù)年齡與身高繪制的表格、速度不變時(shí)路程與時(shí)間之間的關(guān)系等.教師引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)每一個(gè)例子中都含有兩個(gè)變量,它們之間具有某種特定的關(guān)系,而這種關(guān)系就是函數(shù)關(guān)系.學(xué)生會(huì)總結(jié)出“一個(gè)量變化,另一個(gè)量也隨之變化”,這時(shí),教師可以告訴學(xué)生“y=1(x為任意實(shí)數(shù))”也是一個(gè)函數(shù)關(guān)系,從而引導(dǎo)學(xué)生修正對(duì)函數(shù)概念的認(rèn)識(shí)為“一個(gè)量確定下來,另一個(gè)量也隨之唯一確定下來”,從而得到函數(shù)的概念.在這之后,教師對(duì)概念進(jìn)行辨析,不但要有正例,而且要有反例,如圖1所示,當(dāng)x=0時(shí),y有兩個(gè)值(-1,+1)與之對(duì)應(yīng),函數(shù)值不唯一.通過正反例舉例,學(xué)生可以進(jìn)一步更好地理解函數(shù)概念.
圖1函數(shù)反例舉例
(二)具體概念與抽象概念
對(duì)于具體概念,特別是直觀概念,在初中數(shù)學(xué)概念教學(xué)中,借助圖形、形象認(rèn)識(shí)、數(shù)形結(jié)合始終在數(shù)學(xué)概念的掌握中起著重要的作用.特別是對(duì)于初中生來講,他們的抽象概括能力還不高,對(duì)事物的認(rèn)知還停留在具體事物階段,所以借助圖形學(xué)習(xí)概念是非常必要的.例如,在學(xué)習(xí)函數(shù)的概念時(shí),學(xué)生借助函數(shù)圖形會(huì)對(duì)概念的認(rèn)知達(dá)到一個(gè)更深的層次.下面以“一次函數(shù)”為例.
一般來說,形如y=kx+b(k,b是常數(shù),k≠0)的函數(shù),叫作一次函數(shù).這是一個(gè)非常具體的概念,只要是照著這個(gè)形式給出的函數(shù)就是一次函數(shù),但只是照搬形式,還是不能很好地理解究竟什么是一次函數(shù),這時(shí)對(duì)一次函數(shù)圖像的研究就顯得尤為重要.通過列表、描點(diǎn)、連線,學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)一次函數(shù)的圖像是一條直線,直線的升降趨勢(shì)受k控制,直線與y軸交點(diǎn)的位置受b控制.當(dāng)k<0,b>0時(shí),一次函數(shù)圖像如圖2所示.這樣由解析式結(jié)合圖像就能讓學(xué)生更深層次地理解一次函數(shù)的概念.
圖2一次函數(shù)舉例
對(duì)于抽象的數(shù)學(xué)概念的處理,教師應(yīng)先了解學(xué)生的認(rèn)知水平,從實(shí)際生產(chǎn)、生活的經(jīng)驗(yàn)中尋求貼切的具體實(shí)例進(jìn)行引入,由熟悉到陌生,有助于化抽象概念為具體概念,特別是概念引出階段,順其自然,思維無(wú)突變,有利于學(xué)生對(duì)抽象概念的理解.以概率的定義為例,對(duì)于初中學(xué)生來說是抽象的、難以理解的,但是通過拋擲硬幣的實(shí)驗(yàn)游戲,教師讓學(xué)生明白了拋擲硬幣有兩種可能性,每種可能性的概率都是0.5.通過具體事例變抽象為具體,學(xué)生親身感知并了解了概念,加深了對(duì)概念的認(rèn)識(shí),這是解決這類概念教學(xué)的好方法.
(三)關(guān)聯(lián)概念與類比教學(xué)
在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,對(duì)其中涉及的相關(guān)概念進(jìn)行類比及有機(jī)聯(lián)系是非常必要的,既能起到復(fù)習(xí)的作用,又能全面深入地聯(lián)系各個(gè)相關(guān)概念,訓(xùn)練學(xué)生的整體思維能力.數(shù)學(xué)中的概念眾多,相互間有著密切的聯(lián)系,如分?jǐn)?shù)與分式、全等三角形與相似三角形、方程與不等式等,教師在教學(xué)時(shí)應(yīng)善于發(fā)現(xiàn)它們的相同點(diǎn)與不同點(diǎn),以確保學(xué)生能夠掌握概念的本質(zhì),將新概念納入已有的知識(shí)體系中,鞏固思維導(dǎo)圖.
對(duì)于初中的數(shù)學(xué)概念,概念之間不僅存在一定的縱向聯(lián)系,還存在一定的橫向聯(lián)系,如何掌握好這些概念的相互聯(lián)系,教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生自主地加以辨別概念間的差異,尋求概念之間的溝通及聯(lián)系,探究概念的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)或路線圖,最終對(duì)概念之間的內(nèi)在聯(lián)系和本質(zhì)上的區(qū)別有一個(gè)深刻的理解.例如,教師可以安排學(xué)生通過圖表的方式畫出平行四邊形、正方形、矩形和菱形的聯(lián)系圖,這樣有助于學(xué)生更加深入、全面地掌握這些數(shù)學(xué)概念.有些概念之間有內(nèi)在聯(lián)系,教師要對(duì)它們做好比較,使學(xué)生對(duì)概念的本質(zhì)有較深刻的認(rèn)識(shí).一般情況下,在研究一元二次方程等概念時(shí),學(xué)生要搞清楚它們之間的聯(lián)系,一旦遇到和它們有關(guān)聯(lián)的問題往往就可以迎刃而解;在研究“乘方”與“冪”“方程的解”與“不等式的解”時(shí),學(xué)生要注意分析它們之間內(nèi)在的聯(lián)系與區(qū)別.
對(duì)關(guān)聯(lián)概念進(jìn)行類比教學(xué),既能夠培養(yǎng)學(xué)生細(xì)致入微的觀察力,又能鞏固知識(shí)圖譜,主動(dòng)發(fā)現(xiàn)概念的內(nèi)在聯(lián)系和區(qū)別.同時(shí),師生多進(jìn)行類似的探討,有助于學(xué)生觸類旁通,掌握更多的數(shù)學(xué)知識(shí).
(四)易混淆的概念與對(duì)比教學(xué)
在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,一些概念特別容易混淆,以“平方根”和“算術(shù)平方根”為例.在學(xué)習(xí)“平方根”與“算術(shù)平方根”這兩個(gè)概念時(shí),一個(gè)正數(shù)的平方根既有正數(shù),又有負(fù)數(shù),這兩個(gè)數(shù)都是方程x2=a(a>0)的兩個(gè)根,這與學(xué)生的學(xué)習(xí)思維印記是非常不一樣的,此時(shí),學(xué)生還要學(xué)習(xí)“算術(shù)平方根”的概念,很容易引起概念上的混淆,有時(shí)要取正、負(fù)兩個(gè)值,有時(shí)卻只能取一個(gè)正值.
對(duì)于容易混淆的概念,我們應(yīng)當(dāng)進(jìn)行對(duì)比教學(xué),注重這兩個(gè)概念的區(qū)別和聯(lián)系,并且能夠從概念的內(nèi)涵和外延去發(fā)現(xiàn)它們的相同之處和不同之處.教師指導(dǎo)學(xué)生畫概念關(guān)系圖是一種非常好的訓(xùn)練,通過對(duì)比,學(xué)生可以將兩個(gè)概念分辨清楚.以“平方根”和“算術(shù)平方根”為例,當(dāng)我們畫概念圖時(shí),我們可知一個(gè)正數(shù)平方根的數(shù)量有兩個(gè)且互為相反數(shù),其中正的平方根,被稱為“算術(shù)平方根”.
在初中數(shù)學(xué)的概念教學(xué)中,教師能夠有針對(duì)性地選取不同的方法與策略進(jìn)行教學(xué),從而達(dá)到事半功倍的效果.教師也能夠根據(jù)概念的特點(diǎn)和類型選取最恰當(dāng)有效的方法進(jìn)行教學(xué),從而幫助學(xué)生自然地認(rèn)知概念、理解概念和運(yùn)用概念.
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