魏蘋
摘 要:在高中數(shù)學知識體系中,概念既處于基礎(chǔ)地位,又處于核心地位,是數(shù)學思想與方法的載體,也是學生學好數(shù)學知識、掌握解題技巧的重要部分,更是培養(yǎng)他們數(shù)學能力與核心素養(yǎng)的關(guān)鍵所在,關(guān)系到整體教學質(zhì)量。高中數(shù)學教師應以深入了解教學現(xiàn)狀為前提,針對如何借助概念教學促進高中數(shù)學教學質(zhì)量提高進行認真研究,并提出部分個人建議。
關(guān)鍵詞:概念教學;高中數(shù)學教學
概念屬于反映客觀事物本質(zhì)屬性的一種思維形式,是人們對事物的認識由感性上升為理性。在高中數(shù)學教學中,涉及不少概念,既有新概念,又有原概念的深化,教師要給予高度重視與認真對待,幫助學生深刻理解與牢固掌握概念,只有這樣他們才能夠順利進行下一步學習計劃,使其在數(shù)學探索活動中擁有穩(wěn)固的概念知識做支撐,促進學習效率的提高。
一、高中數(shù)學概念教學過程中的主要問題
(一)忽視概念生成過程
數(shù)學概念具有典型的抽象性、概括性等特征,除概念文字表面所表征的意義外,還需注重對概念本質(zhì)屬性的深入發(fā)掘。但是,在高中數(shù)學概念教學中,往往不注重概念的生成過程,部分教師甚至直接給出概念,以至于學生對概念的形成過程幾乎是毫無認知。學生在概念學習中處于孤立狀態(tài),沒能聯(lián)系之前的數(shù)學知識與思想方法,也沒有關(guān)聯(lián)生活實踐,缺乏對概念生成性的認知,對概念的理解也是一知半解,在實際解題應用中會遇到一定的阻力。
(二)過分重視定義記憶
在高中數(shù)學知識學習過程中,概念的確需要記憶,不過記憶是有一定技巧的,并非機械性地死記硬背,也不是逐字推敲,而是從文字、符號與圖像等多個維度對概念展開學習,并從現(xiàn)實生活中尋找實例,從多個角度分析和記憶概念。事實上,部分教師在概念教學中,都過于強調(diào)學生概念文字與公式的記憶,僅從注意事項與邏輯意義上展開分析,忽視對概念所反映的數(shù)學思想方法的深入發(fā)掘,導致學生無法理解概念的實質(zhì),極易形成思維定式。
(三)忽視概念產(chǎn)生背景
一些高中數(shù)學教師在概念教學中對教學思想不夠重視,引入與講授數(shù)學概念時,程序機械化,過程簡單化,概念產(chǎn)生的背景遭到忽視,沒有帶領(lǐng)學生深度探究概念,而是簡單帶過,使得他們對概念的理解沒有由感性上升至理性,從特殊到一般的體驗,更是忽視概念中蘊含的數(shù)學思想、方法及知識。由于對數(shù)學概念解釋得不夠深刻,導致學生無法準確理解概念,包括概念的內(nèi)涵和外延,學生在后續(xù)學習中將會遇到諸多困擾,影響數(shù)學的正常學習。
(四)概念教學模式單一
在高中數(shù)學概念教學中,無論教授哪個知識模塊的概念,也不論概念產(chǎn)生的本源有什么不同,是否為教授數(shù)學知識過程中的核心概念,有的教師喜歡運用“一個概念,幾項注意”這一傳統(tǒng)落后的教學模式,不僅顯得單調(diào)無趣,很難調(diào)動學生的學習興趣與積極性,還割裂了數(shù)學知識與生活實踐之間的聯(lián)系,忽視了概念產(chǎn)生過程中數(shù)學文化對他們產(chǎn)生的熏陶作用,不利于對學生數(shù)學意識與數(shù)學思維的培養(yǎng),當然也影響到學生創(chuàng)新意識與創(chuàng)造能力的發(fā)展。
(五)概念應用缺乏技巧
縱觀高中數(shù)學概念教學不難發(fā)現(xiàn),一些教師不僅引入概念的過程較為簡單,而且在描述完定義以后,就要求學生運用概念嘗試解決數(shù)學問題,因為沒有深度發(fā)掘數(shù)學概念的本質(zhì)與內(nèi)涵,以至于學生對概念的認知僅僅停留在表層。而且在概念的應用方面,部分教師選題較為隨意,沒能做到精細化,通常有著較強的功利性,缺乏反思與變式引導,導致學生僅僅掌握部分題型的解題技巧,很難形成較強的數(shù)學能力,影響學生數(shù)學素養(yǎng)的形成與提升[1]。
二、高中數(shù)學概念教學的重要價值
從數(shù)學視角來看,概念是對現(xiàn)實現(xiàn)象中空間形式與數(shù)量關(guān)系的本質(zhì)特征的一種反映形式,即屬于數(shù)學思維形式的一種,這是最為基礎(chǔ)的一類數(shù)學知識,學生只有充分掌握這部分內(nèi)容,他們才能夠擁有更為過硬的數(shù)學技能。如果高中生沒能完成對數(shù)學概念知識的學習,就會影響到他們數(shù)學思維的發(fā)展與形成,不利于數(shù)學核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。部分高中生在數(shù)學學習過程中,雖然耗費很多時間與精力,但是取得的效果與成績卻不夠理想,究其原因主要在于他們對數(shù)學概念認識得不夠深入,很難靈活轉(zhuǎn)化和運用概念。高中數(shù)學教師需認識到概念教學的重要價值,將數(shù)學概念放置到學習角度進行研究,是學生形成數(shù)學認知的根源,具有深刻的內(nèi)涵與廣闊的外延,當他們掌握數(shù)學概念知識后,就能夠避免出現(xiàn)復雜的“認知重構(gòu)”,只需通過簡單的“認知擴充”就可獲得“認知結(jié)構(gòu)”的發(fā)展,使其深度理解數(shù)學知識,讓學生在解題和實踐應用中擁有充足的數(shù)學概念知識做支撐,提高他們的學習質(zhì)量[2]。
三、高中數(shù)學概念教學的優(yōu)化對策
(一)注重新舊知識聯(lián)系,促使學生自然掌握概念
在我國整個數(shù)學課程體系中,知識內(nèi)容安排具有螺旋式上升的特點,新舊知識之間往往有著一定的聯(lián)系,舊知識是新知識的鋪墊,新知識是舊知識的深化,概念同樣具有顯著的特征。在高中數(shù)學概念教學中,教師需注重新舊知識之間的聯(lián)系,運用由舊及新的方式設(shè)計教學流程,以學生已經(jīng)掌握的概念知識為依托講授新概念,帶領(lǐng)他們及時回顧、總結(jié),結(jié)合原有知識學習新概念,將新舊概念相互關(guān)聯(lián)起來,使其自然而然地掌握新概念[3]。
例如,在開展“函數(shù)的概念及其表示”教學時,教師可采用復習引入法:本節(jié)課大家要研究的內(nèi)容是函數(shù)的概念,函數(shù)是你們比較熟悉的,所以先考查一下你們對函數(shù)的認識,函數(shù)是什么?學過什么函數(shù)?要求學生盡可能以自己的語言描述初中時期所學的函數(shù)定義,讓他們舉例說明學過的各類函數(shù),如一次函數(shù)、二次函數(shù)、反比例函數(shù)等,并列出相應的式子,使學生不知不覺地進入新課學習中。接著,教師出示高中數(shù)學課本中對函數(shù)概念的描述,由學生同初中的函數(shù)概念做比較,自由討論后發(fā)表各自的意見,通過舉例子,指出函數(shù)的因變量與自變量,由此指出本節(jié)課所爭論的焦點,即為函數(shù)概念存在不完善的地方,使其了解到繼續(xù)研究函數(shù)概念的必要性,讓他們意識到新概念將在與原有概念不相違背的基礎(chǔ)上從更高的觀點研究,將函數(shù)的概念完善與深化。教師結(jié)合學生已有知識講授函數(shù)概念,使學生平穩(wěn)過渡到新概念學習中,讓他們輕松掌握。
(二)善于關(guān)聯(lián)生活實際,形象認知數(shù)學概念
數(shù)學本身就與生活之間有著密切關(guān)系,很多數(shù)學概念都是從現(xiàn)實生活中抽象、歸納與概括出來的,數(shù)學教材中更是有著大量的生活化元素,而生活中數(shù)學現(xiàn)象與問題也廣泛存在,這為概念教學指明了新的思路與方向。針對高中數(shù)學概念教學而言,雖然概念的抽象程度進一步提升,但是與生活仍然有所關(guān)聯(lián),教師需引入一些恰當?shù)纳钏夭幕驅(qū)嵗瑤ьI(lǐng)學生分析其中蘊含的數(shù)學知識,使其能夠從數(shù)學視角切入與思考,對數(shù)學概念形成具體認知[4]。
例如,在進行“集合的概念”教學時,教師先發(fā)布一個學校通知:下周一上午8:30,所有高一年級學生在操場集合進行軍訓動員。那么這個通知的對象是全體高一學生還是個別學生?學生思考后知道通知對象是全體高一學生。然后教師繼續(xù)提問:本班一共有XX人,本班的XX人能否組成一個整體?班長與XX人所組成的班集體是什么關(guān)系?假設(shè)張三是鄰班的學生,他與本班是什么關(guān)系?學生思考后得出XX個人能成為一個集體;班長屬于這個班集體;張三不屬于這個班集體。使其結(jié)合生活實例初步理解和掌握集合概念的含義,為下一步教學奠定基礎(chǔ)。接著,教師指導學生自主學習集合的相關(guān)概念,指出下列對象是否構(gòu)成集合,如果是,指出該集合的元素:我國的自治區(qū);本校的全體學生;較小的數(shù);比135大的數(shù)。使其思考后討論這些對象是否構(gòu)成集合,得出元素的概念,指導他們總結(jié)元素的特征,即為確定性、互異性、無序性,進一步理解與掌握集合的概念。
(三)結(jié)合例題展開講述,加深學生對概念的理解
在高中數(shù)學教學過程中,概念的學習是數(shù)學探究活動中不可或缺的一個基礎(chǔ)性條件,學生只有掌握穩(wěn)固的數(shù)學概念知識,才能夠順利進行數(shù)學探究,學生才可以輕松完成既定學習任務,實現(xiàn)預期學習目標。為通過借助概念教學促進高中數(shù)學教學發(fā)展,教師可以結(jié)合例題展開對概念的講授與解釋,既可以直接采用教材中安排的固有例題,也可自主設(shè)計一些極具代表性的例題,帶領(lǐng)學生通過對例題的分析與處理深化理解概念,增強他們的學習效果[5]。
比如,在“集合間的基本關(guān)系”教學實踐中,教師談話導入:實數(shù)之間有相等與不等的關(guān)系,像2與2相等、1比3小、5比4大等,集合之間會存在什么關(guān)系?引導學生類比實數(shù)之間的關(guān)系,引出本節(jié)課要學習的內(nèi)容,使其主動研究集合之間的關(guān)系,讓他們猜測可能一個集合在另外一個集合里面。接著,教師設(shè)計以下例題:(1)A={1,2,3},B={1,2,3,4,5};(2)設(shè)A是本校高一(2)班全體男生組成的集合;B是這個班全體學生組成的集合;(3)設(shè)C={x∣x是兩條邊相等的三角形},D={x∣x是等腰三角形}。由學生仔細觀察這些例題,探討集合之間的關(guān)系,他們分析后得出結(jié)論,在(1)中集合A中的任何一個元素都是集合B中的元素,可以說集合A與集合B有包含關(guān)系;(2)(3)中同樣如此;使其得到子集的概念。隨后教師繼續(xù)出示例題,運用同樣的方式帶領(lǐng)學生學習真子集、空集、交集、并集等相關(guān)概念,使其在例題輔助下深刻理解。
(四)創(chuàng)設(shè)良好教學情境,引領(lǐng)學生體驗概念的生成過程
數(shù)學概念具有典型的抽象性特征,同其他學科概念相比,學習難度較大,而且數(shù)學語言也較為特殊,對學生的理解能力與思維水平要求相對較高,學生在概念學習中極易產(chǎn)生障礙。對此,高中數(shù)學教師在概念教學中可以采用情境教學法,靈活運用實物、模型、教具或信息技術(shù)手段等創(chuàng)設(shè)良好教學情境,將抽象的數(shù)學概念變得具體化、直觀化與形象化,讓學生在情境中體驗概念的生成過程,使其學習熱情更高,讓他們深刻全面地理解概念[6]。
在這里,以“任意角和弧度制”教學為例,當學習“任意角”這一數(shù)學概念時,教師先創(chuàng)設(shè)情境:假如你的手表慢10分鐘,該如何校準?假如快1.5小時呢?又該如何校準?當時間校準以后,分針分別轉(zhuǎn)多少度?學生圍繞上述問題展開討論,并取出一個鐘表實際操作,增強情境的直觀性,使其發(fā)現(xiàn)校正過程中分針需要順時針或者逆時針旋轉(zhuǎn),有時不到一周,有時超過一周,由此引起他們的認知沖突,說明角已經(jīng)不僅僅局限于0~360°之間,擴展角的概念是十分有必要的。接著,教師播放體操比賽、齒輪轉(zhuǎn)動、用扳手擰螺絲的視頻,據(jù)此創(chuàng)設(shè)情境,引領(lǐng)學生認真觀察、思考與討論,使其結(jié)合齒輪中被動輪與主動輪的旋轉(zhuǎn)方向?qū)⒔欠诸?,得出正角、負角與零角的概念,讓他們在生動、形象的情境中對角的概念進行推廣。之后,教師在課件中出示一個平面直角坐標系,引導學生結(jié)合課本知識學習象限角的概念,培養(yǎng)他們的數(shù)形結(jié)合能力,使其親身體驗這些有關(guān)任意角的概念的形成,增強認知。
(五)引入其他學科知識,輔助學生掌握概念
數(shù)學作為一切理科的基礎(chǔ),是研究數(shù)量、變化、空間、結(jié)構(gòu)以及信息等概念的一門綜合性學科,不僅其他學科中要用到數(shù)學知識,同樣,其他學科知識中也涉及一定的數(shù)學知識。要想做好概念教學,高中數(shù)學教師應拓寬視野,突破自身學科的束縛與局限性,注重跨學科教育理念的滲透,結(jié)合具體概念有的放矢地引入一些其他學科知識,輔助學生深入思考、分析與研究數(shù)學概念,最終幫助他們牢固掌握概念,使其跨學科能力得以增強[7]。
例如,在“平面向量的概念”教學中,教師先設(shè)置問題:在物理學中,位移和距離是同一個概念嗎?為什么?提示學生結(jié)合物理知識思考與作答,知道位移和距離并非同一個概念,位移既有大小,又有方向,距離則只有大小,沒有方向,他們知道在物理學中,像這種既有大小、又有方向的量叫作矢量,只有大小、沒有方向的量是標量,教師適時地指出在數(shù)學中既有大小,又有方向的量叫作向量,只有大小,沒有方向的量叫作數(shù)量,使其初步認識向量的概念。接著,教師結(jié)合多個學科知識給出一組量,包括速度、質(zhì)量、力、位移、路程、加速度、功、密度、溫度、體積,由學生判斷哪些是向量,然后讓他們表示一個豎直向下、大小為5N的力,一個水平向左、大小為8N的力,使其回憶物理學科中是怎么表示力這一向量的,即為有向線段,說出有向線段的三要素。如此,教師借助物理知識引出數(shù)學中的向量,能夠有效增強學生的跨學科意識,讓他們學會綜合性地學習數(shù)學概念。
結(jié)束語
綜上所述,在高中數(shù)學教學活動中,教師應充分認識到概念教學的重要地位,結(jié)合實際問題有的放矢地制訂教學策略,根據(jù)具體概念靈活采用新舊知識聯(lián)系、關(guān)聯(lián)生活實際、結(jié)合例題、創(chuàng)設(shè)教學情境、引入其他學科知識等途徑,優(yōu)化概念教學流程,吸引學生主動學習、研究和探討數(shù)學概念,使其真正掌握概念的內(nèi)涵,為他們繼續(xù)深造奠定堅實的基礎(chǔ)。
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