【摘要】美國數(shù)學(xué)教育家杜賓斯基(Dubinsky)提出了數(shù)學(xué)概念教學(xué)的APOS理論.其核心思想是,數(shù)學(xué)概念的建立,必須經(jīng)過四個層次,即行動(Action)、過程(Process)、對象(Object)、概型(Scheme).意思是先要學(xué)習(xí)者進(jìn)行具體的數(shù)學(xué)操作,然后經(jīng)歷特定的數(shù)學(xué)過程,接著把所學(xué)習(xí)的概念能夠成為一個獨立的數(shù)學(xué)對象,最后在學(xué)習(xí)者的頭腦中形成一個該概念的思維模型.本文結(jié)合自己的教學(xué)實踐和聽課所得,希望能從數(shù)學(xué)概念教學(xué)中得到一些教學(xué)模式或規(guī)律,不當(dāng)之處,敬請同行指教.
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)概念;否定例證;概念形成;概念同化
成因
數(shù)學(xué)概念是反映客觀事物在數(shù)量關(guān)系和空間形式方面的本質(zhì)屬性的思維形式,是人們通過實踐,從數(shù)學(xué)所研究的事物對象的許多屬性中,抽象出其本質(zhì)屬性概括而成的.概念的形成,標(biāo)志著人的認(rèn)識已經(jīng)從感性認(rèn)識上升為理性認(rèn)識.數(shù)學(xué)概念是進(jìn)行數(shù)學(xué)推理和證明的基礎(chǔ)和依據(jù),數(shù)學(xué)中的推理和證明實質(zhì)上是由一連串的概念、判斷和原理組成,而數(shù)學(xué)中的原理又都是由一些概念構(gòu)成的.因此數(shù)學(xué)概念學(xué)習(xí)是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),數(shù)學(xué)概念的教學(xué)是數(shù)學(xué)教學(xué)最重要的組成部分.《普通高中數(shù)學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗)》中特別指出:“高中數(shù)學(xué)課程應(yīng)該返璞歸真,努力揭示數(shù)學(xué)概念、法則、結(jié)論的發(fā)展過程和本質(zhì).數(shù)學(xué)課程要講邏輯推理,更要講道理,通過典型例子的分析和學(xué)生自主探索的活動,使學(xué)生理解數(shù)學(xué)概念、結(jié)論逐步形成的過程.”
現(xiàn)狀分析
目前高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,應(yīng)試教育的現(xiàn)象還較為普遍.許多教師為了延長高三復(fù)習(xí)時間,盡可能快地完成新授課的教學(xué),在日常的教學(xué)過程中過高要求學(xué)生,教學(xué)目標(biāo)積極向高考靠攏,導(dǎo)致正常的教學(xué)行為發(fā)生了偏差.特別是在講授新課階段對數(shù)學(xué)概念的教學(xué)沒有引起足夠的重視,甚至于只是簡單地一帶而過,致使學(xué)生對基本的數(shù)學(xué)概念理解不深刻,掌握不牢固,反而對后續(xù)的進(jìn)一步學(xué)習(xí)帶來負(fù)面作用.
本質(zhì)上來講,是因為教師沒有按照教育規(guī)律辦事.因為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程是一個復(fù)雜的認(rèn)識過程,因而完成一項數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)任務(wù),真正掌握知識,必須全面完成各個步驟.心理學(xué)上把認(rèn)識過程一般分為感知、理解、鞏固、應(yīng)用四個基本階段.學(xué)生對所有數(shù)學(xué)概念的學(xué)習(xí)都應(yīng)準(zhǔn)確完成以上四個階段,從而呈現(xiàn)出一個螺旋上升的過程.教師教學(xué)數(shù)學(xué)概念中一旦過快要求,就容易使學(xué)生難以理解或錯誤理解,對以后的學(xué)習(xí)過程也會產(chǎn)生不利的影響.
策略與方法
數(shù)學(xué)概念是數(shù)學(xué)的基石,在知識的形成和發(fā)展過程中起著非常重要的作用.概念形成的過程不僅包含著非常豐富的數(shù)學(xué)思想方法,而且對學(xué)生數(shù)學(xué)概念的形成起著有效的促進(jìn)作用.我們的教學(xué)任務(wù)不僅是向?qū)W生傳授一些數(shù)學(xué)知識,更重要的是要優(yōu)化學(xué)生的思維品質(zhì),強調(diào)數(shù)學(xué)概念形成的歷史背景、思維過程、發(fā)展規(guī)律以及與其他概念之間的聯(lián)系,不僅可以讓學(xué)生更好地了解和掌握需要傳授的數(shù)學(xué)概念,而且可以激發(fā)學(xué)生的好奇心、求知欲,主動參與知識的探究和建構(gòu),從而提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的效率.
數(shù)學(xué)概念學(xué)習(xí)的本質(zhì)就是概括出數(shù)學(xué)中一類事物對象的共同本質(zhì)屬性,正確區(qū)分同類事物的本質(zhì)屬性與非本質(zhì)屬性,正確形成數(shù)學(xué)概念的內(nèi)涵和外延.
一般地,數(shù)學(xué)概念學(xué)習(xí)的內(nèi)容包括以下四個方面:
(1)數(shù)學(xué)概念的名稱.
(2)數(shù)學(xué)概念的定義.
(3)數(shù)學(xué)概念的例子.符號數(shù)學(xué)概念定義的事物對象是數(shù)學(xué)概念的正例,即肯定例證;不符合數(shù)學(xué)概念的事物對象是數(shù)學(xué)概念的反例,即否定例證.
(4)數(shù)學(xué)概念的屬性.
下面就從這些方面舉例分析.
案例1任意角(必修4)
上課后,教師先讓學(xué)生思考這樣的問題:
你的手表慢了5分鐘,你是怎樣將它校準(zhǔn)的?假如你的手表快了1.25小時,你應(yīng)該如何將它校準(zhǔn)?當(dāng)時間校準(zhǔn)以后,分針轉(zhuǎn)了多少度?
然后教師取出一個鐘表,讓某名學(xué)生上臺實際操作.從而揭示出以下兩點:
①既可以順時針形成,又可以逆時針形成;
②角的大小不僅僅局限于0°~360°之間.
概念的引入應(yīng)側(cè)重引起學(xué)生的注意,激發(fā)學(xué)生的興趣,體現(xiàn)概念的本質(zhì),蘊含概念的思維方法,做到先聲奪人.本案例中,教師沒有急于將任意角的概念拋給學(xué)生,而是從日常生活出發(fā),設(shè)計恰當(dāng)?shù)膯栴}情境,再通過學(xué)生的具體操作引出任意角的概念.這樣的做法貼近學(xué)生實際,符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,同時又適時地揭示出任意角實際上是以前我們學(xué)習(xí)過的角概念的推廣.