數學概念是構建數學理論大廈的基石,是數學思維的細胞.數學基礎知識、基本技能,乃至數學創新能力都以清晰準確的概念為基礎.李邦河院士認為:“數學根本上是玩概念的,不是玩技巧.技巧不足道也!”
基于此,如何在概念教學中有效地培養和開發學生的思維品質,顯然應該是數學教育教學必須關注的問題.本文將依托自身的教學經歷簡述筆者在這一方面的粗淺體會.
1 揭示概念的產生形成過程,創設求知情境,培養思維的主動性
思維的主動性,是各種思維品質的基礎和先決條件.表現為學生在獲得數學知識時充滿熱情,積極主動地思考,學生的主體作用可以通過思維的主動性表現出來.
在數學概念教學過程中向學生揭示概念的產生形成過程,展示概念產生的背景,激發學生的好奇心,達到讓學生主動思考的目的,從而培養思維的主動性.
案例1 在學習直線的傾斜角與斜率概念時,教師提出問題:“如何確定一條直線?”學生一般能回答出:“兩點確定一條直線.”
接著,教師呈現如下兩幅圖象:
這樣引入概念,揭示了傾斜角、斜率出現的背景,讓學生感受到數學概念的產生不是憑空想象的,而是有實際意義作基礎.
同時,這種做法將數學的思維活動展示給學生,使學生沉浸在對新知識的期盼探求的情境之中,積極的思維活動得以觸發.
2 創設不同學科知識聯系,培養思維的靈活性
數學思維的靈活性是指學生思維活動的靈活程度,以多向思維為基礎,善于從多種角度,其他學科去思考問題.
數學概念教學盡可能聯系實際,利用其他學科知識促進理解概念,從而培養思維的靈活性.
案例2 在引入弧度概念時,最好能先啟發學生思考物理中一些量的不同測量方式,例如.測量大氣壓時,可以用氣壓計直接讀出大氣壓的值,也可以用水銀柱的高度來表示大氣壓.在物理學中,有好多量可以有不同的表示方法.在啟發學生思考這些之后,再引入弧度——告訴學生刻畫角度還有一種方法就是用弧度來刻畫,這樣學生的思維就很容易跟著動了,而不是教師強制讓學生接受弧度這個概念.
3 反思概念實質,培養思維的深刻性
思維的深刻性主要表現在理解力強,能抓住概念、定理的核心及知識的內在聯系.
通過對概念的不斷反思與不斷探討,理解會更深刻,思維也更深刻.
案例3 已知定義在R上的奇函數( )f x,當0x >時,( )32f xx=+;求當0x <時,( )f x的表達式.
這是一道考查函數概念及轉化思想的常見題.
通過對以上4個函數奇、偶性的分析,學生對奇、偶函數的定義域必須關于原點對稱這一條件定會有更深刻的認識,從而養成要判斷函數奇、偶性,先必須考察函數定義域的良好習慣.
案例5 判斷動點()P x y,軌跡.
(1)動點()P x y,到定點(3 0)F,的距離與它到定直線:4l x =的距離之比為1.
(2)動點()P x y,到定點(3 0)F,的距離與它到定直線:3l x =的距離之比為1.
通過對以上兩個動點()P x y,的軌跡分析,找出了拋物線定義所沒有強調的定點F與定直線l的位置關系,只有當Fl?時,軌跡是拋物線;而當Fl∈時,軌跡卻是直線.
在講述一個概念后,設計幾個帶有陷阱的判斷,先讓學生跳下去,然后讓學生自己爬出來,這也是培養學生思維嚴謹性的好方法.
5 探索概念公式不同論證,培養學生思維的廣闊性
思維的廣闊性,表現為思路寬廣,善于多方探求,多方位,多角度地思考問題.
在數學概念教學中,離不開數學公式,定理的推導,因為數學公式,定理是在數學概念的基礎上繼續獲得新知的必由之路.可以將某些概念,定理,公式,法則設置為探究性問題,引導學生自己去發現,檢驗論證.在這一過程中,鼓勵學生多角度去聯想、思考、探索,這樣既加強知識間聯系,又培養了學生思維的廣闊性.
案例6 高中數學必修2 第106頁“點到直線的距離”教學.教學過程中遇到的困難是:思路順暢的運算很繁,而運算較簡單的思路又不自然.為了學生的思維得到應有的訓練,學生的主體作用充分體現出來,避免采用“滿堂灌”、“注入式”,筆者試著按“具體到一般”原則,引導學生怎樣去“想”,設計如下的教學程式:
(1)讓學生從多角度去探求點(1 1)P,到直線:210l xy+?=的距離.引領學生思考和討論,得出如下解題思路:
思路1 過點P作l的垂線,設垂足為D,轉化為求兩點間距離.
案例7 在教學異面直線概念時,揭示概念定義后,可以通過如下三個問題進行辨析:
(1)在兩個不同平面內的直線是異面直線嗎?
(2)沒有公共點的兩條直線是異面直線嗎?
(3)平面內的一條直線和平面外的一條直線是異面直線嗎?
反例能進一步突出異面直線的本質特征,有效防止誤解加深認識,有效培養思維的批判性.
總之,數學思維品質的各個方面是相互影響的.在概念教學中不僅要使學生記住概念,會用概念去解決問題,還應在構建概念的過程中通過啟迪和引導,使學生參與到分析概念知識的形成過程中去,為學生今后的學習和發展提供良好的思維品質.