丁胤驥
新課程更應該重視數學語言的教學
丁胤驥
數、符號、圖形都是數學的語言,是人們進行計算、推理、交流的重要工具。數學語言作為表達工具可以幫助學生掌握數學知識,而數學知識又是數學語言的內涵,反過來可以幫助學生理解數學語言。因此,使學生能夠正確掌握、熟練運用數學語言,對學好數學至關重要,教學過程中,教師一定要重視數學語言的教學。
從某種意義上說,數學教學就是數學語言的教學。中學數學中最常見的三種數學語言是普通語言 (文字語言)、符號語言、圖形語言,這幾種語言對培養學生的數學素養都有不可忽視的作用。因此,只有讓學生正確掌握并熟練運用數學語言,學生才能看得懂書,聽得懂課,才能真正理解數學教材中的概念、定理,正確分析題意,準確表達出自己的想法、觀點。在此基礎上,培養學生提出問題和解決問題的能力,提升學生的抽象思維能力和邏輯思維能力。
課本中的概念、公理、定理及其證明過程都需要用規范的語言符號來表達,也就是用數學的文字語言和符號語言來敘述。每個數學符號以及由符號組成的式子都有確切的含義。這就是說數學語言的使用必須規范,但學生對數學語言的理解往往浮于表面,因此,常常會出現種種錯誤,常見的錯誤有:
1.概念理解不準確。例如,在角平分線的性質定理的教學中,學生經常會混淆“角的平分線”與“角平分線”兩個概念。再如,解方程中的去分母步驟,學生往往會從表面意思出發,理解為去掉帶分母的式子中的分母,因而在實際解題中,往往對不帶分母的式子置之不管。因此,教師在講授概念時,必須從多個角度出發,推敲每一個數學概念,要重視對一些易混淆概念的區分,通過醒目的板書,反復練習強化,加深學生對概念的理解。
2.思維定勢的影響。每一個數學概念都有其特定的使用范圍,而學生往往會因為某種思維定勢而在解題思路上出現錯誤,在具有共性的數學語言的學習中,這種錯誤尤為常見。例如,很多學生認為帶有“-”號的數就是負數,帶有“+”號的數就是正數,因而總是把不帶符號的字母看作是正數,把帶“-”的字看成是負數。又如:在解含有字母系數的一元一次方程時,總是想不通為什么要把其中的字母看成是已知數。對于這些有相同之處的數學語言,在教學中要特別加以區分,并通過反復的對比練習,幫助學生加深印象。
3.對定理、公理的理解比較模糊、不夠透徹。最為突出的表現是經常把性質定理和判定定理混為一談,搞不清什么時候該用性質定理,什么時候該用判定定理。例如,角平分線的性質定理與判定定理,等腰三角形的性質定理與判定定理等,因此,在教學時必須找出兩個定理的聯系與區別,幫學生分清楚什么時候該用性質定理,什么時候該用判定定理,并輔以例題講解,加以說明。
4.敘述不規范、不清晰。學生剛開始學習幾何,由于對數學語言的了解不多,所以在表達時經常會犯敘述不規范、表達不清晰的錯誤。如,(a-b)2讀作a、b完全平方差;再如,連結線段錯誤表達為連接線段AB,作線段AB的垂直平分線錯誤地表達為作直線AB的垂直平分線,在沒有確定三角形為直角三角形之前,它的邊不能稱為“直角邊或斜邊”,為避免學生出現此類錯誤,教師除了要使用規范的數學語言進行教學外,還必須及時糾正學生表達中出現的錯誤,歸納出幾種常見的錯誤表達方式,組織學生進行對比、討論,分析錯誤的原因,有效地提升學生的數學表達能力。
5.變化不等價。學生容易把推導的結果當作是等價交換。如,本應由得到,從而錯誤地認為由S△ABC=S△DEF,也可以得到△ABC≌△DEF;由X2=3錯誤地得到X=3。因此,教學中,應該著重引導學生挖掘問題中的隱含條件和各種公式的約束條件,時刻記住數學語言的等價轉換原則,步步有據地解決問題。
同一數學對象,有時可以用普通語言表達,也可以用符號語言和圖像語言表達,盡管它們有屬于自己的特定結構和特定模式,但都有準確性、簡潔性等特點,因此,正確掌握和靈活運用數學語言就成了數學學習的難點之一,要突破該難點,就必須加強數學語言間的互相轉化的訓練。
首先,互相轉化訓練可以加深學生對數學語言的理解、記憶,提高學生的語言能力,培養學生的辯證思維。如,垂直平分線上的點和線段兩端點的距離相等,可以轉化為符號語言:點P在線段AB的垂直平分線MN上,則PA=PB,也可以轉化成圖形,便于理解、記憶和應用。語言間的互相轉化訓練,不但能加深學生對該定理的理解,而且掌握了其結論成立的必需條件,熟記了該定理適用的圖形,培養了學生對幾何圖形的分解能力,為學生用精練、簡潔的幾何語言書寫證明過程鋪平了道路。
其次,互相轉化訓練有利于學生直覺思維和發散性思維的形成。如,在圓與圓的位置關系的教學時,我讓學生討論得出五種位置關系和其對應的數量關系,以及五種圓與圓的位置關系所能畫出的內外公切線的情況,讓學生建立圖形與符號的聯系,即將位置關系、數量關系和公切線條數對應起來,只要知道其中一個,就可以推出其他的對應關系。再如,在求兩直線的交點時,可以將兩直線的方程組聯立求解,也可以根據兩直線方程畫出圖像,利用圖像求解。
在日常的教學中,重視數學語言的教學,既有利于學生理解和記憶相應的數學概念、數學定理、數學公式,又有利于培養學生數學思維定勢的合理性和敏捷性,提高學生的學習質量,為學生今后的數學學習鋪平道路。
(作者單位:江蘇張家港市常青藤實驗中學)