師愛芬 張強
摘 要:概念教學的主要內容可以歸納為,素材的引入、概念的形成、數學思想的滲透、數學的符號表達等部分。數學概念幫助學生理解數學命題、方法和體系,把握數學本質。教師授課過程中,要善于給出令學生想解決卻用舊知識難以解決的特殊問題,并采取逐步追問的方式,刺激學生繼續進行深入思考,進而運用于生活實踐。
關鍵詞:數學抽象;概念教學;課堂模式
中圖分類號:G633.6 文獻標識碼:A 文章編號:1009-010X(2017)35-0048-03
數學概念反映數學對象的本質,是形成數學思維和指導數學運算的基礎。數學概念文字簡約,內涵和外延嚴格確定,具有嚴謹性、抽象性、邏輯性和符號化等特征。
數學概念在學生頭腦中建立的順序,體現了數學學科系統內在的宏觀邏輯關系——已知定義未知,逐層拓寬個人知識范疇和人類學術領域。對于數學概念的教學,教師要遵循學生現有的邏輯體系,從學生已有的認知出發,分析新知識在生本環境中建立的基礎。因此,教學內容和過程的設計,直接影響學生的學習效率,不能搞“一個定義、三項注意”。概念教學的主要內容可以歸納為,素材的引入、概念的形成、數學思想的滲透、數學的符號表達等部分。例如,單調性概念的建立,需要從學生對函數概念的理解出發。教師需要通過具體的、大量的、有代表性的具體實例讓學生發現規律,體會函數單調性概念是用來刻畫函數在其定義域某區間上的變化趨勢。在學生對單調性有了基本感性認識基礎上,進一步體會“解析法”在刻畫函數單調性方面的價值,在頭腦中形成對函數單調性這一概念的清晰印象并用數學語言記憶和表達,最終在處理實際問題時投入使用。
一、教學體系主要構成
(一)概念引入
概念的引入立足于學情基礎,圍繞導學素材逐步促進學生形成對新概念本質的認識與思辨,從而自主建立新知識與其已有知識之間的聯系。首先,教師要尊重學生現有的生活經驗與數學學習經驗,引導學生在觀察與思考中自然建立數學概念。學習活動必然基于學習者的觀察與直觀感受才能使大腦進行有價值的分析活動,因此教師在課程活動中的切勿令學生倉促記憶并盲目投身題海。此外,就數學學科所指的“直觀”除了具體生活實例,更側重“幾何直觀”——數形結合思想,重視讓學生在實踐中主動觀察,形成“萬物皆數”的直觀感受。這個過程兼具指向性和開放性,要因材施教、因勢利導。
以任意角概念的教學為例。此知識點建立在初中課程的基礎上,隨著學生學習的深入和生活經驗的積累,教師要篩選導學素材從而指出“擴充角的范圍”的必要性——可以從數學知識的發展要求引入,也可以從生產、生活實際的現實問題引入——使學生在客觀實例中觀察圓周運動的位置規律,理解三角函數是用來精確刻畫“角度的周期性變化規律”的數學模型——把有限的一次圓周運動拓展到無限次。讓學生始終明確三角函數的實際意義,消除其“為什么而學”的困惑,更有效地在教學過程中感悟這一概念的內涵與外延,最終學以致用——讓三角函數模型成為解決數學和其他學科實際問題時的工具。
(二)數學抽象
導學素材無論取自現實生活還是學生已經掌握的數學經驗,教師在教學過程中要注意引導學生關注其中的數學特征,使這些材料數學化,促進學生形成數學抽象。概念建立的思維過程是一個從特殊到一般、從具體到抽象、從感性到理性的過程。教師要引導學生進行有目的的思考,并讓學生在實際問題中體會概念的價值。實踐證明學生對新知識的掌握過程是“螺旋式上升”的——從具體實例到主觀抽象,然后還原到客觀生活并在未來繼續發現和探索,在千錘百煉的過程中使得自身的核心素養得以發展。
例如,運用解析法分析橢圓,實際上就是將一個幾何問題代數化過程——通過建立表達式揭露曲線幾何特征與代數形式的“雙向”關系——深刻認識橢圓概念的真實含義不僅是幾個例子或頭腦中的粗淺印象——該圖形包含很多學生前所未見的特殊屬性。而學生為了透徹理解這個幾何圖形需要借助代數工具來研究,通過化形為數實現從將紛繁的表象還原到簡潔的代數式進行解析。這就是該概念教學過程的中心環節,使得學生的“數學抽象”這個學科素養在此課程中的實現發展。
(三)數學思想方法
教學過程要著重明確概念的內涵與外延。數學概念內涵價值在于其中蘊含著的數學思想,這才是數學學科素養綜合發展的核心內容。基于對數學思想的把握,才能令學生“做一道題會一類題”,使學生處理數學問題時達到觸類旁通的境界。數學思想是學生在不斷經歷“辨析案例、回歸定義、認識本質”的過程后達到的學科宏觀高度,絕非熟練掌握幾個難題套路就能成就的。
(四)數學符號化
數學抽象素養是指舍去外在物理屬性,得到數學研究對象的思維過程。符號化的思維隨之貫穿在數學學科的產生、發展、應用的過程中,使學人能更好地理解數學概念、命題、方法和體系,把握事物的數學本質,最終主動運用數學思維解決其他學科在生產生活實踐中遇到的問題。數學符號是表述數學概念的基本元素。數學符號簡化了數學思維的表述過程,從而實現高度抽象。教學過程中,教師要強調數學符號的抽象性和科學性——數學術語與描述性語言在具體數學問題上可以實現相互轉化——用數學符號使語義表述更為簡潔和精確,使實際問題處理更加高效,絕不會演變成象征性的、寫意的、含義不確定的結論。
二、授課活動的主要模式
(一)自主
學生已經了解的內容是其思維的出發點,也就是其學習新知的基礎。導學的意義不止是復習舊知和炒熱氣氛,關鍵是抓住學生新舊知識的節點,給出一個令學生想解決卻用舊知識難以解決的特殊問題,進而引發學生的認知沖突,激發其學習欲望。從特殊到一般,逐步擴大學生的見識。這個學習過程不追求認知建立的一步到位,重點是“因材施教”——要根據學生的認識水平提出恰如其分的挑戰性。教師要把課堂主體地位讓給學生,始終做到“學生沖在前面、教師斷后”,給予學生發展空間,讓學生獨立思考。
(二)合作
學生可能犯錯,會因為不能擺脫原有的認知水平而產生自相矛盾或者違背客觀的結論。而且學生群體中的錯誤可能五花八門,往往只有極少數情況下達成“所見略同”。但思維偏差是有分析價值的,教師在課堂上要組織多邊的、多樣的、合理有效的師生交流和生生交流,放手讓學生體會和表達,促進在切磋中迸發思維的火花。學生提出的見解不到位時,教師作為主導可以采取逐步追問的方式,刺激學生繼續進行深入思考。
(三)探究
概念探究的環節是檢驗效果的課堂核心過程,要重點關注“課堂生成”,調節學生理論構建與實踐運用的平衡發展——教師要引導學生在分析問題的過程中回歸概念,也要指導學生理論學習的過程中強化實踐。一堂好課應該讓學生經歷“問題形成和解決”的完整體驗,教師要讓學生有值得思考的問題,進而看破問題,最終放下問題——看破問題是“探索”,放下問題方才“究竟”——在觀察、分析、操作、交流的“探究”過程中,問題的價值已經得以充分利用,學生的核心素養已經得到充分發展,一課之后師生都可以繼續坦然前行。
【責任編輯 馮夢陽】endprint