

摘 要: 數學概念是數學知識的重要組成部分,是數學推理、判斷、證明的依據,是建立定理、法則、公式的基礎。本文從引入概念、形成概念、理解概念、運用概念四個方面談談在數學概念教學中發展學生的數學核心素養。
關鍵詞: 數學概念;數學核心素養;教學
數學概念反應的是客觀事物的空間形式與數量關系的本質屬性。數學概念是數學知識的重要組成部分,是數學推理、判斷、證明的依據,是建立定理、法則、公式的基礎,是數學思維的基礎,也是形成數學思想方法和發展核心素養的起點。概念教學在數學教學中有著重要的地位和作用,學生只有掌握好數學概念,才能學習其他的數學知識,發展數學核心素養。本文,筆者談談在概念教學中發展學生的數學核心素養。
一、 引入概念 恰當合理
數學概念教學的第一環節是概念引入,若是直接告訴學生今天要學什么,很難激發學習興趣,學生無法體會概念產生的背景。數學課程標準指出:“抽象數學概念的教學,要關注概念的實際背景與形成過程,幫助學生克服機械記憶概念的學習方式?!苯處焺撛O出符合學生認知規律和課程需要的情境,使學生知道新概念從哪里來,為什么要學習這個概念。
(一)聯系生活引入概念
數學與生活緊密聯系,許多數學概念來自社會生產、生活的需要。教師要從學生已有的生活經驗出發,創設學生熟悉的生活事例為情境,使學生對概念形成感性認識,再以情境為載體,引導學生進行數學活動,把實際問題轉化為數學問題來引入概念。在分析問題、解決問題中培養學生用數學的眼光觀察生活,用數學的思維思考問題。
如“一元二次方程”的情境引入,根據下列問題列方程:
1. 用長為7米的鋁材制成一個矩形窗框,怎樣設計才能使它的面積為3平方米?
2. 學校要組織一次籃球比賽,參賽的每兩個隊之間都要比賽一場,計劃安排28場比賽,應邀請多少個隊參賽?
通過簡單的實際問題引入,激發興趣,使枯燥的式子生活化,學生體會到數學來源于生活,并感悟到學習一元二次方程的必要性。
(二)聯系舊知引入概念
數學概念不是孤立的,概念之間有一定內在聯系,有的新概念是從已學過的知識中衍生出的,這種類型的概念,教師要更多地關注新舊概念間的關系,把握新舊概念的生長點,在已有的概念體系中引入新概念。
如矩形,學生小學階段已大量接觸過,對矩形有豐富的感性認識,因此不必要以生活中的矩形來引入,可以從平行四邊形的知識引入。先復習平行四邊形的有關知識,然后借助教具或動畫演示移動平行四邊形,當平行四邊形的一個內角大小發生變化,觀察平行四邊形的變化過程,并思考在圖形的變化過程中,四邊形一直是平行四邊形嗎?學生不難發現當四邊形的內角發生變化時,兩組對邊一直保持分別相等,所以始終是平行四邊形。發現當內角變成直角時,得到的圖形就是矩形。由平行四邊形引出矩形,建立起矩形和平行四邊形的關系,學生容易理解矩形是特殊的平行四邊形,為給出矩形定義奠定基礎,同時培養了學生的幾何直觀和邏輯推理素養。
不管哪一種方式引入概念,創設的情境要符合學生的認知以及知識發展的規律,體現恰當合理的原則,有助于學生形成核心素養。
二、 形成概念 重視過程
概念教學是核心素養形成的重要途徑。概念教學中若是教師滿堂灌學生被動接受,學生很難理解和掌握概念,學習是低效的,更無法培養核心素養。數學概念的教學應重視概念的形成過程,根據教學內容和概念特點,創設有效的問題情境,設置科學的探究活動,為學生提供參與概念探索的時間和機會,使學生能主動地參與到數學概念的發生與形成過程。學生只有參與到學習的過程中,才能真正理解、掌握、運用概念,而不是停留在死記硬背、機械模仿的層面。
學生已學習了常量與變量概念之后,“函數”定義的教學片段:
1. 電影票的售價為40元/張,如果將票房收入記為y,賣票數記為x;
2. 圖1,體檢時的心電圖,其圖上點的橫坐標x表示時間,縱坐標y表示心臟部位的生物電流;
3. 圖2,我國人口數統計表中,年份和人口數分別記作兩個變量x與y。
問題1:請指出這三個變化過程中哪一個量隨另一個量的變化而變化?
生:票房收入y隨著賣票數x的變化而變化;心臟部位的生物電流隨時間變化而變化;人口數隨年份變化而變化。
問題2:對于變量x給定一個確定的值,另一個變量y有幾個確定的值與之對應?
生:變量x給定一個確定的值,變量y有唯一的值與之對應。
追問:你是怎么得到的?兩個變量之間用什么方式表示?
生:例1由題目可得y=40x,如x=2,y=80;例2過x軸上任一點做x軸的垂線,與圖像只有一個交點;例3直接從表格看出。
生:分別通過關系式、圖像、表格來表示。
問題3:上述3個變化過程有什么共同特征?
生:在一個變化過程中,(1)有兩個變量;(2)一個變量隨著另一個變量的變化而變化;(3)當一個變量取定一個值,另一個變量也唯一確定。
問題4:數學家用“函數”這個數學模型來描述這種變化規律,能給函數下定義嗎?
生:在一個變化過程中,有兩個變量,其中一個變量隨著另一個變量的變化而變化,當一個變量取定一個值,另一個變量也唯一確定,兩個變量可以通過關系式、圖像、表格來確定,這樣的變化過程稱為函數。
教師及時鼓勵、肯定學生,同時讓學生明白定義的表述要求簡練、準確。在辨析中完善,最后共同得出函數的定義:一般地,在一個變化過程中,如果有兩個變量x與y,并且對于x的每一個確定的值,y都有唯一確定的值與其對應,那么我們就說x是自變量,y是x的函數。如果當x=a時y=b,那么b叫做當自變量的值為a時的函數值。
函數的概念很抽象,創設學生容易理解的具體事例,設置恰當的問題引導學生感受變化之中不變的規律。學生通過比較、概括、分化、類化,舍棄無關特征,抽象出共同屬性,歸納、概括出概念的一般本質,進而形成概念。學生學會發現問題、分析問題,并用數學的語言表達問題,體會函數是研究變化的數學模型,有效地培養了學生的邏輯推理、抽象、運算和建模的核心素養。
三、 辨析概念 加深理解
概念生成之后,若是沒有辨析概念直接應用概念,學生對概念的理解常常停留在一知半解或者記憶的層面。通過辨析,學生能夠更加準確地理解概念、運用概念。
(一)辨析概念中的關鍵詞
辨析概念中的關鍵詞,分析關鍵詞的含義,再次認識概念的內涵和外延,進一步理解概念的本質,從而加深對概念的理解。如函數概念中“唯一確定”,學生容易把變量x和y理解為一一對應的關系。通過例題y=x2讓學生理解對于x的每一個確定的值,y都有唯一值與之對應,y就是x的函數。變量x和y可以是一對一或多對一,但不能一對多。此題反之x不是y函數。如“有兩條邊相等的三角形是等腰三角形”中的“有”是“至少”的意思,學生常常把它與“僅有”混淆了,辨析清楚“有”的含義,學生在三角形分類時就不會把等腰三角形和等邊三角形分為兩類了。
(二)辨析概念之間的區別和聯系
對于一些容易混淆的概念,可以通過比較它們之間的區別和聯系,使得本質特征更加清晰。如“兩個圖形成軸對稱”和“軸對稱圖形”是學生特別容易混淆的兩個概念,對兩個概念進行對比學習,發現兩個概念既有區別又有聯系,區別是:前者是兩個圖形,后者是一個圖形;聯系:沿一條直線折疊,直線兩旁的部分都能夠互相重合;都有對稱軸;如果把一個軸對稱圖形沿對稱軸分成兩個圖形,這兩個圖形關于這條直線對稱;如果把兩個成軸對稱的圖形看成一個圖形,那么這個圖形就是軸對稱圖形。
四、 運用概念 解決問題
學以致用,運用概念解決問題是學習數學概念的目的。運用概念可以加深、豐富學生對數學概念的認識,使學生更全面、更深刻地理解和掌握概念。運用概念是鞏固概念的有效手段,是培養學生形成基本技能的重要方法,并且在概念的運用過程中培養學生解決問題的能力。因此在數學教學中不僅要注重概念的形成過程,也要注重概念的應用。設計一些針對性強或學生易錯的典型習題來鞏固、強化概念,習題應包含簡單運用和靈活運用,也可以讓學生自己舉例、出題等。但無論什么樣的題目,學生在解決問題的過程中遇到困難時,要讓學生養成從概念出發思考問題、解決問題的意識。運用概念解決問題的過程正是學生形成數學核心素養的過程。
如為了鞏固余弦概念,設計下面一組題目:
1. 在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=2,BC=1,那么cosB=_____
2. 在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=4,cosA= 2 3 ,則AC=_____
3. 在△ABC中,AB=AC=3,BC=4,那么cosB=_____
4. 已知α是銳角,sinα= 4 5 ,則cosα=_____
這組題有概念的正用、逆用、綜合運用,有效地鞏固概念,形成技能,促進素養發展。
數學概念教學沒有固定的方法,在教學中,要以學生為主體,讓學生充分參與概念的學習過程,在幫助學生獲得概念、理解概念、運用概念的同時,發展學生的數學核心素養。
參考文獻:
[1]盧永保,田文平.數學概念生成過程的實踐與思考[J].中國數學教育,2009:7-8.
作者簡介:? 鄒小英,福建省南平市,福建省南平市松溪縣第三中學。