穆新榮
摘 ?要:數學概念是數學知識的基礎,是學生必須掌握的核心基礎知識之一,只有理解和掌握了數學概念,才能更好地學習其他數學知識,有效地解決數學問題。數學思想不同于知識的易忘,它會長久的保存在人的大腦中,可以幫助人們用數學的眼光發現問題,從數學的角度解決問題,是數學的靈魂,它蘊含于各種基礎知識之中?!冻踔袛祵W課程標準》中明確把數學思想作為基礎知識的重要組成部分,不僅是課程標準體現義務教育性質的重要表現,更是對學生實施創新教育、培養創新思維的重要保證。
數學概念與數學思想的重要地位和作用不容忽視。在概念教學中,教師應以數學思想為引領,啟發學生對所研究的對象進行分析、綜合、抽象,引導學生理解概念的形成過程,明確其必要性和合理性,同時要求學生理解概念的根本內涵,弄清概念之間的區別與聯系。希望此文能夠起到拋磚引玉之效,吸引更多教學及研究人員進一步研究這類課題,為學生的數學素養提升貢獻力量。
關鍵詞:數學概念;教學;數學思想;策略
數學概念是數學思想與方法的載體,是數學教學的重點內容,是數學基本技能的形成與提高的必要條件,是構建數學大廈的基石。通過調查、訪談,可以發現我們的數學概念教學還存在很多問題,概念教學作為基礎中的基礎,我們卻沒有將其作為重中之重來處理,確實是我們教學中的一大缺失,現將主要問題整理如下:
第一,重識記,輕思想。很多教師要求學生把書上概念畫下來,背下來,記住圖形和幾何語言,而不講清為什么是這樣的,使學生知其然不知其所以然。較好的情況是教師教學中通過抓關鍵詞,引導學生舉正反例幫助理解,誠然這是很重要的步驟,但若不從思想入手,抓不住本質,反而造成了學生識記內容繁雜,收效甚微。任何一個數學概念都有它蘊含的數學思想,有其確定的含義以及所確定的對象范圍,是由它的內涵和外延組成。
第二,重運用,輕過程。在數學概念的教學中,很多教師往往只重視概念的運用,不注重概念的形成過程,忽視數學知識的產生與形成的重要階段,強行地將一些新的數學概念灌輸給學生[10],然后通過大量的練習來達到應用和強化鞏固概念的目的,美其名曰“精講多練”,實則“以練代講”。這樣的處理使學生對概念的印象停留在模糊不清的階段。長此以往,既無從體現學生的主體性,限制學生思維廣度、深度的發展,更將嚴重影響學生正確的數學觀的形成,阻礙學生的數學能力發展[1],面對綜合性問題和變式問題就會出現無從下手的情況。
第三,重獨立,輕聯系。很多教師在教學中,只關注本節課的教學內容,缺乏前后聯系和橫向聯系,學生所學到的知識都是孤立、零散的點,沒有系統性。數學概念間不僅存在縱向聯系,還存在橫向聯系,教師教學時關注這些聯系,有利于培養學生的知識遷移能力,使知識融會貫通,構建完整的數學概念體系。
通過以上總結可以看出,目前初中數學概念的教學確實存在一些問題,教師對數學思想不夠重視、理解不深,對概念教學的簡單化處理,直接影響到學生數學思維的發展和數學素養的提升。在概念教學中,教師應以數學思想為引領,啟發學生對所研究的對象進行分析、綜合、抽象,引導學生理解概念的形成過程,明確其必要性和合理性,同時要求學生理解概念的根本內涵,弄清概念之間的區別與聯系。因此,本文特提出以下策略,以期能夠改善初中數學概念教學不足之處。
一、概念的地位,分析要精準
初中數學概念較小學繁雜的多,在概念教學中,很多教師存在“重獨立,輕聯系”的問題:對本節課概念講解細致,卻缺乏前后聯系,使學生接收到的知識呈孤立的、散亂的點狀,很難形成系統性。這一問題,在備課之時需要教師多下功夫解決。
備課時,教師可從以下三方面著手:教學內容要落實的知識點是什么?新舊知識間的聯系和規律是什么?與后續要學的知識間聯系是什么?
下面以《一元一次方程》的定義為例:
1.教學內容要落實的知識點是什么?要求學生掌握一元一次方程的定義,能準確辨別一元一次方程。一元一次方程首先是含有未知數的等式,即方程;然后是整式方程;再然后是含有一個未知數,即一元;最后是含有這個未知數的項的次數是1。四者缺一不可。
2.新舊知識間的聯系和規律是什么?學生在小學已經接觸過方程,但是并無嚴格定義的探究。并且學生在小學接觸過的方程中,大多數以x為未知數,就給學生造成一種錯誤認知,換了其他字母就不是方程,這在教學中要予以糾正。學生還有一個錯誤認知,形如x=1這樣的方程不是方程,因為沒有任何運算符號,這也是沒抓住方程本質特征的表現。
3.與后續要學的知識間聯系是什么?以一元一次方程為起點,學生后續會學習一元一次方程組及二元一次方程、三元一次方程,高中還會接觸到高次方程。這些方程的定義方式與一元一次方程都是相同的。以后學習時都可用類比一元一次方程的思想方法來進行,以提高學習效率。
二、概念的思想,挖掘要精深
概念教學中,很多教師“重識記,輕思想”,也導致學生對概念的認知也是重識記,認為會背就行,對背后蘊含的思想漠不關心。使得我們的教學丟了靈魂核心,概念這些血肉簡單堆砌,應用起來很難得心應手。
學生對數學思想的體悟不是一朝一夕就能大有成效的,而教材也并沒有安排專門課時講數學思想,因此,這是一個漫長的過程,教師要細心、耐心鉆研教材,研究概念。在不同的教學階段,教學目標要有所差別。初一基本概念較多,綜合應用較少,盡量滲透單一的數學思想,適度增加兩種思想的訓練。初二知識間的橫向聯系較多,要將思想拓展聯系。初三更傾向于知識的靈活應用,因此教學中要更多關注這方面能力的培養訓練。具體到每節課,課中滲透哪些數學思想,怎樣滲透,滲透到什么程度,都要做到胸中有丘壑,才能在課堂上輕松自如,游刃有余。教學中還要舍得讓學生思考、積累和總結,在恰當時機提煉,讓隱形的思想方法浮出水面,引導學生體會數學思想,促使學生思維不斷深入和提升。
因此,在概念教學前,教師可根據數學本質,充分挖掘:本節概念蘊含哪些數學思想?這樣教師才能較好地掌握有關的深層知識,以保證在教學過程中有明確的教學目的[2]。
如《全等三角形》一課,可以挖掘出數學抽象、類比思想、化歸(圖形變換)的數學思想等。
首先由幾組形狀、大小相同的圖形,學生可以抽象出全等形的概念:形狀、大小完全相同的兩個圖形能夠完全重合,能夠完全重合的兩個圖形就是全等圖形;然后類比全等形,學生嘗試給出全等三角形定義:能夠完全重合的兩個三角形全等,它們是一對全等三角形;通過變換一對三角形的位置、方向,如果它們能完全重合,那么這對三角形全等;再通過變換一對全等三角形的位置、方向,可以發現,全等三角形的對應邊相等、對應角相等。
三、概念的教學,引入要精彩
概念的引入要精彩,或貼近生活、或直觀化、或是數學內在美的呈現。
貼近生活,切實使學生感受到我們是因為有需要而學習、研究數學。因此,情景的創設值得每位教師認真下功夫,實踐“好的開始是成功的一半”。以《相似》為例:通過多媒體列舉演示生活中的大量實例,學生很容易發現生活中存在大量具有同一特征的現象,因此我們有必要研究它。再通過手影游戲,學生的探究欲更強,也容易發現相似的性質。從大量的一般實例當中發現一類特殊的實例來進行研究,發現共性,歸納出來,再將其應用,這又是特殊到一般的轉化。
幾何類概念的引入要直觀化,發展學生直觀想象素養的同時,培養學生的數學歸納與概括表達能力。如學生在小學就已經知道什么樣的圖形是三角形、四邊形,因此這類概念教學時,大膽放手讓學生下定義,不足之處由生生之間的互動進行補充,教師可相機點撥。三條線段首尾順次相接組成的圖形是三角形,那四邊形是否可以通過類比,定義為由四條線段首尾順次相接組成的圖形呢?為什么不行?通過直觀的實際操作學生會發現,需要補充“在同一平面內”。
以內在美調動學生的數學探究欲。數學的魅力遠不止形式上的對稱等,其內在美同樣不可忽視。如平方差公式:兩個二項式相乘,結果是幾項?一些算式老師可以快速口算出答案,你知道這是為什么嗎?學生的好奇心瞬時被調動起來,這樣的設計還能凝聚學生向師力,可謂一舉多得。對于這樣的式子,平方差公式還適用嗎?以數學的整體思想之美再次調動學生探究欲,增強學習數學的濃厚興趣。
四、概念的教學,問題要精妙
好的問題設計,可以引發學生積極思考,發展學生的思維廣度、深度,促進學生對數學思想的體悟,促進數學素養的提升。以《弧長和扇形面積》為例:本節概念可挖掘出類比思想和由特殊到一般的數學思想。
在明確弧長概念后,以問題串的形式引導學生從特殊到一般的順序進行思考,從而總結出弧長的計算公式;再讓學生用類比的思想方法,類比弧長公式的推導過程從而得到扇形面積的公式。
1.圓的周長可以看作是多少度的圓心角所對的弧長
2.在同圓或等圓中,每一個1°的圓心角所對的弧長有怎樣的關系?
3.半徑為r,圓心角為1°的弧長與這個圓的周長有什么關系?半徑為R,圓心角為2°的弧長與這個圓的周長有什么關系?你能求出半徑為R,圓心角為n°的弧長是多少嗎?
4.類比弧長的計算公式推導過程,你能推導出扇形面積的計算方法嗎?
五、概念的教學,活動要精巧
教學中,活動必不可少,好的活動設計可以使學生更好地體悟數學思想,理解數學概念。以《直線、射線、線段》為例:
1.問題:什么是線段的中點?怎樣找到線段的中點?
學生可通過折紙條、折細繩的活動來理解中點的概念。從紙條、細繩的形象抽象出線段,再通過數形結合,用計算的方式來找到形。最后通過類比線段中點,自己嘗試歸納線段的三等分點、四等分點的定義及表示方法。
2.問題:什么是線段的和、差?
和、差這本是數或式的運算結果,圖形怎么也會有和、差呢?學生可利用直尺和圓規進行操作,從而理解數形之間是可以相互轉換的。
六、概念的教學,總結要精辟
編筐編簍重在收口,好的總結更能提煉數學思想,起到畫龍點睛之效。以《絕對值》為例:總結時,數形結合,更利于學生理解概念本質。從代數意義看,一個正數的絕對值是它本身,一個負數的絕對值是它的相反數。從幾何意義看,一個數在數軸上所對應點到原點的距離叫做這個數的絕對值。像這樣,既有幾何意義又有代數意義的概念在初中有很多,如相反數,教師們不能只講其一,不講其二。
再如《絕對值》的意義:當 時, ;當 時, ;當 時, 。分類才能無重復無遺漏。
再如《圓》,靜態定義:同一平面內,到定點的距離等于定長的所有點的集合,充分體現了集合思想。動態定義:平面內,線段繞一個端點旋轉,另一個端點形成的軌跡就是圓。充分體現了化動為靜的轉化思想。
長期這樣多角度、多思想總結概念,學生們遇到其他問題也會自覺的多角度、多方向、多思想的思考了。
總而言之,數學教學要從數學出發,讓課堂活動充滿“數學味兒”;數學教學要從生活出發,真正實現數學來源于生活,應用于生活,使學生學“有用的數學”;數學教學要從思想出發,要有提煉、有高度,學“科學的數學”。
參考文獻:
[1]王金仁.初中數學教學中如何培養學生的反思習慣[J].考試周刊,2011(10):72
[2]趙超,江春.中學數學思想方法淺析[J].新課程(中旬),2012,(08)
[3]曾祥偉.淺談初中數學思想方法教學[J].雙語學習,2007,(04):15
[4]于美麗.關于中學數學教學中數學思想和方法的探討[J].成才之路,2011,(03):22
[5]劉桂蘇.初中幾種常見的數學思想[J].教育教學論壇,2010,(06):144
[6]李樹浩.試論中學階段的數學思想方法及其教學策略[J.]中學教學參考》,2010,(03):83-84)
[7]黃家超.初中數學教學中如何滲透數學思想方法[J].教育教學論壇》,2011,(10):58-59