初中生符號意識培養(yǎng)的策略探討

陳琦

江蘇省泰興市實驗初中教育集團 225400

數(shù)學(xué)符號是數(shù)學(xué)的語言，是進行數(shù)學(xué)運算與推理、交流與表達的工具，因此，培養(yǎng)與發(fā)展學(xué)生的符號意識是初中數(shù)學(xué)教學(xué)的重要目標(biāo).何謂符號意識？符號意識是指理解并會運用符號表示數(shù)，表示數(shù)量關(guān)系，表示變化規(guī)律，會使用數(shù)學(xué)符號進行運算，進行推理，從而得到一般性結(jié)論［1］.建立符號意識，既有利于學(xué)生使用符號進行數(shù)學(xué)表達，又有利于學(xué)生進行數(shù)學(xué)思考.通過數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)，我們發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)處處有符號，那么，在初中階段，如何培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)符號意識呢？下面是筆者的一些實踐與思考.

在表示基礎(chǔ)中培養(yǎng)學(xué)生的符號意識

在相反數(shù)、絕對值等知識中，教材一般是先用數(shù)的形式解釋它們的意義，然后進行一般化處理，即用字母的形式表示相反數(shù)、絕對值等，它能為學(xué)生學(xué)習(xí)代數(shù)式做鋪墊.在教學(xué)中，教師要理解教材的編寫意圖，適時培養(yǎng)學(xué)生的符號意識.

案例1“有理數(shù)的加法”教學(xué)節(jié)選.

師：如果規(guī)定向東為正，向西為負(fù)，（1）小明先向西走5 m，再向西走3 m，那么小明最后在原點的什么方向多少米？用算式如何表示？（2）小明先向西走5 m，再向東走3 m，那么小明最后在原點的什么方向多少米？用算式如何表示？（3）小明先向東走5 m，再向西走5 m，那么小明最后在哪里？用算式如何表示？

生1：對于第（1）題，小明在原點的西邊8 m處，用算式表示為（-5）+（-3）=-8；對于第（2）題，小明在原點的西邊2 m處，用算式表示為（-5）+（+3）=-2；對于第（3）題，小明回到了原點，用算式表示為（+5）+（-5）=0.

師：如何用文字語言表述這些運算呢？

生2：同號兩數(shù)相加，取相同的符號，用它們的絕對值相加；絕對值不等的異號兩數(shù)相加，取絕對值較大的加數(shù)的符號，并用較大的絕對值減去較小的絕對值；互為相反數(shù)的兩個數(shù)相加為0.

師：如果用a，b表示兩個加數(shù)，如何用含a，b的式子表示這些運算呢？

從特殊到一般是重要的數(shù)學(xué)思想，也符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律.在教學(xué)中，教師首先要利用數(shù)的具體性讓學(xué)生獲得感性認(rèn)識，然后將其抽象為用字母表示的一般性結(jié)論，這能促進學(xué)生符號意識的形成.

在意義建構(gòu)中培養(yǎng)學(xué)生的符號意識

數(shù)學(xué)符號比較多，如數(shù)量符號有π，a，b，c等；運算符號有+，-，×，÷，等；關(guān)系符號有=，≠，≥，≤，∥，∽，⊥，≌等；省略符號有△，∵，∴，Σ等.學(xué)生記住這些符號并不難，難就難在學(xué)生用數(shù)學(xué)符號進行運算與推理.在幾何教學(xué)中，教師可以要求學(xué)生將幾何定義、定理中的數(shù)量關(guān)系、位置關(guān)系等用符號語言表示，從而在合情推理與演繹推理中培養(yǎng)學(xué)生的符號意識.

案例2“全等三角形的判定”教學(xué)節(jié)選.

如圖1所示，在梯形ABCD中，AD∥BC，∠A=∠B=90°，E是AB上一點，且AE=BC，連接DE，CE，∠1=∠2.

圖1

（1）求證：Rt△ADE≌Rt△BEC；

（2）△CDE是直角三角形嗎？請說明理由.

生1：對于第（1）題，∵∠1=∠2，∴ED=CE（等角對等邊）.∵∠A=∠B=90°（已知），在Rt△ADE和Rt△BEC中，∵∴Rt△ADE≌Rt△BEC（HL）.

生2：對于第（2）題，△CDE是直角三角形，理由如下.∵Rt△ADE≌Rt△BEC（已證），∴∠AED=∠BCE（全等三角形的對應(yīng)角相等）.∵∠B=90°，∴∠BCE+∠CEB=90°.∴∠AED+∠CEB=90°.∴∠DEC=180°-90°=90°（平角的定義）.∴△CDE是直角三角形.

教學(xué)中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生理解常用數(shù)學(xué)符號表示的意義和符號運算的合理性，領(lǐng)會運算過程中的數(shù)學(xué)規(guī)律，發(fā)現(xiàn)運算過程中或結(jié)果中所包含的數(shù)學(xué)結(jié)論，同時要求學(xué)生用符號進一步規(guī)范推理過程，理解邏輯推理的合理性，從而培養(yǎng)學(xué)生的符號意識.

在語言互化中培養(yǎng)學(xué)生的符號意識

相對于自然語言，符號語言具有精確、簡潔、通用的優(yōu)勢，但是符號語言比自然語言抽象［2］.一部分學(xué)生因為符號語言的抽象而阻礙了思考的進程.在日常教學(xué)中，教師可以以問題為載體，讓學(xué)生在強化訓(xùn)練中學(xué)會抽象地思考，從而促進學(xué)生形成符號意識.

案例3暑假期間，力美體育運動中心針對學(xué)生推出了兩種打折優(yōu)惠方案：方案一，學(xué)生購買一張暑期專享卡，費用每次按六折計算；方案二，不購買暑期專享卡，費用每次按八折計算.如果九年級的王海暑期健身x次，按照方案一需要支付費用y1元，按照方案二需要支付費用y2元，y1，y2與x的函數(shù)圖像如圖2所示.

圖2

（1）求y1與x的函數(shù)解析式；

（2）計算打折前每次的費用，并寫出y2與x的函數(shù)解析式；

（3）王海計劃暑假期間去力美運動中心健身，應(yīng)選擇方案幾？

生1：對于第（1）題，設(shè)y1與x的函數(shù)解析式為y1=k1x+b.觀察函數(shù)圖像可得直線y1=k1x+b經(jīng)過（0，30），（10，180）兩點，把這兩點的坐標(biāo)代入函數(shù)解析式，所以y1與x的函數(shù)解析式為y1=15x+30.

生2：對于第（2）題，求打折前每次健身的費用，需知道在解析式y(tǒng)1=15x+30中，“15”與“30”的實際意義.這里，“15”的意義就是購買一張學(xué)生暑期專享卡后每次健身的費用，“30”的意義就是購買一張學(xué)生暑期專享卡的費用.因為購買一張學(xué)生暑期專享卡后，每次健身的費用按六折優(yōu)惠，所以打折前每次健身的費用為15÷0.6=25（元）.因為不買學(xué)生暑期專享卡，每次健身的費用按八折優(yōu)惠，所以方案二中每次健身的費用為25×0.8=20（元），所以y2與x的函數(shù)解析式是y2=20x.

生3：對于第（3）題，觀察函數(shù)圖像可以發(fā)現(xiàn)，直線y1=15x+30與y2=20x有交點，交點之前，y1＞y2；交點處，y1=y2；交點后，y1＜y2.因為交點處兩函數(shù)值相等，所以令15x+30=20x，解得x=6.所以健身6次時，選擇兩種打折優(yōu)惠方案所需的費用相等；健身少于6次時，選擇方案二所需的費用較少；健身多于6次時，選擇方案一所需的費用較少.

第（1）題要求學(xué)生通過觀察函數(shù)圖像，把圖形語言轉(zhuǎn)變?yōu)槲淖终Z言，然后把文字語言轉(zhuǎn)化為符號語言，按數(shù)學(xué)方法進行計算，從而得到結(jié)果；第（2）題要求學(xué)生通過分析題意，把解析式中的符號語言轉(zhuǎn)化為自然語言，然后把自然語言結(jié)合題意轉(zhuǎn)化為符號語言，得到第二個函數(shù)解析式；第（3）題要求學(xué)生通過觀察圖像，把圖形語言轉(zhuǎn)化為自然語言，然后把自然語言轉(zhuǎn)化為符號語言，即列方程得到方程的解后，再一次轉(zhuǎn)化成自然語言進行回答.不難發(fā)現(xiàn)，語言的轉(zhuǎn)化，通過強化訓(xùn)練，有利于深化學(xué)生對數(shù)學(xué)符號的理解，能達到靈活運用的目的.

在問題解決中培養(yǎng)學(xué)生的符號意識

學(xué)生是否形成了符號意識，檢驗的重要方法就是在解決問題時，能否引入符號表達、運算、推理，或者對于新概念表示的數(shù)量關(guān)系，學(xué)生能否完全理解.

案例4我們約定：若某函數(shù)圖像上存在橫、縱坐標(biāo)相等的點，則把該函數(shù)稱為“和諧函數(shù)”，其圖像上的這些點稱為“和諧點”.如y=2x-1是“和諧函數(shù)”，其“和諧點”為（1，1）.

（2）已知“和諧函數(shù)”y=x2-（2m+1）x+（m-1）2（其中m＞0），若A，B兩點是它的“和諧點”，，試求m的取值范圍.

師：對于第（1）題，當(dāng)x=y時，看方程是否有解.如果有解，這個函數(shù)是“和諧函數(shù)”，否則不是.

生1：∵x=x-3無解，所以y=x-3不是“和諧函數(shù)”.

生3：當(dāng)x=x2-2x時，解得x=0或x=3，所以y=x2-2x 是“和諧函數(shù)”.

師：那第（2）題怎么做呢？

教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生把實際問題抽象成數(shù)學(xué)問題，并用符號加以表示，同時體會引入符號的必要性，進而在問題解決中培養(yǎng)學(xué)生的符號意識，加深學(xué)生對符號的理解.

總之，形成符號意識，學(xué)會使用符號語言，有助于學(xué)生理解數(shù)學(xué)的本質(zhì)，有利于學(xué)生形成數(shù)學(xué)抽象與數(shù)學(xué)建模素養(yǎng).尤其是數(shù)學(xué)演繹推理，它離不開數(shù)學(xué)符號語言.但需要注意的是，形成符號意識不能一蹴而就，需要教師做好長期、耐心引導(dǎo)的準(zhǔn)備，并多角度地對符號進行滲透與強化.