摘 要:在講授向量加減法時,引導學生將已經(jīng)熟練掌握的數(shù)量加減法的知識遷移到向量加減法的學習之中,從而降低向量加減法的教學難度,收到易理解、入門快、明操作、記憶深的效果。
關(guān)鍵詞:遷移;向量的加法;向量的減法
一、簡介
在心理學范疇,遷移是指一種學習對另一種學習的影響。心理學家桑代克認為,只有在原先的學習情境與新的學習情境有相同的要素時,原先的學習才有可能遷移到新的學習中去。而且,遷移的程度取決于這兩種情境相同要素的多寡。
向量加減法運算不同于數(shù)量加減法運算,但稍作比較分析,就能夠發(fā)現(xiàn)它們存在共通之處。在教學向量加減法時,筆者做了一些創(chuàng)新嘗試,引導學生把已經(jīng)熟練掌握的數(shù)量加減法正遷移于向量加減法,達到了化解難點、降低難度的目的。
二、加減法定義的遷移
定義是對事物的本質(zhì)特征所做的確切表述,是使認識對象從有關(guān)的綜合分類系統(tǒng)中彰顯出來的認知行為。正如不了解關(guān)于汽車的精確描述,人們也可以熟練地駕駛汽車一樣,不清楚向量加減法的定義,也可以進行向量加減法的運算。但明確向量加減法的定義,對于教學向量加減法無疑是有幫助的。
筆者從小學數(shù)學加減法的定義入手,引導學生把數(shù)量加減法的定義遷移于向量加減法,從而給出向量加減法的定義。
向量加法的定義:已知兩個加向量,求和向量的運算。(小學對加法的定義:已知兩個加數(shù),求和的運算。)
向量減法的定義:已知和向量與一個加向量,求另一個加向量的運算。(小學對減法的定義:已知和與一個加數(shù),求另一個加數(shù)的運算。)
向量加減法與數(shù)量加減法是同類而不同種的兩個概念。把數(shù)量加減法的定義遷移于向量加減法,學生自然會產(chǎn)生似曾相識的感覺,在心理層面上減輕了因陌生而產(chǎn)生的學習壓力。
定義的相似性、可比性,為運算方法的遷移奠定了基礎(chǔ)。
三、加減法運算方法的遷移
例:某同學從家中(A處)出發(fā),向正南方向行走3 km到達超市(B處),買了文具后,又沿著正北方向行走4 km到達學校(C處)(如圖1)。該同學共走了多少路程?位移的大小是多少?
路程s=3+4=7 km;位移:■=■2=■=5 km
路程是數(shù)量,位移是向量。路程多少和位移大小的計算分別運用了數(shù)量加法和向量加法這兩種不同的方法。學生通過這一例子可有如下收獲:(1)領(lǐng)略到向量加法與數(shù)量加法的不同(為克服由數(shù)量加法到向量加法可能產(chǎn)生的負遷移打預(yù)防針);(2)對向量加法有了初步的感性體驗。
加法運算是減法運算的基礎(chǔ)。在教學向量加法運算時,強調(diào):“加向量首尾相接,和向量首指向尾”的思維方法。如計算:■+■+■.
解:■+■+■=■+■+■=■
在板演這一求解過程后,引導學生回顧小學階段初學數(shù)量加法運算時的情景:
老師:2+3=?(教師讓學生思考片刻,接著啟發(fā)學生)
老師:先數(shù)2個手指,接著數(shù)3個手指。(稍停片刻)同學們,數(shù)一數(shù),一共有多少個手指?
學生:1,2,…5。
老師:2加3等于多少?
學生:等于5。
小學老師對數(shù)量加法運算的啟蒙過程其實蘊含了“加數(shù)首尾相接,和從首到尾”的思維方法。通過類比,加深了學生對向量加法的理解。
減法運算是加法運算的逆運算。減法運算存在著逆思維的過程,相對于加法運算難度更大。在講授向量減法運算時,除了講清楚向量減法的三角形法則:“減向量和被減向量同起點,差向量是由減向量指向被減向量”外,筆者還做了如下教學設(shè)計:
在學習數(shù)量減法運算時,我們有如下規(guī)律:“做減法,想加法”。如:8-3=什么數(shù)?
想:什么數(shù)+3=8
顯然5+3=8
所以8-3=5
在做向量減法時,我們也可以進行類似的思維:
■-■=什么向量?(圖2)
想:■+什么向量=■
顯然■+■=■
所以■-■=■
又如,計算:■-■-■
解:■-■-■=■+■+■=■
在上式的求解過程中,強調(diào):“做減法,想加法”,減去一個數(shù)等于加上這個數(shù)的相反數(shù),把減法運算轉(zhuǎn)化為加法運算的思維方法。
四、結(jié)語與展望
將小學所學的數(shù)量加減法運算的方法巧妙地遷移于向量的加減法運算,學生學得容易,學得輕松,感到新鮮和好奇,從而思維興奮,學習興趣油然而生。
(作者單位 廣東省東莞市東莞理工學校數(shù)理科組)