數(shù)學(xué)概念是構(gòu)建數(shù)學(xué)理論大廈的基石,是數(shù)學(xué)思維的細(xì)胞.數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能,乃至數(shù)學(xué)創(chuàng)新能力都以清晰準(zhǔn)確的概念為基礎(chǔ).李邦河院士認(rèn)為:“數(shù)學(xué)根本上是玩概念的,不是玩技巧.技巧不足道也!”
基于此,如何在概念教學(xué)中有效地培養(yǎng)和開(kāi)發(fā)學(xué)生的思維品質(zhì),顯然應(yīng)該是數(shù)學(xué)教育教學(xué)必須關(guān)注的問(wèn)題.本文將依托自身的教學(xué)經(jīng)歷簡(jiǎn)述筆者在這一方面的粗淺體會(huì).
1 揭示概念的產(chǎn)生形成過(guò)程,創(chuàng)設(shè)求知情境,培養(yǎng)思維的主動(dòng)性
思維的主動(dòng)性,是各種思維品質(zhì)的基礎(chǔ)和先決條件.表現(xiàn)為學(xué)生在獲得數(shù)學(xué)知識(shí)時(shí)充滿熱情,積極主動(dòng)地思考,學(xué)生的主體作用可以通過(guò)思維的主動(dòng)性表現(xiàn)出來(lái).
在數(shù)學(xué)概念教學(xué)過(guò)程中向?qū)W生揭示概念的產(chǎn)生形成過(guò)程,展示概念產(chǎn)生的背景,激發(fā)學(xué)生的好奇心,達(dá)到讓學(xué)生主動(dòng)思考的目的,從而培養(yǎng)思維的主動(dòng)性.
案例1 在學(xué)習(xí)直線的傾斜角與斜率概念時(shí),教師提出問(wèn)題:“如何確定一條直線?”學(xué)生一般能回答出:“兩點(diǎn)確定一條直線.”
接著,教師呈現(xiàn)如下兩幅圖象:
這樣引入概念,揭示了傾斜角、斜率出現(xiàn)的背景,讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)概念的產(chǎn)生不是憑空想象的,而是有實(shí)際意義作基礎(chǔ).
同時(shí),這種做法將數(shù)學(xué)的思維活動(dòng)展示給學(xué)生,使學(xué)生沉浸在對(duì)新知識(shí)的期盼探求的情境之中,積極的思維活動(dòng)得以觸發(fā).
2 創(chuàng)設(shè)不同學(xué)科知識(shí)聯(lián)系,培養(yǎng)思維的靈活性
數(shù)學(xué)思維的靈活性是指學(xué)生思維活動(dòng)的靈活程度,以多向思維為基礎(chǔ),善于從多種角度,其他學(xué)科去思考問(wèn)題.
數(shù)學(xué)概念教學(xué)盡可能聯(lián)系實(shí)際,利用其他學(xué)科知識(shí)促進(jìn)理解概念,從而培養(yǎng)思維的靈活性.
案例2 在引入弧度概念時(shí),最好能先啟發(fā)學(xué)生思考物理中一些量的不同測(cè)量方式,例如.測(cè)量大氣壓時(shí),可以用氣壓計(jì)直接讀出大氣壓的值,也可以用水銀柱的高度來(lái)表示大氣壓.在物理學(xué)中,有好多量可以有不同的表示方法.在啟發(fā)學(xué)生思考這些之后,再引入弧度——告訴學(xué)生刻畫(huà)角度還有一種方法就是用弧度來(lái)刻畫(huà),這樣學(xué)生的思維就很容易跟著動(dòng)了,而不是教師強(qiáng)制讓學(xué)生接受弧度這個(gè)概念.
3 反思概念實(shí)質(zhì),培養(yǎng)思維的深刻性
思維的深刻性主要表現(xiàn)在理解力強(qiáng),能抓住概念、定理的核心及知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系.
通過(guò)對(duì)概念的不斷反思與不斷探討,理解會(huì)更深刻,思維也更深刻.
案例3 已知定義在R上的奇函數(shù)( )f x,當(dāng)0x >時(shí),( )32f xx=+;求當(dāng)0x <時(shí),( )f x的表達(dá)式.
這是一道考查函數(shù)概念及轉(zhuǎn)化思想的常見(jiàn)題.
通過(guò)對(duì)以上4個(gè)函數(shù)奇、偶性的分析,學(xué)生對(duì)奇、偶函數(shù)的定義域必須關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱(chēng)這一條件定會(huì)有更深刻的認(rèn)識(shí),從而養(yǎng)成要判斷函數(shù)奇、偶性,先必須考察函數(shù)定義域的良好習(xí)慣.
案例5 判斷動(dòng)點(diǎn)()P x y,軌跡.
(1)動(dòng)點(diǎn)()P x y,到定點(diǎn)(3 0)F,的距離與它到定直線:4l x =的距離之比為1.
(2)動(dòng)點(diǎn)()P x y,到定點(diǎn)(3 0)F,的距離與它到定直線:3l x =的距離之比為1.
通過(guò)對(duì)以上兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)()P x y,的軌跡分析,找出了拋物線定義所沒(méi)有強(qiáng)調(diào)的定點(diǎn)F與定直線l的位置關(guān)系,只有當(dāng)Fl?時(shí),軌跡是拋物線;而當(dāng)Fl∈時(shí),軌跡卻是直線.
在講述一個(gè)概念后,設(shè)計(jì)幾個(gè)帶有陷阱的判斷,先讓學(xué)生跳下去,然后讓學(xué)生自己爬出來(lái),這也是培養(yǎng)學(xué)生思維嚴(yán)謹(jǐn)性的好方法.
5 探索概念公式不同論證,培養(yǎng)學(xué)生思維的廣闊性
思維的廣闊性,表現(xiàn)為思路寬廣,善于多方探求,多方位,多角度地思考問(wèn)題.
在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中,離不開(kāi)數(shù)學(xué)公式,定理的推導(dǎo),因?yàn)閿?shù)學(xué)公式,定理是在數(shù)學(xué)概念的基礎(chǔ)上繼續(xù)獲得新知的必由之路.可以將某些概念,定理,公式,法則設(shè)置為探究性問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn),檢驗(yàn)論證.在這一過(guò)程中,鼓勵(lì)學(xué)生多角度去聯(lián)想、思考、探索,這樣既加強(qiáng)知識(shí)間聯(lián)系,又培養(yǎng)了學(xué)生思維的廣闊性.
案例6 高中數(shù)學(xué)必修2 第106頁(yè)“點(diǎn)到直線的距離”教學(xué).教學(xué)過(guò)程中遇到的困難是:思路順暢的運(yùn)算很繁,而運(yùn)算較簡(jiǎn)單的思路又不自然.為了學(xué)生的思維得到應(yīng)有的訓(xùn)練,學(xué)生的主體作用充分體現(xiàn)出來(lái),避免采用“滿堂灌”、“注入式”,筆者試著按“具體到一般”原則,引導(dǎo)學(xué)生怎樣去“想”,設(shè)計(jì)如下的教學(xué)程式:
(1)讓學(xué)生從多角度去探求點(diǎn)(1 1)P,到直線:210l xy+?=的距離.引領(lǐng)學(xué)生思考和討論,得出如下解題思路:
思路1 過(guò)點(diǎn)P作l的垂線,設(shè)垂足為D,轉(zhuǎn)化為求兩點(diǎn)間距離.
案例7 在教學(xué)異面直線概念時(shí),揭示概念定義后,可以通過(guò)如下三個(gè)問(wèn)題進(jìn)行辨析:
(1)在兩個(gè)不同平面內(nèi)的直線是異面直線嗎?
(2)沒(méi)有公共點(diǎn)的兩條直線是異面直線嗎?
(3)平面內(nèi)的一條直線和平面外的一條直線是異面直線嗎?
反例能進(jìn)一步突出異面直線的本質(zhì)特征,有效防止誤解加深認(rèn)識(shí),有效培養(yǎng)思維的批判性.
總之,數(shù)學(xué)思維品質(zhì)的各個(gè)方面是相互影響的.在概念教學(xué)中不僅要使學(xué)生記住概念,會(huì)用概念去解決問(wèn)題,還應(yīng)在構(gòu)建概念的過(guò)程中通過(guò)啟迪和引導(dǎo),使學(xué)生參與到分析概念知識(shí)的形成過(guò)程中去,為學(xué)生今后的學(xué)習(xí)和發(fā)展提供良好的思維品質(zhì).