黃亞軍
在數(shù)學知識體系中,數(shù)學概念是其中最基本的構成元素,而數(shù)學命題則反映了數(shù)學概念之間的關系。在數(shù)學知識學習中,概念學習占有較大比重。
數(shù)學概念是反映事物在空間形式與數(shù)量關系方面的關鍵屬性或本質屬性的基本單位。與一般概念相比,數(shù)學概念具有鮮明的特點:
(1)數(shù)學概念在一定范圍內具有普遍意義,這是數(shù)學抽象的結果。
(2)學習數(shù)學概念,意味著學習、掌握一類對象的關于空間形式與數(shù)量關系的關鍵屬性。
(3)特定的數(shù)學符號往往是數(shù)學概念的重要標志之一。
(4)數(shù)學概念具有抽象性和具體性的雙重屬性。一方面,數(shù)學概念需要在具體的事物上進行逐級抽象,抽象程度越高,其普適性就越強。另一方面,抽象程度很高的數(shù)學概念,往往有非常具體的模型。
學生學習數(shù)學概念,基本方式包括以下兩種形式,即概念的形成與概念的同化。概念的形成與概念的同化是數(shù)學概念學習的兩種基本方式,雖然概念形成在低年級用得較多,概念同化在高年級用的相對較多。但是,在日常的數(shù)學教學中,將概念形成和同化結合起來,就可以揚長避短。
值得指出的是,在中小學教育教學改革不斷深入的今天,人們不僅重視概念的形成過程,而且關注概念的抽象過程,特別是,無論是接受式的概念學習,還是發(fā)現(xiàn)探究式的概念學習,都強調創(chuàng)設恰當?shù)膯栴}情境,誘發(fā)學生產生有意義學習的心像。在此基礎上,通過問題串,揭示概念的關鍵屬性,揭示的方式既可以是以定論的方式由教師傳輸、學生接受,又可以是以問題形式由學生自己探究發(fā)現(xiàn),前者就是接受式,而后者就是探究發(fā)現(xiàn)式。
為了更好地進行概念教學,我在教學實踐中進行了如下嘗試。
一、由情景問題產生概念,把概念形成過程情景化問題化
概念教學應盡可能讓學生處在情景中,把事情的發(fā)生過程讓學生感悟,然后轉化為一些具有探究性的問題,真正使有關材料成為學生的思考對象,使概念學習變?yōu)閷W生的內在需要。問題情境不僅可使學生產生疑問,而且可產生興趣,而問題情境的確定性又能調動學生思維的積極性和求知欲,從而激起學生的創(chuàng)造欲望。應當把學生帶入相關的問題情境中,在問題情境中探究概念的本質特征。
如我在講正比函數(shù)概念時,為了讓學生感興趣,設計的教學情景是劉翔跨欄跑步,給出時間,找速度。學生感到非常有趣,很快找到關系式,接著我讓學生觀察式子的特點,揭示知識的本質。我還為學生提供具有典型性的、數(shù)量適當?shù)木唧w材料,安排猜想過程促使學生發(fā)現(xiàn)規(guī)律形成概念。從生活實例中抽象出數(shù)學概念,并用生活實例加強對抽象的數(shù)學概念的理解。
比如在介紹隨機事件與確定事件時,我是這樣設計的,讓學生通過感興趣的摸球游戲,發(fā)現(xiàn)有些事情一定發(fā)生,而有些事情是不一定發(fā)生的這個事實,從中抽象出數(shù)學概念的隨機事件與確定事件。
二、由概念產生問題,運用數(shù)學思想方法理解概念
通過概念產生的問題實例,體會數(shù)學的現(xiàn)實意義。對于那些容易混淆的概念,可以引導學生通過辨別對比,使新舊概念分化,從而深刻理解數(shù)學概念。因此,教學中要通過設計一系列由概念產生的問題,揭示并使學生理解概念的本質與核心。如講同類項,我把東西放在一起,讓學生分類。
對于有的概念不要簡單地給出定義,因為概念是思維的細胞,是濃縮的知識點,是感性飛躍到理性認識的結果,所以有的概念教學應完整地體現(xiàn)這一生動過程,引導學生揭示概念的本質特征,培養(yǎng)學生從具體到抽象的思維方法。比如單項式概念的建立。讓學生列代數(shù)式,觀察所列代數(shù)式包含哪些運算,有何運算特征,揭示各例的共同特征是含有乘法運算,表示積。引導學生概括單項式的概念,并講解:單獨一個數(shù)或一個字母也是單項式的補充規(guī)定。
三、建立數(shù)學模型理解概念
從實際問題情景中抽象出數(shù)學模型,從形式上認識理解數(shù)學概念。
比如反比例函數(shù)的概念,我是這樣設計的,創(chuàng)設問題情景,讓學生對教材中問題1、問題2作分析,抽象出數(shù)學模型y=x/k(k≠0)是反比例函數(shù),再聯(lián)系負整數(shù)指數(shù),y=kx和正比例函數(shù)y=kx(k≠0)從形式上作比較,為了理解并掌握概念。
四、由問題使概念納入原有的認知結構、由問題形成新的認知結構
數(shù)學概念的形成過程是一個數(shù)學化的過程。概念是學生認識數(shù)學化的好素材,通過體驗概念的數(shù)學化過程,能更好地把握概念的本質和非本質屬性,建構良好的知識結構。數(shù)學知識結構是濃縮了的數(shù)學,它可以減輕記憶的負擔,使知識存放有序,也便于有效地提取和遷移。在問題的啟發(fā)下,學生通過自己的探索或者集體的探討來解決問題,最后經過歸納總結,就可以將概念主動納入原有的認知結構。數(shù)學概念的學習過程,實質上是數(shù)學認知結構的發(fā)展變化過程。它不僅僅是數(shù)學知識的獲取與積累,更重要的是使個體形成良好的數(shù)學認知結構。其重點是通過對問題的整個探索過程,使學生掌握數(shù)學概念的本質并用于解決問題,通過理性歸納形成新的認知結構。概念的典型性范例在學生概念的形成、理解和記憶及認知結構的形成中起著極為重要的作用。學生是有個性的,原有的認知結構千差萬別,但仍有必要展示典型的知識結構,供學生參考,使原有的概念結構同化或順應新知識,形成新的認知結構,認知水平提高了一個層次。
總之,教師在概念教學中,要依據(jù)學生的學習心理,有效設計問題情境,激發(fā)學生探究的欲望,通過知識結構的重構,促進學生對概念的理解,讓學生學得有趣,學得開心,學得有數(shù)學味。