樊萬阜
【摘要】概念生成的核心,就是要讓學生在探索、辨析、感悟和運用中提升自己的數學思維,完善自己的知識體系,構建自己的數學思想,以達到使學生獲得必備的數學素養(yǎng)與最佳發(fā)展的目的.掌握了概念的根,就可以準確把握知識在不同教學階段的不同含義和不同的教學要求:先從實際模型抽象出概念,然后用數學方法研究性質,最后運用模型解決問題.
【關鍵詞】概念生成;數學概念的核心;數學的本質
概念生成的核心,就是要讓學生在探索、辨析、感悟和運用中提升自己的數學思維,完善自己的知識體系,構建自己的數學思想,以達到使學生獲得必備的數學素養(yǎng)與最佳發(fā)展的目的.可以說,概念生成的過程,就是數學精神的陶冶過程.另外,每一節(jié)數學課,每一個數學概念,又都不是孤立存在的,我們應站在系統的高度來看待.也就是說,概念教學不能“就事論事”,只注重這個“點”,這樣只會“見木不見林”,應該找到知識體系大樹中,概念的根深藏于什么位置,圍繞根來開展教學,這是概念生成的基礎,這樣會讓學生體會“數學概念推廣” 這一重要的數學思維過程.
學習一個新概念,首先應讓學生明確學習它的意義、作用.因此,教師應設置合理的教學情景,使學生體會學習新概念的必要性.概念的引入,通常有兩類:一類是從數學概念體系的發(fā)展過程引入,一類是從解決實際問題出發(fā)的引入.
從數學體系發(fā)展過程角度看,一些概念是從數學知識發(fā)展需要引入的.例如:在講分數指數冪時,我們的教材上只是給出定義:a1[]n=n[]a(a>0).為什么引入分數指數冪呢?教師可以引導學生回憶我們學過的加、減、乘、除、乘方、開方的概念的引入,以及相反數、倒數的引入過程:乘法的引入,就是當多個因數相加時,為了簡化運算,引入乘法;當多個因數相乘時,為了簡化運算,引入乘方.還有一些看起來是規(guī)定的概念,也要讓學生了解其規(guī)定的合理性.相反數的引入,將加法和減法統一為加法;倒數的引入,將乘法和除法統一為乘法;那么分數指數冪的引入,將乘方和開方統一為乘方.這樣學生就好理解了.另外,許多新概念的研究是與與之相似的概念類比進行的.例如,類比指數的運算法則引出對數的運算法則,類比指數函數引出對數函數,等等.
從實際問題的角度來看,數學概念一般來源于實際問題的解決或數學自身發(fā)展的需要,在其以定理、法則、公式這些冷冰冰的形式化知識展現的背后,隱藏著原始的、生動活潑的教學思維,這就是概念形成的目標.華羅庚教授說得好:“學習數學最好到數學家的紙簍里去找材料,不要只看課本上的結論.”中學數學概念與實際生活有著密切的聯系,讓學生了解概念的實際背景,有利于學生認識學習數學的作用,同時也能激發(fā)學生學習數學的興趣.函數是描述客觀世界變化規(guī)律的重要數學模型,函數概念的引入就可以用學生熟悉的實際問題,如時間、速度、路程的關系;生產中的函數關系、氣溫變化、買賣商品中的函數關系等,引入函數概念.再如指數函數的引入,教師可以讓學生做一個折紙游戲:將一張厚度為0.1毫米的報紙進行對折1,2,3,…,30次,你知道會有多高嗎?若對折x次,得到高度為y,y與x 有怎樣的關系?學生很感興趣,動手去折,折到7~8次,就折不動了.用計算器算一算,對折30次,得到約為1087千米,并且得到y=2x(x>0)這個函數.這樣引入,既讓學生體會到生活中的指數函數,而且感受到了指數函數增加的速度,體會指數爆炸.
如果課堂教學抓不住數學概念的核心,沒有前后一致、貫穿始終的數學思想主線,在學生沒有基本了解數學概念和思想方法時就進行大量解題操練,就會導致教學缺乏必要的根基,學生花大量時間學數學,做無數的練習,但數學基礎仍很脆弱.例如,在學習指數函數后,利用指數函數的性質比較大?。海?.7)2.5,(1.7)3,學生能夠做對,但是說不清楚為什么.學生知道利用的是指數函數的單調性,卻把(1.7)2.5,(1.7)3這兩個數當成函數,說明學生對于函數概念、函數值、用函數觀點看問題,都需要再次理解.因此,一個概念的學習,不僅僅是一節(jié)概念課就能完成的,對概念的理解與掌握是一個循序漸進的過程,需要在概念課的后繼課程中不斷地反復應用,不斷地加深理解.
那么,我們在做教學設計時,應該怎么辦呢? 首先問自己幾個問題:(1)概念的來源理清了嗎?(2)概念的內涵與外延是什么?(3)與之相關概念的相互關系是什么?(4)概念有什么文化作用?例如,向量概念,高中階段數學和物理所使用的傳統定義是:向量是一種既有大小又有方向的量.物理中的向量概念又叫矢量,例如速度、加速度、力等就是這樣的量,它是有自己的準確含義的;數學中的向量概念,它舍棄了物理中的實際意義,抽象為數學中的概念,強調的是向量的幾何意義.又如角的概念的推廣、復數的引入等我們都可以這樣處理.
掌握了概念的根,就可以準確把握知識在不同教學階段的不同含義和不同的教學要求:先從實際模型抽象出概念,然后用數學方法研究性質,最后運用模型解決問題,這樣就體現了數學知識產生和發(fā)展的過程,突出了數學的來龍去脈,有助于學生理解數學的本質,從而形成對數學的完整認識.