【摘 要】集合語言是近代數(shù)學的基本語言,利用它可以簡潔準確地表述數(shù)學對象,為理解函數(shù)概念,研究函數(shù)的性質(zhì)提供有力的工具。作為高中數(shù)學的起始課,教學中適當滲透數(shù)學思想和方法,加強數(shù)學思維培養(yǎng),對于剛剛步入高中學生來說至關(guān)重要,良好的開端是成功的前提。從教材內(nèi)容定位,結(jié)合學生學習集合暴露的問題和教學實踐,提出相應(yīng)的教學策略。
【關(guān)鍵詞】集合;數(shù)學思想;數(shù)學思維;數(shù)學抽象
數(shù)學是刻畫自然規(guī)律和社會規(guī)律的科學語言和有效工具,符號化、形式化是數(shù)學的顯著特點。從某種意義上來說,學習數(shù)學就是學習一種有特定含義的形式化語言,以及用這種形式化語言去表述解釋解決各種問題。集合論是數(shù)學家康托爾在19世紀末創(chuàng)立的,集合語言是近代數(shù)學的基本語言,利用它可以簡潔準確地表述數(shù)學對象,為理解函數(shù)概念,研究函數(shù)的性質(zhì)提供有力的工具。作為高中數(shù)學的起始課,教學中適當滲透數(shù)學思想和方法,加強數(shù)學思維培養(yǎng),對于剛剛步入高中學生來說至關(guān)重要,良好的開端是成功前提,所以集合章節(jié)的教學要引起我們的充分重視?,F(xiàn)結(jié)合筆者對集合的教學體會,談?wù)勛约旱睦斫狻?/p>
一、教材內(nèi)容分析
本章包含了集合的含義、表示方法和運算三個部分的內(nèi)容,整體設(shè)計思路是從具體到理論,再回到具體,螺旋上升。教材通過實例,引導學生理解集合的特征,并從不同的角度學習和理解集合的表示方法。通過觀察具體的集合,從“數(shù)”和“形”兩方面使學生感受并歸納出集合與集合的關(guān)系。教材中充分利用韋恩圖和數(shù)軸等幫助學生形象地理解集合的含義與運算,體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合的思想。所以在教學中要滲透數(shù)形結(jié)合、分類討論的數(shù)學思想方法,在引導學生觀察、分析、抽象、類比得到集合與集合的關(guān)系等數(shù)學知識的過程中,培養(yǎng)學生的思維能力。集合的章節(jié)內(nèi)容教與學,為學生提供了一個由初中數(shù)學學習向高中數(shù)學學習的過度平臺,為高中階
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段函數(shù)學習奠定了基礎(chǔ),從集合和對應(yīng)的角度去理解函數(shù)概念,用符號語言來表示函數(shù)和精確刻畫函數(shù)的性質(zhì),讓學生學會用數(shù)學的語言表達數(shù)學內(nèi)容。
二、學生在集合學習中暴露的問題
集合內(nèi)容是高一新生進入高中接觸的全新內(nèi)容,符號化、形式化是它的顯著特征。集合作為一種數(shù)學語言,在后續(xù)的學習中是一種重要的工具(利用集合語言表示函數(shù)定義域值域,方程及不等式的解等等),在教學過程中引導學生使用恰當集合語言表述數(shù)學內(nèi)容。理解集合含義,解決數(shù)學問題就顯得格外重要了。為了學生能夠順利的進行后續(xù)內(nèi)容的學習,在教學中我們要重視學生在學習集合時出現(xiàn)的以下問題:數(shù)學形式化表示不規(guī)范,邏輯連接詞“或”“且”不理解導致使用不恰當,主要出現(xiàn)在集合的交并補運算中;對集合中元素代表的意義不理解或理解錯誤;由具體到一般的抽象表達能力欠缺,主要體現(xiàn)在文字語言敘述轉(zhuǎn)化為恰當?shù)募媳硎荆涣信e法、描述法、圖示法的有效轉(zhuǎn)化與靈活運用;利用韋恩圖或數(shù)軸解決集合子、交、并、補問題時漏洞百出,缺少數(shù)學思維的嚴密性。
三、教學中采取的有效策略
1.加深理解,規(guī)范表達
集合章節(jié)內(nèi)容對于剛剛由初中步入高中的學生來說是比較陌生抽象的,并且涉及的概念較多,表達形式各有不同,在集合的表示和理解上都存在一定的困難所以在教學中要加強學生對概念的理解,規(guī)范集合的表示對集合的意義理解是初學者的難點,這也是集合子交并補運算錯誤的一個重要原因。教學中發(fā)現(xiàn)學生對列舉法表示的集合理解和運用表現(xiàn)的更好,而對描述法表示的集合理解運用則是錯誤不斷。對集合理解關(guān)鍵要抓住“代表元”這個“語法”特征,例如:
2.教材為主,以變引申,以辨激趣
集合的符號化、形式化、工具化的特征決定了它是枯燥無味的,僅局限于教材的例習題的講解會讓學生滿足于現(xiàn)狀,不利于思維能力的提高。以課本為主,對某個數(shù)學問題進行由淺入深的拓展變式引申激發(fā)學生火熱的思考從學生思維的“最近發(fā)展區(qū)”出發(fā),搭建平臺,引導學生主動參與,積極辨析,激發(fā)他們學習數(shù)學的興趣(好多同學本有一顆火熱的心,但集合學完心變得冰涼)。
例如:已知集合A={x|x2-3x+2=0},B={x|x2+mx+n=0}且B?哿A求m,n的關(guān)系。本題講解時可由課本題目逐漸變式引申至本題:
問題1:集合A={1,2}列舉集合A的所有子集。(蘇教版必修1P91(2))
問題2:已知集合A={1,2},B={x|mx+1=0},B?哿A,求m的值。
問題3:已知集合A={1,2},B={x|x2+mx+n=0}且B?哿A求m,n的關(guān)系。
讓學生觀察和比較,矯正辨析,當問題3解決了,我們要講的問題也就自然解決了,在考察集合子集關(guān)系時學生就不那么容易忽略空集了,同時也滲透了分類討論的思想。本題還可以拓展到兩個無限數(shù)集之間的子集關(guān)系求解,如:已知集合A={x|1≤x≤9},B={x|a+1≤x≤2a-1},且B?哿A求a的取值范圍。本題可在“已知A={x|x<2},B={x|x
3.細化教學過程,讓學生領(lǐng)悟數(shù)學思想方法
集合章節(jié)概念比較多,數(shù)學概念本身往往蘊含某種思想方法,教學時我們要重視其發(fā)生過程的教學。應(yīng)當善于引導學生通過感性的直觀背景材料或已有的知識發(fā)現(xiàn)規(guī)律,不過早的給出結(jié)論,應(yīng)弄清抽象概括的過程,充分展示自己是怎樣去思考的,使學生領(lǐng)悟其中的思想方法。例如在講解子集和補集概念時,教材列舉幾組具體的集合:
(1)S={-2,-1,1,2},A={-1,1},B={-2,2} (2)A={x|x≥1},B={x|x≥2} (3)S=R,A={x|x≥1},B={x|x≥1}讓學生通過元素與集合之間的關(guān)系體會集合與集合的關(guān)系。對于列舉法表示的集合可以韋恩圖來形象的表示子集和補集,對于描述法表示的無限數(shù)集可借助數(shù)軸幫助學生理解這些概念。蘇教版必修1第9頁的例題3的求解方法使學生加深了概念的理解,并會用數(shù)軸進行補集運算,學會用數(shù)形結(jié)合的方法解決問題。在補集概念之后可以讓學生通過思考:若S={1,2,5},A=?準,則CSA=_____;CSS=____。再引導學生結(jié)合韋恩圖討論得出補集的性質(zhì),由圖形的直觀性進一步理解補集的概念,培養(yǎng)學生數(shù)形結(jié)合的思想。
集合章節(jié)的教學中,要讓學生領(lǐng)悟數(shù)形結(jié)合思想和分類討論思想,使學生在自主學習中感悟數(shù)學思想。在學法上,鼓勵學生多動腦,多動口,讓學生經(jīng)歷概念的形成過程,加深對概念的理解。通過積極的參與,逐漸增強理解力,掌握數(shù)學思想方法,學會數(shù)學地思維,體驗成功的喜悅,從而提高學習數(shù)學的興趣。
【參考文獻】
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