周軍
【摘要】 數(shù)學概念是構成數(shù)學命題的基本元素,數(shù)學概念里蘊含著豐富的數(shù)學思想及思維方法,所以透徹的掌握數(shù)學概念,就是抓住了數(shù)學學習的本質.為了減輕高中生學習數(shù)學的困難,使高中生盡快進入數(shù)學學習的軌道,我們要對數(shù)學概念進行研究,從掌握方法這個本質上,引導學生掌握數(shù)學概念的多種常見學習方法,激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣從而培養(yǎng)學生的雙基和思維能力,達到新課改的目的.
【關鍵詞】 數(shù)學概念;中心詞;關鍵詞;學習方法
一、研究數(shù)學概念的目的
進入高中后,學生們對數(shù)學學習感覺困難,這種現(xiàn)實現(xiàn)象是我研究數(shù)學概念學習的動力;數(shù)學題目千變萬化,數(shù)學概念永恒不變!數(shù)學概念是構成數(shù)學公理定理公式等命題的基本元素,所以透徹的掌握數(shù)學概念是學好數(shù)學的基礎;數(shù)學概念里蘊含著豐富的數(shù)學思想及思維方法,通過數(shù)學概念的學習,即抓住了數(shù)學學習的本質,既能培養(yǎng)學生的思維能力,又能起到綱舉目張和事半功倍的作用.
二、數(shù)學概念的認識
1.數(shù)學概念的含義
數(shù)學概念是現(xiàn)實世界中空間形式和數(shù)量關系及其本質屬性在思維中的反映.所以,我們學習數(shù)學概念時,可以以現(xiàn)實生活為出發(fā)點,明確告訴學生,主要研究空間形式和數(shù)量關系及本質屬性.
2.數(shù)學概念的結構
概念的結構:在一個科學體系中,任何一個概念都反映事物的一定范圍和這個范圍內食物的共同本質.概念所反映事物的范圍叫做這個概念的外延;這些事物的本質屬性的總和,叫做這個概念的內涵.
同樣,數(shù)學概念也有其外延和內涵.數(shù)學概念的外延和內涵,對于中學生來講,顯得太理論化,學生不習慣,也容易感覺枯燥而失去興趣.我就換種說法,即數(shù)學概念的“外延”用“中心詞”來描述,數(shù)學概念的“內涵”用“關鍵詞”來描述.“中心詞”往往出現(xiàn)在數(shù)學概念的最后一個詞.“關鍵詞”,其實就是“中心詞”的定語,往往在“中心詞”的前面.
3.數(shù)學概念的方法
在數(shù)學中常用概念的限定與概念的概括這兩種方法,給出新的概念,前者體現(xiàn)了從一般到特殊,后者體現(xiàn)了從特殊到一般的認識規(guī)律.
4. 數(shù)學概念中的漢語語言文字,有時可以看作無實在意義的符號,這樣反而更容易幫助學生接受概念,消除對數(shù)學抽象概念的恐懼感,增強學生學習數(shù)學的興趣.例如,充分條件的概念,高中學生總感覺是難點.如果我們從純數(shù)學邏輯的角度去講解這個概念,學生反而不懂.我們把“充分條件和必要條件”看作兩個符號,A和B,這兩個符號代表或描述同一種狀態(tài),是對同一種狀態(tài)的不同說法.同一種狀態(tài),即pq;前者是后者的A,即充分條件,也可用另一種表述,即后者是前者的B,即必要條件.
三、數(shù)學概念的學習方法
1.找出和把握數(shù)學概念的“中心詞”和“關鍵詞”
數(shù)學概念是數(shù)學的本質和核心,把握其“中心詞”和“關鍵詞”是學習數(shù)學的根本方法.
舉例來理解“中心詞”和“關鍵詞”.高中數(shù)學涉及的“角”很多,列舉如下:“向量之間的夾角,直線的傾斜角,異面直線所成角,斜線和平面所成的角,二面角的平面角”等,學生不容易準確界定這些角的范圍,其原因就是對角的概念理解不準確.這些角的定義中,最后一個詞都是“角”,是“中心詞”,合乎角的一般定義.所以我們引導學生,要找出“頂點”“始邊”“終邊”“旋轉量的大小”“ 旋轉 的方向”.在數(shù)學簡潔性原則作用下,這些角的大小基本被限制在平角范圍內,都用正角表示,都盡量用較小的角表示.所以當我們將其他三個要素即“頂點”“始邊”“終邊”找到后,角的范圍也就出來了!而“角”前面的定語等描述,就是“關鍵詞”.向量之間的夾角,頂點是兩個向量共同的箭尾.特殊性在于,兩個向量有方向,分別充當始邊終邊,所以可以既取0°又取180°,范圍即θ∈[0°,180°];直線的傾斜角,頂點是直線與x軸的交點,始邊是x正方向,終邊是頂點向直線向上的方向.由于沒有方向,當重合時,等于0°或180°,簡潔性原則告訴我們,能用小的數(shù)表示就不用大的數(shù)表示,所以取0°而不等于180°,范圍即θ∈[0°,180°);異面直線所成角,頂點是平移后的交點,由于異面,不等于0°,范圍即θ∈(0°,90°];斜線和平面所成的角,頂點是斜足,一條邊是斜線,那另一條邊呢?所以要找出另一條邊!另一條邊一定經過斜足!兩點確定一條直線,再找一個點!射影在不同的人手里,都是唯一的,所以作出垂線,垂足作為另一個點.這樣找出了另外一條邊.范圍即θ∈[0°,90°];二面角的平面角,“頂點”“始邊”“終邊”三者都沒有!都需要我們找出來!頂點是兩個半平面共有的,所以只能在兩個半平面的交線上作頂點O!角是兩個面形成的角,所以角的兩條邊應該在兩個面內分別找!過頂點O的邊有無數(shù)條,垂線在不同人的手里,都是唯一的!所以作垂線作為角的邊!兩個平面由重合到完全展開,對應著邊由0°到180°,范圍即∠AOB∈[0°,180°].
2.利用概念的限定和概念的概括兩種方法學習數(shù)學概念
上述角的范圍的理解和學習,是采用一般的概念“角”來說明特殊的概念“向量之間的夾角,直線的傾斜角,異面直線所成角,斜線和平面所成的角,二面角的平面角”等,這種方法叫做概念的限定.我們在教學中,注意運用這種方法學習數(shù)學概念,教學效果就會事半功倍.例如高中數(shù)學“函數(shù)概念”的學習程序,“作圖、通過圖像研究定義域、值域,通過自變量和因變量之間的變化關系,來研究函數(shù)性質單調性、奇偶性、周期性”等.“冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、三角函數(shù)”都是“函數(shù)”,都是借助研究“函數(shù)概念“的模式來學習的;“等差數(shù)列、等比數(shù)列”都是“數(shù)列”,都體現(xiàn)了次序和次序對應的數(shù)列的項;“運算方法”通常指“加減乘除乘方”等,講到“向量的運算”“數(shù)組的運算”“復數(shù)的代數(shù)運算、復數(shù)的三角運算”時自然聯(lián)想到“加減乘除”;這是從一般概念來認識特殊概念,等等.
反之,從特殊概念認識一般概念.例如高中數(shù)學“數(shù)組”是“向量”的一般形式,“向量”是“數(shù)組”的特例,高中數(shù)學教材先講“向量”,再講“數(shù)組”,即先講特例再講一般概念;在學習“數(shù)組”時,可以介紹兩者的關系,讓學生感覺到“數(shù)組”的親切感,從而對“數(shù)組”不陌生、不恐懼,即可以類比“向量”來學習“數(shù)組”.高中“函數(shù)”概念,在初中一次函數(shù)、二次函數(shù)、反比例函數(shù)基礎上,再抽象概括,也是一種概念的概括方法,等等.
3.借助表達式來學習概念,即將概念中的數(shù)量關系用數(shù)學符號語言表達出來,有的可以形成等量或不等量的關系,進而來研究.
1)將數(shù)學概念用數(shù)學符號語言表達出來,即用等式或不等式表示數(shù)學概念.
比如等差數(shù)列的概念,將其表達式進一步抽象得
例如:求函數(shù)y= 8-2x2+2x 的定義域一題,就是將二次函數(shù)的值域,充當指數(shù)函數(shù)自變量,再充當冪函數(shù)的自變量.
7.數(shù)學概念可以放在生活里研究
在現(xiàn)實生活里,學生有其自己的生活世界和社會實踐,有自己的經驗和體驗.以學生生活為背景來學習數(shù)學概念,可以激發(fā)學生在生活里應用數(shù)學的興趣和習慣.香港教材“公說公有理婆說婆有理”的題目,股東、工會領導人、某工人三人,針對同一個公司里的紅利和工資,在xoy直角坐標系中畫了三種直線的圖像,表達了三種心聲!
8.借助于電腦這個現(xiàn)代化的工具來研究
高中數(shù)學《數(shù)據(jù)表格信息處理》《線性規(guī)劃初步》等,都可以放在電腦里學習研究,生動形象可操作.
四、讓學生大膽參與到數(shù)學概念的學習中
新課程發(fā)展的核心理念:為了每一名學生的發(fā)展.我們在進行數(shù)學概念的教學中,讓學生大膽參與進來,從其自己的生活經驗和體驗為出發(fā)點,逐步認識數(shù)學概念的本質,掌握數(shù)學概念.
例如,在進行“角”的概念教學中,我們可以讓學生說出生活里,他們接觸到的“角”的詞,語文學得好的學生,很快說出魯迅故鄉(xiāng)里的楊二嫂,站成了圓規(guī);有很多學生會說出各種經驗體驗,牛角羊角等,不要輕視這些不著邊際的例子,要鼓勵學生,讓學生找這些角的共性,有尖端,經過尖端,空間越來越大.把這個空間用鋸子鋸開,讓被鋸開的部分,在一個平面上蓋章,即得到角的輪廓,尖端可以抽象為點,輪廓可以抽象為兩條射線,即角的兩條邊再引導學生觀察擰螺絲、鐘表,擰螺絲時,螺絲刀在一定的方向下,旋轉了不止一周.時針和分針之間的角的大小超過一周,并有一定方向,進而引進任意角…也體會了高中角的形成過程,這是一個動態(tài)的角.
五、結 語
通過數(shù)學概念學習方法的研究,可以讓高中生盡快擺脫數(shù)學學習的困境.學生掌握了數(shù)學概念的學習方法后,可以把這種方法遷移到數(shù)學公式等命題的學習,遷移到其他學科如物理化學等的學習中,激發(fā)了學生們的數(shù)學興趣.也能夠有效、高效的培養(yǎng)學生的知識、技能、能力,培養(yǎng)出更多有能力去為人民服務的社會主義建設者.