游志鴻
從小學(xué)到初中,數(shù)學(xué)由具體進(jìn)入到抽象領(lǐng)域,數(shù)學(xué)符號(hào)往往在平常的生活中找不到相對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)單實(shí)例,不少學(xué)生感到數(shù)學(xué)難學(xué),感到數(shù)學(xué)很乏味,這樣就很難學(xué)好數(shù)學(xué)。
數(shù)學(xué)的本質(zhì)是數(shù)的概念,或者說(shuō)數(shù)學(xué)就是建立在概念上,數(shù)的概念就是數(shù)的本身規(guī)定性。所以,學(xué)數(shù)學(xué)首先要正確地理解概念,學(xué)會(huì)解讀數(shù)學(xué)概念語(yǔ)言符號(hào),這是中學(xué)階段學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)至關(guān)重要的一個(gè)基本環(huán)節(jié),其次才是概念的基本運(yùn)用。
所有的數(shù)學(xué)問(wèn)題,都是從概念出發(fā),進(jìn)行推理判斷得出的結(jié)論。然而,在實(shí)際教學(xué)中,不少教師對(duì)概念教學(xué)重視不足,而是采用題海戰(zhàn)術(shù),向?qū)W生灌輸各種解題方法和解題技巧,結(jié)果反而讓學(xué)生迷失在花樣繁多的所謂竅門(mén)之中;甚至導(dǎo)致學(xué)生思維混亂,遺忘了最為清晰的解決問(wèn)題的思維路徑。
出現(xiàn)這樣的教學(xué)結(jié)果,一個(gè)重要的原因源于教師自身對(duì)數(shù)學(xué)邏輯思維建構(gòu)的層次把握不足,急于求成,以至于偏離了概念這個(gè)數(shù)學(xué)根本,本末倒置,這樣學(xué)生是很難學(xué)好數(shù)學(xué)的。所以,在數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中,唯有立足概念,從概念出發(fā)解決數(shù)學(xué)問(wèn)題,把數(shù)學(xué)問(wèn)題再還原到概念,從而做到以不變應(yīng)萬(wàn)變。
一、概念建構(gòu)的組成分析
數(shù)的概念通常包含名稱、定義、性質(zhì)與例子。名為區(qū)分,定義是其本質(zhì),性質(zhì)是運(yùn)算屬性,例子是直觀呈現(xiàn)。在教學(xué)過(guò)程中把這些概念構(gòu)成說(shuō)清楚,便于學(xué)生在結(jié)構(gòu)上全面把握概念,抓住概念本質(zhì)。其中函數(shù)只是命名,不是本質(zhì),本質(zhì)是有兩個(gè)變量它們的關(guān)系符合一種固定的變化關(guān)系。如,一次函數(shù)y=2x,其中2是x與y之間的量的關(guān)系固定值,也是x、y兩個(gè)變量的運(yùn)算性質(zhì),函數(shù)式y(tǒng)=2x就是例子直觀,所謂自變量、函數(shù)只是兩個(gè)具有相對(duì)應(yīng)關(guān)系變量的名稱。把概念的名的實(shí)質(zhì)解釋清楚,學(xué)生就不會(huì)受到名稱的困擾,再以具體的數(shù)值代入函數(shù)式,量的關(guān)系也就變得清晰、直觀起來(lái)。這樣,學(xué)生對(duì)概念掌握起來(lái)就比較容易,就整體化了,抽象的概念就得以具體的量化。
二、概念語(yǔ)言的意思把握
在數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,經(jīng)常發(fā)現(xiàn)學(xué)生無(wú)法讀懂概念的語(yǔ)言,或者說(shuō)不知道如何解讀概念語(yǔ)言所說(shuō)的意思,對(duì)概念死記硬背似懂非懂,許多時(shí)候?qū)W生身處其中卻渾然不覺(jué),到了解決數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí),就發(fā)現(xiàn)搞不懂題目的意思,無(wú)法把概念同問(wèn)題聯(lián)系起來(lái)。
例如,學(xué)習(xí)多項(xiàng)式時(shí),學(xué)生經(jīng)常搞不清什么是項(xiàng)、項(xiàng)的次數(shù),把項(xiàng)當(dāng)成單個(gè)字母,把某個(gè)字母的次數(shù)當(dāng)作項(xiàng)的次數(shù)。教學(xué)中可以舉例對(duì)定義語(yǔ)言加以說(shuō)明,通過(guò)例子不難發(fā)現(xiàn)語(yǔ)言的含義,如式子的字母不同、字母的次不同,滿足其中一個(gè)條件就是多項(xiàng)式中的單項(xiàng)式;“這些單項(xiàng)式中最高的次數(shù),就是多項(xiàng)式的次數(shù)”,顯然多項(xiàng)式的次數(shù),是通過(guò)比較幾個(gè)單項(xiàng)式的次數(shù)高低決定,而不是比較某個(gè)單項(xiàng)式中的某個(gè)字母的次數(shù)。
數(shù)學(xué)中的概念大多數(shù)是通過(guò)定義描述給出它的確切含義,通過(guò)歸納概括定義的基本點(diǎn),通過(guò)歸納排除定義的非本質(zhì)屬性,就可以完整把握定義。歸納概括過(guò)程也就是對(duì)定義的理解過(guò)程。例如,互余概念,其本質(zhì)屬性可以概括為:(1)必須具備兩個(gè)角之和為90°,一個(gè)角為90°或三個(gè)角之和為90°都不能稱為互為余角,互余角只就兩個(gè)角而言。(2)互余的角只是數(shù)量上的關(guān)系,與兩角所處位置無(wú)關(guān)。
三、概念學(xué)習(xí)的漸進(jìn)過(guò)程
教材中一般的數(shù)學(xué)概念,都是建立在具體現(xiàn)象的分析歸納導(dǎo)出的,一般從幾個(gè)原始的概念或者公理出發(fā),通過(guò)推理而擴(kuò)展成為一系列的定義或者定理。每一個(gè)新概念都有已有的概念來(lái)表達(dá)。如“一元二次方程”的概念,它就是由前置概念推導(dǎo)而來(lái)的,它緣“一元一次方程”的概念,而“一元一次方程”的概念則基于“整式方程、方程”等作為預(yù)備概念而得出的。這樣的概念很多,如數(shù)的概念、平行四邊形等等。教材是嚴(yán)格按照漸進(jìn)性這個(gè)原則,把這些概念分類、有機(jī)地串聯(lián)在一起,形成知識(shí)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
針對(duì)概念形成的漸進(jìn)性,教學(xué)中應(yīng)當(dāng)注意,在學(xué)生對(duì)某些預(yù)備概念模糊不清的情況下,不要急于引入新概念,最好先做好相關(guān)預(yù)備概念準(zhǔn)備,尤其是對(duì)特別重要的、關(guān)鍵性的預(yù)備概念,教師要反復(fù)強(qiáng)調(diào),使學(xué)生較為徹底的理解,為新概念的導(dǎo)入做好鋪墊。
四、概念歸納的邏輯方法
任何概念都是從特殊中歸納出來(lái)的普遍,但數(shù)學(xué)中基礎(chǔ)性的概念又是更高層次概念的特殊,概念學(xué)習(xí)服從概念的發(fā)展規(guī)律,遵循的路徑一般則從特殊到普遍,不斷擴(kuò)展數(shù)學(xué)的運(yùn)用領(lǐng)域。
初中教材出現(xiàn)的負(fù)數(shù)概念,開(kāi)始很多學(xué)生非常不習(xí)慣,他們會(huì)參照生活中數(shù)的概念習(xí)慣,產(chǎn)生疑問(wèn),比如:0就是沒(méi)有,怎么還有比0小的數(shù)?這時(shí)他們并不明白數(shù)的計(jì)量還有方向性的功能,如經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中的負(fù)債、事物在計(jì)量原點(diǎn)作反方向的運(yùn)動(dòng)等等。初步學(xué)習(xí)完負(fù)數(shù),這時(shí)可以通過(guò)數(shù)軸對(duì)已經(jīng)學(xué)過(guò)的各種數(shù)的概念進(jìn)行比較,整數(shù)、小數(shù)、有理數(shù)、0、負(fù)數(shù)等等這些,其中任何一種數(shù)的概念,在實(shí)數(shù)范圍內(nèi)都是一種特殊性質(zhì)的數(shù)。
學(xué)習(xí)普遍與特殊的思維邏輯,有助于系統(tǒng)理解數(shù)的概念形
成。例如,如何定義菱形時(shí),教學(xué)中可以先利用“平行四邊形”這個(gè)已學(xué)概念,因?yàn)榱庑问恰捌叫兴倪呅巍币粋€(gè)形的特殊,它限定菱形所屬的類別,但同時(shí)菱形不是一般性的平行四邊形,“有一組鄰邊相等”這一特征與普通平行四邊形區(qū)別開(kāi)來(lái)。而矩形又是菱形的特殊形式。這樣通過(guò)特殊與普遍的區(qū)分,教會(huì)學(xué)生歸納數(shù)學(xué)知識(shí)的一般方法,加深對(duì)數(shù)的概念內(nèi)涵的理解,這樣學(xué)生就不容易產(chǎn)生概念混淆。
五、數(shù)學(xué)問(wèn)題的概念回歸
從數(shù)的概念出發(fā),再把數(shù)學(xué)問(wèn)題回歸到概念層面,是運(yùn)用概念、深化掌握概念的重要環(huán)節(jié)。泛泛而談這個(gè)問(wèn)題比較抽象,但可以轉(zhuǎn)化為一個(gè)具體的思維方法,那就是如何尋找解題的切入口,或者說(shuō)把握住問(wèn)題中涉及的概念指向。
這里舉個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題加以說(shuō)明:在一個(gè)直角三角形中,AB、BC
分別為兩條直角邊,AB=3,BC=4,通過(guò)B點(diǎn)向斜邊AC作一條垂線,垂足為D,求BD的長(zhǎng)度。一些學(xué)生在這個(gè)問(wèn)題中,只想到勾股定理,把勾股定理反復(fù)使用,折騰半天也求不出來(lái)問(wèn)題的答案,他們就沒(méi)有想過(guò)AB、BC、BD都是這個(gè)三角形的高,但在題目中,AB、BC、BD是高這個(gè)指向性非常明顯,一旦意識(shí)到了,自然就會(huì)把思維擴(kuò)大到三角形面積這個(gè)概念上來(lái),那么通過(guò)面積不變問(wèn)題就輕松得到解答。
可以這么說(shuō),所有數(shù)學(xué)問(wèn)題對(duì)于概念而言它都是個(gè)別或者特殊的問(wèn)題,概念才是這些問(wèn)題解決的普遍指導(dǎo)。在給出條件時(shí),條件中就包含著概念的指向性,抓住這個(gè)指向性,實(shí)際上就找到了解決問(wèn)題的切入口,這樣也就把問(wèn)題又引回到概念上來(lái)。
總之,分析概念結(jié)構(gòu),提高概念語(yǔ)言解讀能力,循序漸進(jìn)歸納概念知識(shí),目的都是為了解決數(shù)學(xué)問(wèn)題。數(shù)學(xué)教學(xué)固然離不開(kāi)解題,但絕不是為解題而解題,盲目解題只會(huì)把概念知識(shí)搞得支離破碎。而是通過(guò)解題,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)概念的把握,準(zhǔn)確靈活地運(yùn)用數(shù)學(xué)概念。
學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),沒(méi)有什么捷徑,只能立足概念,需要不斷夯實(shí)概念這個(gè)基礎(chǔ),從特殊到一般,進(jìn)行系統(tǒng)的概念歸納,讓學(xué)生整體上把握概念;再?gòu)囊话愕教厥猓迅拍罘磸?fù)運(yùn)用到解決問(wèn)題中,強(qiáng)化概念的運(yùn)用能力。只要學(xué)生能夠獨(dú)立地思考、解決數(shù)學(xué)問(wèn)題,他們每個(gè)人的信心就會(huì)起來(lái),學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)就會(huì)成為他們的快樂(lè),學(xué)好數(shù)學(xué)也就是水到渠成的事了。
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