陳鐘洪
章建躍老師曾說過:“數(shù)學(xué)根本上是教概念的,數(shù)學(xué)教師是玩概念,”可見,概念教學(xué)是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ),也是培養(yǎng)學(xué)生直觀想象、數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理等核心素養(yǎng)的重要載體,而數(shù)學(xué)概念的理解與掌握往往對(duì)學(xué)生的抽象思維要求較高,學(xué)生在學(xué)習(xí)中經(jīng)常會(huì)碰到障礙,針對(duì)這種情況,本文擬結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,具體分析數(shù)學(xué)概念教學(xué)的困難,進(jìn)而例析如何在概念教學(xué)中的突破重難點(diǎn).
1數(shù)學(xué)概念教學(xué)的現(xiàn)狀
眾所周知,理解數(shù)學(xué)概念,是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的前提,學(xué)生只有掌握好數(shù)學(xué)概念,才能真正理解數(shù)學(xué)知識(shí),提高數(shù)學(xué)能力,才能更好地培養(yǎng)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),然而,相關(guān)調(diào)查表明,概念教學(xué)實(shí)踐的現(xiàn)實(shí)狀況與上述要求存在較大差距.
1.1數(shù)學(xué)概念教學(xué)重心錯(cuò)位,導(dǎo)致課堂教學(xué)實(shí)效性差
很多教師在數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中傾向于把精力集中在解題操練中,而輕視概念教學(xué),在學(xué)生未能掌握好數(shù)學(xué)概念和思想方法時(shí)就大量解題訓(xùn)練,這是教學(xué)重心的錯(cuò)位,會(huì)導(dǎo)致數(shù)學(xué)課堂中效益、質(zhì)量“雙低下”,使學(xué)生陷入訓(xùn)練再多卻跳不出基礎(chǔ)脆弱的怪圈.
1.2數(shù)學(xué)教師觀念陳舊、素養(yǎng)欠佳
時(shí)下有相當(dāng)部分?jǐn)?shù)學(xué)教師教學(xué)觀停留在傳統(tǒng)的“你聽我教”授課方式,始終堅(jiān)持多做題比研究概念更有用,對(duì)數(shù)學(xué)概念的思想方法理解不到位,數(shù)學(xué)概念的核心把握不準(zhǔn)確,抓不住本質(zhì),而個(gè)人的研究積極性又不高,本位思想嚴(yán)重,數(shù)學(xué)素養(yǎng)欠佳.
1.3部分學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念學(xué)習(xí)存在畏懼心理
數(shù)學(xué)概念是比較抽象、枯燥無味的,需要學(xué)生耐心自主地去鉆研,尤其是高中函數(shù)概念更是不易理解和學(xué)習(xí)的,很容易讓學(xué)生在未學(xué)之前就產(chǎn)生了很強(qiáng)的恐懼心理.
2基于數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的概念教學(xué)突破策略例析
現(xiàn)以高一數(shù)學(xué)必修1函數(shù)單調(diào)性為例,談?wù)勅绾谓柚皢栴}導(dǎo)學(xué)法”突破“函數(shù)單調(diào)性”概念教學(xué)的重難點(diǎn),供讀者參考.
2.1整體構(gòu)思,明確概念教學(xué)重難點(diǎn).
2 .1.1尋根究底,理清概念
概念教學(xué)不能“就事論事”,只注重這個(gè)“點(diǎn)”,這樣只會(huì)“管中窺豹,時(shí)見一斑”,應(yīng)該弄清“概念的來源”、“概念的內(nèi)涵與外延”、“與之相關(guān)概念的相互關(guān)系”、“概念的文化作用”等問題,尋找概念的根,理解概念的魂.
2.1.2明確概念教學(xué)的原則
概念教學(xué)的原則是:問題本質(zhì)要抓住,知識(shí)發(fā)展過程要注重,核心內(nèi)容要突出,教學(xué)要通過問題來引導(dǎo),課堂教學(xué)要結(jié)合教材中“思考”“探究”等核心問題來設(shè)計(jì),通過核心問題來引導(dǎo)教學(xué),讓教學(xué)圍繞核心問題來展開,
綜上考慮,筆者把本節(jié)課分為兩課時(shí),把如何突破“函數(shù)單調(diào)性”概念教學(xué)確定為第一課時(shí)的重難點(diǎn).
重點(diǎn)形成增函數(shù)、減函數(shù)的形式化定義,
難點(diǎn)在形成增函數(shù)、減函數(shù)概念的過程中,先從圖象的直觀認(rèn)知到數(shù)學(xué)符號(hào)語言的抽象表述,再到一般性結(jié)論的抽象描述,
關(guān)鍵借助圖象的直觀認(rèn)知感受函數(shù)的增減性.
2.2環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)、精心設(shè)問、動(dòng)態(tài)展示
為了突出重點(diǎn),突破難點(diǎn),在教學(xué)上,筆者共設(shè)計(jì)了“六個(gè)環(huán)節(jié)、十一個(gè)問題”來突破本課重難點(diǎn),結(jié)合內(nèi)容的特點(diǎn)及學(xué)生分認(rèn)知規(guī)律,由易到難,由簡到繁,層層遞進(jìn),動(dòng)態(tài)展示,讓學(xué)生經(jīng)歷從直觀到抽象、從特殊到一般、從感性到理性的認(rèn)知過程,使得學(xué)生對(duì)概念的認(rèn)識(shí)不斷深入,從而引導(dǎo)學(xué)生突破函數(shù)單調(diào)性概念教學(xué)的重難點(diǎn).
2.2.1“六個(gè)環(huán)節(jié)”的設(shè)計(jì)如下:
2.2.2精心設(shè)問,動(dòng)態(tài)展示過程
環(huán)節(jié)(一)創(chuàng)設(shè)情景,直觀感知函數(shù)圖象的變化
鑒于高一學(xué)生的基礎(chǔ)和認(rèn)知水平,在導(dǎo)入環(huán)節(jié),筆者從學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,讓學(xué)生先從“形”、“數(shù)字變化”上去直觀感知函數(shù)圖象的變化,一方面為后面引導(dǎo)做鋪墊,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生“直觀想象”的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),設(shè)計(jì)引入為:
情景1直觀感知函數(shù)圖象的變化,
問題1讀下圖一次函數(shù)y=x和二次函數(shù)y=x2的圖象,借助直觀感知,口頭描述這兩個(gè)函數(shù)圖象的變化趨勢(shì).
注意:部分學(xué)生沒有養(yǎng)成“觀察圖象動(dòng)態(tài)變化”的習(xí)慣,如沿著x負(fù)方向觀察其變化,雖然作出“上升”、“下降”的回答,卻是與答案相反的,若有出現(xiàn),教師應(yīng)給予糾正,當(dāng)然,此處若能借助幾何畫板的動(dòng)畫效果,讓動(dòng)點(diǎn)沿著圖象曲線運(yùn)動(dòng),學(xué)生在觀察時(shí),就不會(huì)出現(xiàn)以上“意外”現(xiàn)象,
情景2直觀感知下表函數(shù)值的變化,
“八五”計(jì)劃以來我國城鎮(zhèn)居民恩格爾系數(shù)變化情況如下表:
問題2請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)描述城鎮(zhèn)居民家庭恩格爾系數(shù)的變化,
環(huán)節(jié)(二)用自然語言描述圖象的變化特征,
體驗(yàn)了環(huán)節(jié)(一)之后,學(xué)生對(duì)函數(shù)單調(diào)性便有了“上升”、“下降”的初步概念,但距離突破函數(shù)單調(diào)性概念還有很多鋪墊要做,為此,筆者再引出情景3,給出問題3,要求學(xué)生再一次觀察函數(shù)y=x的自變量x與函數(shù)值y的對(duì)應(yīng)值的變化規(guī)律,用自然語言去描述,這是為后面“函數(shù)單調(diào)性”概念的教學(xué)繼續(xù)推進(jìn),培養(yǎng)學(xué)生“推理論證”的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),而情景4,即問題4的提出,一方面是為了培養(yǎng)“類比思考”的數(shù)學(xué)思維,另一方面是為了得出二次函數(shù)f(x)=x2與一次函數(shù)y=x在描述上的不同,突出函數(shù)單調(diào)性的局部性特征,
情景3一次函數(shù)y=x的x與y的對(duì)應(yīng)值列表如下:
問題3用自然語言描述在區(qū)間(-∞,+∞)上,函數(shù)y=x隨著x值的增大是怎樣變化的?
情景4二次函數(shù)f(x)= x2的x與y的對(duì)應(yīng)值列表如下:
問題4用自然語言描述在區(qū)間(-∞,+∞)上,二次函數(shù)y=x2隨著x值的增大是怎樣變化的?
環(huán)節(jié)(三)用數(shù)學(xué)符號(hào)升華函數(shù)單調(diào)性的形式化定義.
通過環(huán)節(jié)(一)及(二)的學(xué)習(xí),學(xué)生已能用自然語言描述,但此時(shí)還不足于承受函數(shù)單調(diào)性的一般性定義的“抽象”壓力,教師還得進(jìn)一步做好鋪墊,為此筆者又提出問題5和問題6,讓學(xué)生在討論中開始用“數(shù)學(xué)符號(hào)”去形式化定義函數(shù)的單調(diào)性,這是對(duì)自然語言描述函數(shù)單調(diào)性的升華,為突破函數(shù)單調(diào)性單調(diào)性的一般性定義做了非常重要的鋪墊,endprint
問題5(小組討論)用數(shù)學(xué)符號(hào)描述“函數(shù)f(x)=x2,函數(shù)f(x)的值隨著x的增大而增大”,
通過討論,學(xué)生初步作出如下的分析探究:“x”增大,“f(x)”就增大,即只要x小于x,那么f(x1)就小于f(x2).但這顯然不完整,于是在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生進(jìn)一步交流探究,得出“x1與x2,是任意的,”對(duì)函數(shù)單調(diào)性的形式化定義形成有效補(bǔ)充,最后,通過師生合作,得出增函數(shù)的形式化定義:
在區(qū)間[0,+∞)上任取x1,x2:,當(dāng)xl
問題6函數(shù)f(x)= x2在區(qū)間(-∞,0]上是減函數(shù)又是如何描述的?
學(xué)生能很自如地發(fā)揮類比思想,作出準(zhǔn)確回答,
環(huán)節(jié)(四)得出函數(shù)單調(diào)性定義的一般性結(jié)論,
通過前面的“環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)”,“問題設(shè)問”,學(xué)生的思維已逐漸清晰感悟出函數(shù)單調(diào)性定義的函數(shù)值f(x)隨著x的變化本質(zhì),此時(shí),教師為突破函數(shù)單調(diào)性概念的一般性定義的難點(diǎn)已做足鋪墊,是到了“自然”刻畫的最佳時(shí)機(jī)了,不僅恰到好處而不唐突,還讓學(xué)生感受征服函數(shù)概念教學(xué)的成功喜悅,消除畏難心理,增強(qiáng)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的信心,
問題7請(qǐng)用x1,x2,f(x1),f(x2)刻畫增函數(shù)的定義.
(師生合作)設(shè)函數(shù)f(x)的定義域?yàn)镮:
如果對(duì)于定義域?yàn)棰駜?nèi)的某個(gè)區(qū)間D上的任意兩個(gè)自變量的值x1,x2,當(dāng)xl 在學(xué)生接受了增函數(shù)的一般性定義后,教師追問問題8,強(qiáng)調(diào)一下類比思維在教學(xué)中的使用,很好地培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理和數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng), 問題8用類比方法,給出減函數(shù)的定義, 學(xué)生不僅能很自如地發(fā)揮類比思想,作出準(zhǔn)確回答,還會(huì)上升到“搶答”的良好局面,另外,筆者還充分抓住學(xué)生此時(shí)情緒高漲的契機(jī),趁熱打鐵,繼續(xù)導(dǎo)出“單調(diào)性”和“單調(diào)區(qū)間”的概念,效果良好, 環(huán)節(jié)(五)精選例題,鞏固深化理解概念,通過“環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)”,“精心設(shè)計(jì)問題”,從理論上講,學(xué)生已經(jīng)成功突破“函數(shù)單調(diào)性概念”學(xué)習(xí)的重難點(diǎn),但是,在練習(xí)、概念的應(yīng)用上如何呢?為此,筆者設(shè)置了問題9和問題10. 問題9畫出下列函數(shù)圖象,并根據(jù)圖象說出函數(shù)y=f(x)的單調(diào)區(qū)間,以及在各單調(diào)區(qū)間上函數(shù)y=f(x)是增函數(shù)還是減函數(shù). 通過課堂上錯(cuò)綜復(fù)雜的狀態(tài)影響,練習(xí)環(huán)節(jié)還是出現(xiàn)了很多問題,如較高的錯(cuò)誤率,之后通過“師生互動(dòng)”的糾正后,取得良好效果,通過練習(xí),學(xué)生更深刻地理解了函數(shù)單調(diào)性定義的本質(zhì),很好地?cái)U(kuò)展了數(shù)學(xué)思維,起到鞏固、深化、理解概念的效果,很好地培養(yǎng)了邏輯推理、數(shù)學(xué)抽象等核心素養(yǎng), 環(huán)節(jié)(六)學(xué)生自主探究函數(shù)的單調(diào)性,交流學(xué)習(xí)體會(huì), 通過前“五個(gè)環(huán)節(jié)”的設(shè)計(jì),學(xué)生已很好地完成了函數(shù)概念教學(xué)的重難點(diǎn)突破的任務(wù),基本上實(shí)現(xiàn)了筆者課前設(shè)計(jì)的教學(xué)目標(biāo),不過,為了讓學(xué)生能對(duì)函數(shù)單調(diào)性的綜合性有更好的理解和掌握,筆者又設(shè)計(jì)了問題11,全面考查了學(xué)生的綜合性素質(zhì), 問題11請(qǐng)例舉一個(gè)函數(shù),并討論它的單調(diào)性, 總之,在“函數(shù)單調(diào)性”概念教學(xué)的重難點(diǎn)突破上,筆者通過“六個(gè)環(huán)節(jié)”設(shè)計(jì),注重學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,從具體到抽象,由淺入深,又深入淺出,步步引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)、理解函數(shù)單調(diào)性的概念,培養(yǎng)學(xué)生掌握“特殊一一般一特殊”的認(rèn)識(shí)順序,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中領(lǐng)悟方法,提升能力、激活思維、培養(yǎng)興趣,很好地完成了函數(shù)單調(diào)性概念的教學(xué)任務(wù). 3概念教學(xué)過程的幾點(diǎn)反思 3.1教師應(yīng)高屋建瓴地深入理解每個(gè)數(shù)學(xué)概念 一節(jié)精彩的概念課離不開教師本身對(duì)概念的高屋建瓴的理解,只有這樣,教師在授課時(shí)才能化抽象的概念為具體,通過對(duì)下定義、作比較等方法言簡意賅、深入淺出地闡述概念的來龍去脈,讓學(xué)生對(duì)該概念有一個(gè)較系統(tǒng)、完整的認(rèn)識(shí),從而深化對(duì)概念教學(xué)的理解. 3.2概念的理解不能囫圇吞棗、走馬觀花 在理解概念的基礎(chǔ)上,還要結(jié)合大量的實(shí)例,反復(fù)地讓學(xué)生進(jìn)行分析、比較、鑒別、歸納等,只有理論與實(shí)踐相結(jié)合,才能更好得掌握數(shù)學(xué)概念. 3.3概念教學(xué)的順序要符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律 概念教學(xué)應(yīng)注重學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,從具體到抽象,由淺入深,又深入淺出,步步引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)、理解函數(shù)單調(diào)性的概念,培養(yǎng)學(xué)生掌握“特殊一一般一特殊”的認(rèn)識(shí)順序,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中領(lǐng)悟方法,提升能力、激活思維、培養(yǎng)興趣,為以后在數(shù)、式、形的運(yùn)算、推理中應(yīng)用數(shù)學(xué)概念打下基礎(chǔ). 3.4知己知彼,方能百戰(zhàn)不殆 概念之于學(xué)生是比較抽象不好理解的,所以在教學(xué)中,教師只有參與其中、時(shí)時(shí)掌握學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)態(tài),全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,有針對(duì)性的提出并突破教學(xué)的重難點(diǎn),這樣概念教學(xué)才真實(shí)有效, 總之,概念教學(xué)要注意過程性,沒有過程就等于沒有思想,重視概念教學(xué)的生成,以培養(yǎng)數(shù)學(xué)的六大核心素養(yǎng)為目標(biāo).不僅要讓學(xué)生明白一些原理,更要讓學(xué)生學(xué)會(huì)一種思維,一種對(duì)數(shù)學(xué)精神的領(lǐng)悟,成功的概念課,就如同一段美好的旋律,給人一種美好的體驗(yàn),要讓學(xué)生體會(huì)前輩的心路歷程,探索先哲的數(shù)學(xué)思想,這才是數(shù)學(xué)教學(xué)的真諦,這才是數(shù)學(xué)育人功能的最好詮釋.