安徽省合肥市肥東一中 杜先陽
本文針對高中數(shù)學教學難點之一的概念教學,總結提出了一些在日常教學中行之有效的方法與策略。
概念是數(shù)學的基石,是數(shù)學發(fā)展的里程碑,是數(shù)學推理的依據(jù),是理解數(shù)學內容的基礎,是培養(yǎng)邏輯思維能力的起點,也是學生較難掌握的重難點內容之一。為了更好地幫助學生順利渡過“概念”難關,在這些年的教學中,我積極探索實踐了一些方法,以下是我的一些總結,歡迎各位指正。
數(shù)學概念具有高度的概括性和抽象性,讓學生通過對一些直觀實例(或實物)的觀察、分析,概括形成概念,要比直接告訴他們“是什么”更有利于學生理解和接受概念。如對于函數(shù)奇偶性概念的形成過程,由于奇偶性本質上是對函數(shù)圖像的對稱性的代數(shù)描述,而關于對稱性,學生的知識基礎是初中平面幾何中的關于圖形的對稱性的幾何描述,這就需要教師在教學中在幾何描述的基礎上,逐步找到函數(shù)對稱性的代數(shù)描述,當然不可以直接給出奇偶性的定義。因而我首先引導學生從圖像入手,抓住圖像的直觀對稱特征,提問:坐標平面內具有對稱性特征的函數(shù)圖像上的任意一點P(x,f(x))的對稱點的坐標是什么?這個點作為函數(shù)圖像上的一點,其坐標又可以怎么表示?這樣引導學生從中發(fā)現(xiàn) f(-x)=-f(x)(或 f(-x)= f(x)),從而引出奇函數(shù)和偶函數(shù)的定義,使學生在定義形成過程中理解到“為什么要這樣定義”,也就是既知其然,也知其所以然,真正理解此概念的本質,還能在學習過程中培養(yǎng)探究的意識和數(shù)學化的分析與表達能力,做到一舉多得,使數(shù)學概念教學與能力生成融為一體。
概念教學是要指導學生弄清這個“概念”本身究竟是為了描述什么,是怎樣敘述的,這個“概念”分幾個層次,有哪些要點和關鍵詞,使學生能用自己的語言去剖析它,并能依據(jù)這個概念做出一些判斷或分析。例如,在函數(shù)的周期性的概念教學中,我抓住這個概念的幾個要點:(1)存在一個非零常數(shù)T;(2)x是函數(shù)y=f(x)(x∈D)的定義域D中任意一個值;(3)x+T∈D;(4)f(x+T)=f(x)對D中任意的x總是成立的。
具備以上四點,才能稱函數(shù)y=f(x)(x∈D)為周期函數(shù),并稱T是它的周期。在指出以上要點之后,為了糾正學生對周期性的理解可能產生的錯誤,我給出問題:下列函數(shù)是周期函數(shù)嗎?
(1)f(x)=3x,x∈ R;
(2)f(x)=sinx,x∈ R,x≠ 0;
(3)f(x)=sinx,x∈ R,x≠ 2kπ,k ∈ Z。
在完成以上題組后,我又提出以下問題考查學生的概念掌握與運用情況:當T為周期時,2T(k∈Z,k≠0)也是周期嗎?3T呢?-T呢?
以上問題由于抓住了概念的要點和關鍵詞,使學生對概念的記憶和理解更加深刻,更能抓住周期性概念的本質。
有些數(shù)學概念有一定的相似性,學生容易發(fā)生混淆,這時在教學中適時加以區(qū)分,指出差異,可有效避免學生概念認識不清情況的發(fā)生。
如在數(shù)列概念的教學中,學生常常不能理解數(shù)列的項的有序性與可重復性,我首先讓學生辨析數(shù)列:1,2,3,4,5與集合{1,2,3,4,5}的差異,指出數(shù)列中的“項”的順序性與集合中“元素”的無順序性的差異,其次,我讓學生辨析數(shù)列:1,2,2,3,4,4,5,5,與集合{1,2,3,4,5}的差異,指出數(shù)列中各“項”的值可重復與集合中各元素不可重復的差異,幫助學生準確理解數(shù)列的項的有序性與各項取值的可重復性。
又如,在立體幾何教學中,在二面角的概念教學完成后,及時對異面直線所成的角、線面角、二面角三者進行異同點的辨析,幫助學生發(fā)現(xiàn)三者在概念建立方面的思想方法的一致性,即把三維空間中的角度問題轉化為二維平面上的線線角問題,著重幫助學生快速理解三者的區(qū)別,這樣更好地促進這些概念在學生腦海中扎根。
學生對數(shù)學概念和由此引發(fā)的性質理解不透徹、不準確時,極易發(fā)生誤判誤用,如“以偏代全”“只及其一,不及其余”“偷梁換柱”等錯誤,而運用反例是糾正概念理解偏差的很好的教學手段。
如函數(shù)單調性概念的教學中,對于增函數(shù)概念中強調定義域D中任取兩個不同的變量x1和x2,都有f(x1)<f(x2),學生往往不夠重視x1和x2具有任意性這一點,而往往將這種“任取”的兩個值替換為“特取”的兩個值,進而以此來判斷單調性,從而造成錯誤。在教學中,我讓學生在點A(x1,f(x1))和點B(x2,f(x2))(滿足f(x1)<f(x2))之間任作一段函數(shù)圖像,且盡可能作出不同種形態(tài)的圖像,結果有的同學作出了先增后減或先減后增的圖像,即在區(qū)間(x1,x2)上,f(x)不是單調遞增的,從而對特取x1和x2的指的錯誤方法進行自我否定,進而理解和接受概念中的x1和x2需要“任取”這一關鍵點。
課后訓練當然是必需的,而且要及時合理地安排,這樣才能達到事半功倍的效果。針對概念的疑難點和易錯點,我設計一些針對性強的練習題來幫助學生理解和運用概念。如二面角的平面角的概念,由于其中要點較多,必須及時鞏固,故我通常安排當堂練習相關題目,這樣,學生的主體作用和教師的引導作用均能很好地發(fā)揮出來,取得了良好的教學效果。
總之,數(shù)學概念教學是教學中的一個重點,很值得研究,有待于在課堂實踐中進一步探索和總結。