【摘 要】本文分析數(shù)學(xué)概念教學(xué)存在的問題,論述高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)的策略,介紹數(shù)學(xué)概念教學(xué)的引入、形成和鞏固的方法:引入關(guān)聯(lián)概念,加深概念認(rèn)識(shí);結(jié)合生活現(xiàn)象,加深概念印象;引入歷史資料,欣賞數(shù)學(xué)之美;通過數(shù)形結(jié)合,實(shí)現(xiàn)化繁為簡(jiǎn)。
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)核心素養(yǎng) 數(shù)學(xué)概念 抽象性 教學(xué)研究
【中圖分類號(hào)】G? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
【文章編號(hào)】0450-9889(2019)10B-0145-03
高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)是教師在課堂上對(duì)高中數(shù)學(xué)概念進(jìn)行講解的教學(xué)過程,如橢圓、拋物線、函數(shù)等,讓學(xué)生深刻地、全方位地掌握某一概念的發(fā)展緣由、意義及表達(dá)方法等,使學(xué)生充分理解和掌握某一概念,并能靈活應(yīng)用。正解理解概念并靈活運(yùn)用概念是學(xué)生掌握某一知識(shí)點(diǎn)的前提,也是提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力、思維能力的基礎(chǔ),因此概念教學(xué)具有非常重要的意義。在實(shí)際教學(xué)中,由于教師、學(xué)生對(duì)概念教學(xué)認(rèn)識(shí)不足,未能認(rèn)識(shí)到概念教學(xué)對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)掌握的提升作用,也未認(rèn)識(shí)到概念教學(xué)對(duì)學(xué)習(xí)思維的有效作用,進(jìn)而未能有效地進(jìn)行概念教學(xué),造成學(xué)生對(duì)某些概念的認(rèn)識(shí)模糊,出現(xiàn)很多的概念“假掌握”現(xiàn)象。為此,在高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)中,要注意解決學(xué)生對(duì)概念的“假掌握”問題。
一、數(shù)學(xué)概念教學(xué)存在的問題
在日常教學(xué)過程中常常發(fā)生這種情況,教師在課堂上將本節(jié)課要講解的概念介紹給學(xué)生,講解概念的由來,強(qiáng)調(diào)概念中的重點(diǎn)詞、詞組和句子。但由于講解的概念過于抽象,學(xué)生只是跟隨教師的步伐對(duì)概念進(jìn)行重點(diǎn)標(biāo)注、記錄,并未真正理解。造成學(xué)生在以后的概念應(yīng)用的環(huán)節(jié)中,只能回頭查筆記,重新看筆記才能做題,而且也只是會(huì)機(jī)械地模仿教師的解題步驟進(jìn)行解題,而不去想一想每一個(gè)解題步驟的理由,當(dāng)獨(dú)自面對(duì)新的試題時(shí)無能為力。
(一)學(xué)生只會(huì)以記憶、模仿的形式學(xué)習(xí)。高中數(shù)學(xué)較為復(fù)雜,因此要注意領(lǐng)會(huì)和理解數(shù)學(xué)概念,真正理解教師所講的內(nèi)容。只有這樣才能真正掌握和運(yùn)用所學(xué)知識(shí),并做到舉一反三,輕松應(yīng)對(duì)在日常練習(xí)和考試中出現(xiàn)的各類題目。例如,在解答高中數(shù)學(xué)函數(shù)奇偶性知識(shí)時(shí),面對(duì)形式多樣的關(guān)于數(shù)學(xué)函數(shù)奇偶性問題的習(xí)題,有的學(xué)生能做到應(yīng)對(duì)自如,而有的學(xué)生卻出現(xiàn)思路混亂的現(xiàn)象,解題過程不暢。后面這些學(xué)生之所以這樣是因?yàn)樗麄冎粚W(xué)會(huì)記憶和簡(jiǎn)單的模仿,沒有實(shí)質(zhì)性地掌握知識(shí)。也就是說,他們學(xué)到的只是教師教授的某一種解題方法,當(dāng)他們遇到未見過的其他形式的題目時(shí),無法從自己的腦海中、筆記本上找到相關(guān)記錄和方法,從而出現(xiàn)無從下手的現(xiàn)象。這種只會(huì)模仿到某種類型題目的解題方法的學(xué)生,未能真正掌握相應(yīng)知識(shí)的概念,不能從概念出發(fā)分析問題,從而找到解決問題的方法。這種情況,在高中數(shù)學(xué)概念學(xué)習(xí)中屢見不鮮。
出現(xiàn)以上現(xiàn)象的主要原因是學(xué)生忽略概念學(xué)習(xí)的重要性,在學(xué)習(xí)過程中只注重對(duì)單一解題方法的學(xué)習(xí),未能深刻地去理解概念,所以無法從問題涉及的概念出發(fā),舉一反三,尋找到解決問題的方法。也就是說,這些學(xué)生未理解教師傳授的解題方法,只是在課堂上模仿教師的步驟進(jìn)行解題,課下利用記憶、筆記去按教師的解題套路解題,這容易導(dǎo)致因?yàn)椤皩W(xué)不會(huì)”而放棄對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)。
(二)教師不重視概念教學(xué)。由于教師對(duì)概念教學(xué)認(rèn)識(shí)不到位,加上高中數(shù)學(xué)教學(xué)任務(wù)重、教學(xué)課時(shí)有限及升學(xué)考試壓力等原因,教師在課堂教學(xué)過程中沒有注重概念講解,把更多的精力放在概念的應(yīng)用教學(xué)上,把更多的時(shí)間分給例題講解與練習(xí)。他們不注重概念的演變、推導(dǎo)過程,讓學(xué)生直接去記憶現(xiàn)成的公式。因此,教師要徹底改變對(duì)概念教學(xué)的認(rèn)識(shí),改變教學(xué)思維,重視概念的演變與推導(dǎo)等過程的教學(xué)。第一,概念是某一知識(shí)的起點(diǎn),是學(xué)生理解、掌握、運(yùn)用知識(shí)的基礎(chǔ)。第二,學(xué)生對(duì)概念理解不清,會(huì)造成概念混淆,進(jìn)而引發(fā)學(xué)生解題混亂。第三,概念教學(xué)有助于學(xué)生提升思維能力,促進(jìn)學(xué)生以后的學(xué)習(xí)。教師只有意識(shí)到概念教學(xué)的重要性,才能做好概念教學(xué),并引導(dǎo)學(xué)生重視概念學(xué)習(xí)。
二、數(shù)學(xué)概念課堂教學(xué)的策略
概念教學(xué)要利用學(xué)生能夠理解、接收的方式對(duì)概念進(jìn)行合理推導(dǎo),最終得出相應(yīng)的概念,使學(xué)生更好地理解和掌握概念。
(一)概念引入方法。在數(shù)學(xué)概念教學(xué)過程中,要注意概念引入的方式方法,盡量不要直接將枯燥的文字概念呈現(xiàn)在學(xué)生的面前,避免那些過于抽象、復(fù)雜、枯燥的概念“老虎”將學(xué)生嚇退,避免使學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)存有抵觸心理。要充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,做好概念引入。
1.引入關(guān)聯(lián)概念,加深概念認(rèn)識(shí)。這種方式的引入需要教師提前認(rèn)真地進(jìn)行備課,提前將概念相似、求解內(nèi)容相似等有內(nèi)在或者外在聯(lián)系的概念準(zhǔn)備好。在教授某一概念的時(shí)候提出其他的相關(guān)概念,并利用與這些概念相關(guān)聯(lián)的圖形、變換過程等來提高學(xué)生對(duì)概念的認(rèn)識(shí),加深對(duì)概念的理解和掌握。通過這種方法對(duì)比,引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,帶領(lǐng)學(xué)生自主地研究、發(fā)現(xiàn)各類概念之間的關(guān)系,進(jìn)而使學(xué)生跨越其最近發(fā)展區(qū),解決學(xué)生的學(xué)習(xí)難題,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。
例如,組織學(xué)生學(xué)習(xí)基本初等函數(shù)的冪函數(shù)時(shí),為了使學(xué)生對(duì)冪函數(shù)的概念的理解,可以將其跟指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)結(jié)合來學(xué)習(xí)。通過對(duì)三種函數(shù)的概念進(jìn)行對(duì)比,利用圖形性質(zhì)進(jìn)行研究,就能較容易地發(fā)現(xiàn)這三種函數(shù)的聯(lián)系和區(qū)別,從而加深對(duì)這三種函數(shù)概念的理解。對(duì)這三種函數(shù)開展進(jìn)一步的探究,比如,探究“у=3x,у=x100,у=log3x”這三個(gè)函數(shù),認(rèn)識(shí)這三種函數(shù)的圖象、增長(zhǎng)速度和對(duì)應(yīng)的增減性。在解答問題的過程中,使學(xué)生學(xué)會(huì)熟練地將解析式與函數(shù)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換,提高學(xué)生對(duì)相關(guān)函數(shù)問題的解答能力。
再如,雙曲線、橢圓跟圓的概念,它們之間有許多區(qū)別和聯(lián)系,作圖時(shí),通過改變兩定點(diǎn)之間的距離,可以使之從一種圖形變成另一種圖形。讓學(xué)生深切地感知三者之間的聯(lián)系,加深學(xué)生對(duì)三個(gè)概念的理解和掌握。在概念教學(xué)中,教師要提前研究、發(fā)現(xiàn)各概念之間存在的關(guān)聯(lián)點(diǎn),并針對(duì)這些關(guān)聯(lián)點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比,然后將這引入概念教學(xué)中,加深學(xué)生的對(duì)概念的理解和掌握。避免過多地將無關(guān)內(nèi)容進(jìn)行灌輸,讓學(xué)生思維產(chǎn)生混亂,造成事倍功半。
2.結(jié)合生活現(xiàn)象,加深概念印象。課本上提到的數(shù)學(xué)知識(shí)都來自生活,而學(xué)到的數(shù)學(xué)知識(shí)都會(huì)被應(yīng)用于生活中。因此教師要善于在生活中發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn),并適當(dāng)將之引入數(shù)學(xué)教學(xué)中,活躍學(xué)生的思維。例如,講橢圓時(shí),可以在教學(xué)中展示水杯傾斜時(shí)水截面的圖片,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)橢圓。當(dāng)學(xué)生直觀地了解橢圓以后,讓學(xué)生通過動(dòng)手畫橢圓、研究橢圓,然后歸納橢圓的概念,并通過畫圖來進(jìn)行對(duì)比,加深對(duì)概念的理解。
3.引入歷史資料,欣賞數(shù)學(xué)之美。不光語文等文科知識(shí)可以引用歷史資料,數(shù)學(xué)也可以。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中可以引入跟數(shù)學(xué)有關(guān)的歷史知識(shí)來促進(jìn)數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)。例如,在學(xué)習(xí)“數(shù)列”時(shí),可以引用《孫子算經(jīng)》中“出門望九堤壩”這個(gè)內(nèi)容,讓學(xué)生以此為例進(jìn)行計(jì)算。這個(gè)過程既使學(xué)生領(lǐng)略到數(shù)學(xué)之美,又讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到等比數(shù)列悠久的歷史,從而更加欣賞數(shù)學(xué),熱愛數(shù)學(xué)。
4.通過數(shù)形結(jié)合,實(shí)現(xiàn)化繁為簡(jiǎn)。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,常用到數(shù)形結(jié)合的方式,通過圖形將抽象的問題具體化,以達(dá)到化繁為簡(jiǎn)的目的。例如,用上升下降趨勢(shì)圖引入函數(shù)的單調(diào)性這一概念,結(jié)合圖象理解:“對(duì)給定區(qū)間 I 上的函數(shù) y=f(x),如果對(duì)屬于這個(gè)區(qū)間 I 的自變量的任意兩個(gè)值 x1,x2,當(dāng) x1 (二)掌握概念形成的兩種方式。概念的形成包括直接形成和對(duì)原有概念的通化兩種。概念的直接形成是指學(xué)生通過自己的思維,并結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)歸納出某類事物的特性,從而形成對(duì)某一事物的概念。如在講函數(shù)奇偶性時(shí),學(xué)生通過發(fā)現(xiàn)生活中的對(duì)稱美得到概念;函數(shù)單調(diào)性,則利用函數(shù)升降趨勢(shì)圖獲得概念。對(duì)原有概念的通化是指學(xué)生在已掌握的概念基礎(chǔ)上進(jìn)行衍生、變化,得出新的概念。例如,學(xué)生在掌握了橢圓概念的基礎(chǔ)上,進(jìn)行演變引出雙曲線、拋物線的概念;在實(shí)數(shù)概念的基礎(chǔ)上引出復(fù)數(shù)的概念。這種概念的形成要求新舊概念之間有一定的聯(lián)系,通過這種方式引出的新概念,能夠突出新舊概念之間的障礙,加深對(duì)概念理解。 (三)鞏固和應(yīng)用概念。對(duì)概念有一定的認(rèn)識(shí)之后,就需要進(jìn)一步對(duì)概念進(jìn)行鞏固和應(yīng)用。概念的鞏固是進(jìn)一步加深對(duì)概念的理解,并對(duì)概念進(jìn)行應(yīng)用的過程。常用的鞏固方法有概念辨析和變式演練。 例如,講解函數(shù)的最值時(shí),可以通過列舉命題真假判斷來對(duì)最大值這一概念進(jìn)行辨析,幫助理解概念。比如: 設(shè)函數(shù) у=f(x)的定義域?yàn)?R,判斷命題真假: (1)存在常數(shù) M,使對(duì)任意 x∈R ,都有 f(x)≤M 成立,則 M 是 f(x)的最大值。 (2)若存在 x0∈R,使對(duì)任意 x∈R ,x ≠x0,都有 f(x)< f(x0)成立,則 f(x0)是 f(x)的最大值。 (3)若存在 x0∈R,使對(duì)任意 x∈R,都有 f(x)≤f(x0)成立,則 f(x0)是 f(x)的最大值。 通過對(duì)以上例題進(jìn)行分析,判斷真假,讓學(xué)生掌握函數(shù)最值的存在性、不唯一性問題,提高學(xué)生對(duì)函數(shù)最值的認(rèn)識(shí),加深和鞏固最值概念。 培養(yǎng)學(xué)生的解決問題的能力是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的關(guān)鍵。數(shù)學(xué)概念教學(xué)就是通過生活實(shí)例、圖形結(jié)合等模式,讓學(xué)生理解和掌握相應(yīng)的概念,提高學(xué)生解決問題的能力。這個(gè)掌握概念的過程,是學(xué)生積極學(xué)習(xí)探究的過程,是學(xué)生拓展思維及提升空間想象力的過程,是一次將知識(shí)概念簡(jiǎn)單化、形象化的過程,不僅可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)新知識(shí)的掌握和靈活運(yùn)用,而且能做到與其他知識(shí)進(jìn)行關(guān)聯(lián)對(duì)比,從而整體深化掌握。 數(shù)學(xué)概念教學(xué)的作用不僅體現(xiàn)在可以通過學(xué)生掌握的概念對(duì)由概念引發(fā)的問題進(jìn)行解決,而且可以通過進(jìn)一步的概念鞏固加深,對(duì)學(xué)生掌握的概念進(jìn)行進(jìn)一步的升華和拓展,去解決相關(guān)情景中存在的問題。 例如,課堂上組織對(duì)函數(shù)的定義域、單調(diào)性、最值等問題進(jìn)行研究,就是要學(xué)生通過研究掌握函數(shù)圖形特性,便于在遇到新函數(shù)時(shí),可以通過研究這些性質(zhì),得出其圖象特征。 這里說的進(jìn)一步升華和拓展,主要是說學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。可以將生活中存在的橋梁設(shè)計(jì)、電量與電費(fèi)、噴水池設(shè)計(jì)、魚池設(shè)計(jì)等當(dāng)作作業(yè)布置給學(xué)生,讓學(xué)生利用所學(xué)的函數(shù)概念等知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)。這種讓學(xué)生解決實(shí)際問題的方式,不僅可以考查學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念的理解程度和應(yīng)用能力,而且能驗(yàn)證學(xué)生理論結(jié)合實(shí)際的能力。它不僅能鍛煉學(xué)生的個(gè)人能力,而且能發(fā)現(xiàn)學(xué)生在概念理解中存在的問題,及時(shí)作出調(diào)整,幫助學(xué)生提高對(duì)概念的認(rèn)識(shí),以便今后解決問題。例如,教師在講解《導(dǎo)數(shù)的概念》這一課時(shí),學(xué)生通過之前的學(xué)習(xí)了解瞬時(shí)速度、直線的斜率與邊際成本,進(jìn)而引出導(dǎo)數(shù)的概念。導(dǎo)數(shù)就是一個(gè)求極值的過程。通過對(duì)比教學(xué)的方法,便于學(xué)生更好地了解與掌握數(shù)學(xué)導(dǎo)數(shù)的概念。之后進(jìn)行強(qiáng)化練習(xí)。教師可以為學(xué)生選出幾道代表導(dǎo)數(shù)概念的相關(guān)習(xí)題,讓學(xué)生通過做題的方式鞏固導(dǎo)數(shù)知識(shí)。值得教師注意的是,教師要培養(yǎng)學(xué)生的導(dǎo)數(shù)思維模式,進(jìn)而在教學(xué)的過程中,不斷強(qiáng)化解題能力,讓學(xué)生掌握正確的導(dǎo)數(shù)解題技巧,提高學(xué)生的導(dǎo)數(shù)應(yīng)用能力。 三、概念教學(xué)實(shí)施的成效 (一)提高學(xué)生作業(yè)質(zhì)量。實(shí)施概念教學(xué)前,很多學(xué)生未能做到對(duì)概念的深層次掌握,對(duì)所學(xué)的知識(shí)半知半解,遇到問題??糠喒P記、模仿例題的形式解決。例如看到 f(-x)=-f(x),就將函數(shù)判定為奇函數(shù),忽略了奇函數(shù)概念中提到的定義域限制;未掌握非奇非偶函數(shù)的概念,忽略非奇非偶函數(shù)。當(dāng)組織概念教學(xué)以后,教師要讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到某一事物的概念,讓學(xué)生從概念角度出發(fā),探究例題的解題過程,掌握知識(shí),提高學(xué)生的作業(yè)質(zhì)量。 (二)提升學(xué)生聽課效率。數(shù)學(xué)概念教學(xué)的過程就是對(duì)某一概念的推導(dǎo)、解析過程,通過課堂上深層次的剖析讓學(xué)生掌握概念的關(guān)鍵點(diǎn)和層次性,做到對(duì)概念的全面理解。這個(gè)探析過程可以吸引學(xué)生的興趣,讓學(xué)生更加專注地進(jìn)行概念學(xué)習(xí),提高課堂學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)效率。讓學(xué)生從事物的概念入手,對(duì)面對(duì)的例題進(jìn)行探究、思考,分析問題的演變過程,得出正確的解決方案??傊?,只要真正掌握事物的概念,就可以以不變應(yīng)萬變,應(yīng)對(duì)任何形式的關(guān)于此概念的問題,不再懼怕題型的變化,因?yàn)轭}型是萬變不離其宗的。 (三)提升學(xué)生測(cè)試成績(jī)。作為一個(gè)有多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的教師,筆者對(duì)數(shù)學(xué)概念教學(xué)情有獨(dú)鐘,特別注重概念教學(xué)在班級(jí)課堂上的應(yīng)用。而筆者所教班級(jí)的數(shù)學(xué)成績(jī)一直名列年級(jí)前茅,這一結(jié)果跟概念教學(xué)的應(yīng)用具有很大關(guān)系。 數(shù)學(xué)知識(shí)傳授的目的是讓學(xué)生掌握相應(yīng)的知識(shí),并將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到社會(huì)生活中,或改善學(xué)生自身的生活或提升人類的生活質(zhì)量。因而在實(shí)踐教學(xué)過程中,教師要將復(fù)雜的問題簡(jiǎn)單化、將抽象的問題具體化,讓數(shù)學(xué)知識(shí)變得簡(jiǎn)單易懂,讓學(xué)生輕松地掌握相應(yīng)的知識(shí)。在教學(xué)過程中,教師要采取合適的教學(xué)方式方法,做到對(duì)學(xué)生知識(shí)和能力的雙培養(yǎng),達(dá)到提升學(xué)生核心素養(yǎng)和掌握知識(shí)的目的。數(shù)學(xué)概念教學(xué)是一種很實(shí)用的教學(xué)方法,高中數(shù)學(xué)教師應(yīng)該重視數(shù)學(xué)概念教學(xué),讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)概念的產(chǎn)生過程,為進(jìn)一步的知識(shí)探索奠定基礎(chǔ)。 【參考文獻(xiàn)】 [1]俞志鵬.淺析初中數(shù)學(xué)教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的方法[J].中學(xué)課程輔導(dǎo),2015,(29) [2]冶淑君.正確認(rèn)識(shí)和有效記憶數(shù)學(xué)概念[J].青海教育,2015,(7) [3]寧芳霞.支架式教學(xué)用于優(yōu)化高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)初探[D].南京:南京師范大學(xué)碩士學(xué)位論文,2014 [4]莊志剛,張玲.對(duì)高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)與教學(xué)設(shè)計(jì)的思考[J].中學(xué)數(shù)學(xué)雜志,2017(5) [5]張安軍.看課堂教學(xué)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的落實(shí)[J].中學(xué)數(shù)學(xué)(初中版),2017(1) [6]張慶華.概念教學(xué):找準(zhǔn)起點(diǎn),細(xì)化過程,把握本質(zhì)[J].中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)參考(中旬),2016(8) 【作者簡(jiǎn)介】梁東勝(1978— ),男,大學(xué)本科,中學(xué)一級(jí)教師,百色市平果高級(jí)中學(xué)教師。 (責(zé)編 盧建龍)