◎朱興華
引言:數(shù)學(xué)概念教學(xué)和學(xué)習(xí)存在的主要問題是輕過程重結(jié)果,用概念來解題,淡化概念的形成過程。事實上,學(xué)生不論是對概念的獲得,還是對概念的情感、興趣都會受到學(xué)習(xí)環(huán)境的影響和制約。因此,對教師而言,在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中,應(yīng)以適當(dāng)?shù)姆绞健⒎椒ㄒ龑?dǎo)學(xué)生,使得學(xué)生在接受數(shù)學(xué)概念的同時,產(chǎn)生積極的心態(tài),從而達(dá)到以情促知,情知交融的學(xué)習(xí)氛圍。這樣,學(xué)生積極心態(tài)的構(gòu)建就至關(guān)重要。數(shù)學(xué)概念教學(xué)的過程一般來說都是遵循:概念引入與體現(xiàn)、概念的形成與表達(dá)、概念的變式與辨析等的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計。具體來看,對這幾個環(huán)節(jié)學(xué)生積極心態(tài)的構(gòu)建有如下方法:
蘇霍姆林斯基說:“如果教師不想方設(shè)法使學(xué)生產(chǎn)生情緒高昂和智力振奮的內(nèi)心狀態(tài),就急于傳授知識。那么,這種知識只能使人產(chǎn)生冷漠態(tài)度,而不動情感的腦力勞動就會帶來疲倦。沒有歡欣鼓舞的心情,學(xué)習(xí)就會成為學(xué)生沉重的負(fù)擔(dān)。興趣是最好的老師。”因此,概念引入作為概念教學(xué)的第一個重要環(huán)節(jié),在引入過程中,教師要把概念與學(xué)生的現(xiàn)實生活和已有的知識背景相結(jié)合,當(dāng)學(xué)習(xí)情境來自學(xué)生的認(rèn)知范圍,即把概念引入的情境創(chuàng)設(shè)在學(xué)生思維水平的“最近發(fā)展區(qū)”,學(xué)生就能很快進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。當(dāng)學(xué)習(xí)興趣被激發(fā)出來時,學(xué)生的積極心態(tài)就體現(xiàn)出來了。
例1:教學(xué)“對數(shù)的概念”??稍O(shè)計如下問題引入:
第1題:求下列各式中x的值:22=x.32=x;
第2題:求下列各式中x的值:x2=9,x2=5;
第3題:求下列各式中 x的值:2x=8,3x=5;
對于第1題、第2題以及第3題中的(1),學(xué)生根據(jù)已有知識很容易找到答案,但對于第3題中的(2)不會解決。教師順勢引導(dǎo),提問:第1題和第2題個分別屬于何種運算?學(xué)生很容易知道第1題是乘方運算,第2題是開方運算,而第3題是已知底數(shù)和冪求指數(shù)。為了表示第3題(2)中的,有必要引入一種新的符號,叫對數(shù)。這種承前啟后的引入,把新舊知識相結(jié)合,符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,又揭示了對數(shù)概念的形成過程。
數(shù)學(xué)概念表達(dá)的是一類事物,所反映的也不是事物的表面屬性,而是本質(zhì)屬性。數(shù)學(xué)概念是從具體事物中抽象出來的,又以一般的形式反映一類事物的普遍特征。所以抽象和概括是掌握數(shù)學(xué)概念的前提和基礎(chǔ),是概念形成和概念同化的關(guān)鍵。正如“概念形成主要依賴的是對感性材料的抽象概括,概念同化主要依賴的是對感性經(jīng)驗的抽象概括”。創(chuàng)設(shè)情境,引入概念之后,要引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷從特殊到一般,從具體實例抽象出數(shù)學(xué)概念的過程。在這個過程中,學(xué)生需要通過主動思考形成自己的認(rèn)識。如果學(xué)生沒有經(jīng)歷概念形成的抽象和概括,就很難抓住事物的本質(zhì)特征,不能正確地獲得數(shù)學(xué)概念。
例2:教學(xué)“導(dǎo)數(shù)的概念”中,教師展示了高臺跳水運動員在t=2s附近平均速度的變化,學(xué)生觀察發(fā)現(xiàn)當(dāng)△t趨近于0時,即無論從2的左邊,還是右邊,趨近于2時,平均速度都趨近于一個確定的值13.1。此時,有的教師會直接告訴學(xué)生:我們就把13.1記作高臺跳水運動員在t=2s時的瞬時速度。其實,學(xué)生經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn)t=2s附近平均速度趨于一個確定的值后,他們內(nèi)心的新奇、滿足和成就感被激發(fā),他們的智力和非智力因素因此出現(xiàn)最佳活躍狀態(tài),此時,教師應(yīng)該繼續(xù)追問:“我們用這個方法得到了高臺跳水運動員在t=2s附近,平均速度逼近一個確定的常數(shù)。那其他時刻呢?比如t=2.5s、t=3s等。”然后給足時間,讓學(xué)生去通過思考、計算得到結(jié)論,從而歸納抽象然后給足時間,讓學(xué)生去通過思考、計算得到結(jié)論,從而歸納抽象出一個更為一般的結(jié)論。
變式是通過改變概念里無關(guān)屬性的表現(xiàn)形式,改變?nèi)藗冇^察、分析事物的角度和方法以突出概念的關(guān)鍵屬性,突出概念里隱蔽的關(guān)鍵要素。鄭毓信教授曾經(jīng)這樣說過:“現(xiàn)代教學(xué)思想的一個重要內(nèi)容,即是認(rèn)為學(xué)生的錯誤不可能單純依靠下面的示范和反復(fù)練習(xí)得到糾正,而必須是一個‘自我否定’的過程”。因此,對概念進(jìn)行變式,讓學(xué)生在辨析中學(xué)習(xí)、思考,從各個側(cè)面、反面理解概念的本質(zhì)屬性,有利于學(xué)生看到一類事物的關(guān)鍵特征,這樣獲得的數(shù)學(xué)概念更精確、穩(wěn)定和容易遷移。在此過程中,學(xué)生也會在經(jīng)歷迷茫、困惑之后,走入“柳暗花明又一村”的佳境。
例3:教學(xué)“橢圓的定義”。在給出橢圓的定義之后,設(shè)計如下問題:
平面內(nèi)一動點 P到兩定點 M(-2,0),N(2,0)的距離之和為 d,當(dāng)①d=2;②d=4;③d=6時,點的軌跡分別是什么?
根據(jù)對以上問題的解決,學(xué)生得知當(dāng)①2a<2c時,軌跡不存在;當(dāng)②2a=2c時,軌跡為一條線段;當(dāng)③2a>2c時,軌跡為橢圓。這樣,用“形似而神非”的概念與橢圓的概念進(jìn)行辨析,為學(xué)生掌握概念的內(nèi)涵和外延起到了非常重要的作用。在辨析的過程中,學(xué)生也經(jīng)歷了抽象、歸納、喚醒了學(xué)生思維和靈感,以達(dá)到對概念的真正理解。
概念辨析也可以區(qū)分學(xué)生對知識是理解記憶還是機械記憶,還可以激發(fā)學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的知識和經(jīng)驗,讓學(xué)生在辨析中思考,從而豐富自己的感性認(rèn)識,將概念鞏固和深化。比如在講解“映射”的概念時,可以和“函數(shù)的概念”進(jìn)行對比、辨析,讓學(xué)生掌握二者的本質(zhì)屬性,而不是單純的記憶為兩個變量之間的關(guān)系。
結(jié)語:總之,數(shù)學(xué)概念的學(xué)習(xí)是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),綜合性強抽象程度高,學(xué)生在理解和接受的過程中更會產(chǎn)生各種困難。通過對建構(gòu)數(shù)學(xué)概念過程中學(xué)生心態(tài)的研究,尋找應(yīng)對的教學(xué)策略,并在教學(xué)方面受到啟示,幫助學(xué)生正確理解數(shù)學(xué)概念。