☉蘇州市蘇州高新區(qū)第一中學(xué) 蔡軍軍
概念認(rèn)知是在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)時(shí)需要突破的學(xué)習(xí)重點(diǎn),怎樣讓學(xué)生對概念進(jìn)行有效的建構(gòu)是教師需要面對的一個(gè)問題,筆者主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行介紹:
在概念教學(xué)的過程中,首先要做的就是對概念進(jìn)行引入.教師可以聯(lián)系相關(guān)的生活場景來進(jìn)行,也可以借助于一些有趣的例子來進(jìn)行.這樣更加貼近于學(xué)生的實(shí)際生活,并且能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[1].下面對引入概念的幾種方法進(jìn)行介紹:
在教學(xué)過程中,教師拿出相關(guān)的實(shí)物模具,學(xué)生通過對實(shí)物模型的觀察,使其能夠有更加深刻地體驗(yàn).對概念進(jìn)行比較與分析之后,讓學(xué)生對概念有更加深刻的認(rèn)識.例如在進(jìn)行“異面直線”這一概念的學(xué)習(xí)時(shí),教師可以以教室為例,對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo).教師可以讓學(xué)生對教室中的各個(gè)邊的位置進(jìn)行觀察,來幫助學(xué)生對異面直線有一個(gè)深刻的認(rèn)識,如圖1所示.
圖1
數(shù)學(xué)認(rèn)知具有延續(xù)性,教師可以根據(jù)這一特征,讓學(xué)生從已有的舊概念出發(fā),來衍生出對新概念的理解,并根據(jù)新舊概念之間的聯(lián)系讓學(xué)生了解到新概念的含義.比如學(xué)生在初中就學(xué)習(xí)過“角”的相關(guān)概念,在初中學(xué)習(xí)的角的范圍是從0°到360°.到了高中階段,對于“角”的學(xué)習(xí)進(jìn)一步的深入:一條射線圍繞端點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)可以是任意角度,轉(zhuǎn)動的方向也可以隨意調(diào)整.這樣,學(xué)生對于“角”就有了更加全面的理解,角的范圍也因此得到進(jìn)一步擴(kuò)大,其可以拓展成從負(fù)無窮到正無窮.
很多數(shù)學(xué)概念之間是存在著一定聯(lián)系的,也可以說這些概念之間是密切相關(guān)的.所以在進(jìn)行新概念的學(xué)習(xí)時(shí),我們可以從與其相關(guān)的概念入手.例如在進(jìn)行對數(shù)函數(shù)的學(xué)習(xí)時(shí),由于對數(shù)函數(shù)與指數(shù)函數(shù)之間有很大的聯(lián)系,這就可以將對數(shù)函數(shù)演變成:已知底數(shù)和冪,要求指數(shù).這樣學(xué)生就會很容易理解對數(shù)函數(shù)的概念以及運(yùn)算法則了.
類比是在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程中經(jīng)常使用的一種方法和手段,也是在對新概念進(jìn)行介紹時(shí)常常采用的一種方式.例如,在對等差數(shù)列的相關(guān)知識掌握之后,在進(jìn)行等比數(shù)列的學(xué)習(xí)時(shí),教師可以類比等差數(shù)列的相關(guān)知識來對等比數(shù)列進(jìn)行介紹,使學(xué)生建立等比數(shù)列的概念.
在對數(shù)學(xué)知識進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí),離不開數(shù)學(xué)教材的使用.只有認(rèn)真細(xì)致的閱讀教材,領(lǐng)會教材中的主要思想,才能夠?qū)滩闹械母拍钣懈由羁痰恼J(rèn)識.同時(shí),教師還要對教材中的標(biāo)準(zhǔn)符號以及書寫方式進(jìn)行講解,以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)表征能力.綜合來看,教師要注重引導(dǎo)學(xué)生對教材進(jìn)行解讀,適時(shí)的給予點(diǎn)撥,讓學(xué)生掌握概念中的要點(diǎn),并對概念有一個(gè)正確的理解[2].比如在學(xué)習(xí)空間幾何體時(shí),可以引用數(shù)學(xué)文化知識,運(yùn)用類比的方法求解數(shù)學(xué)習(xí)題.在南北朝時(shí)期,我國數(shù)學(xué)家祖暅提出體積的計(jì)算原理:如果兩等高的幾何體在同高處截得兩幾何體的截面積恒等,那么這兩個(gè)幾何體的體積相等.若是運(yùn)用祖暅原理,可以簡單的求解出下題.
例1如圖2所示,在平面直角坐標(biāo)系中,圖2-1是一個(gè)形狀不規(guī)則的封閉圖形,圖2-2是一個(gè)上底為1的梯形,且當(dāng)實(shí)數(shù)t?。?,3]上的任意值時(shí),直線y=t被圖2-1和圖2-2所截得的兩線段長始終相等,求圖2-1的面積.
圖2
例題解析:根據(jù)題意,圖2-1與圖2-2的面積相同.因?yàn)閳D2-2是上底為1,下底為2,高為3的梯形,所以圖2-2的面積為所以圖2-1的面積為
例2如圖3所示,四棱錐SABCD中,底面ABCD為矩形,SD⊥底面SD=2,點(diǎn)M在側(cè)棱SC上,∠ABM=60°.
圖3
(Ⅰ)證明:M是側(cè)棱SC的中點(diǎn);
(Ⅱ)求二面角S-AM-B的大小.
例題解析:
(Ⅰ)作ME∥CD交SD于點(diǎn)E,則ME∥AB,ME⊥平面SAD.
連接AE,則四邊形ABME是直角梯形,作MF⊥AB,垂足為F,則四邊形AFME為矩形.
設(shè)ME=x,則SE=x,
由MF=FB·tan60°,得
解得x=1.
所以M為側(cè)棱SC的中點(diǎn).
(Ⅱ)利用三垂線定理求解.在新教材中弱化了三垂線定理,并且在這兩年的高考中也基本上不用三垂線定理來求二面角.
過M作MJ∥CD交SD于J,作SH⊥AJ交AJ于H,作HK⊥AM交AM于K,則JM∥CD,JM⊥平面SAD,平面SAD⊥平面MBA,SH⊥平面AMB,所以∠SKH即為所求二面角的補(bǔ)角.(余略)
現(xiàn)代教育理論中提到,學(xué)生學(xué)習(xí)知識的過程主要經(jīng)過發(fā)現(xiàn)問題、分析問題以及解決問題這三個(gè)階段.在進(jìn)行教學(xué)時(shí),如果將概念直接告訴學(xué)生,會讓學(xué)生的學(xué)習(xí)處于一種被動的地位.這會讓學(xué)生在思維上產(chǎn)生一種依賴感,不利于學(xué)生的創(chuàng)新能力以及思考能力的發(fā)展.所以,教師在教學(xué)時(shí)應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生先對新的概念進(jìn)行思考,教師可以創(chuàng)設(shè)相關(guān)的情境來對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo),讓學(xué)生自己進(jìn)行探索分析,最終使學(xué)生自己對概念形成正確的理解.在這一過程中,學(xué)生可能會遇到各種困難,但通過對困難的解決,可以使其思維以及解決問題的能力得到發(fā)展.
比如,在學(xué)習(xí)“橢圓”這一概念時(shí),教師可以讓學(xué)生自己進(jìn)行以下活動:先準(zhǔn)備一根細(xì)繩以及兩個(gè)釘子,用釘子將細(xì)繩的兩頭進(jìn)行固定,將筆套在細(xì)繩之內(nèi),讓筆繞著細(xì)繩滑動,這樣能夠描繪出橢圓的形狀.學(xué)生在親身實(shí)踐之后,可以通過自身體會并理解繪制橢圓圖形的不同方法.在這個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中,學(xué)生可以以小組為單位,進(jìn)行競賽,運(yùn)用不同的方式以及工具來繪制橢圓.
小組1:
小組2:
小組3:
教師對表現(xiàn)優(yōu)異的小組給予表揚(yáng),并立刻讓學(xué)生自己根據(jù)實(shí)驗(yàn)對概念進(jìn)行總結(jié),從而讓學(xué)生能夠?qū)E圓的概念有正確的把握,并加深印象.
教育心理學(xué)研究表明,學(xué)生在了解了概念之后,如果不能及時(shí)的進(jìn)行復(fù)習(xí)鞏固,就很容易將已經(jīng)學(xué)到的知識遺忘.在與一些學(xué)生交流之后,他們也表示:大部分的概念一聽就明白,但是有時(shí)候進(jìn)行問題的處理時(shí),要想聯(lián)想到相關(guān)的概念原理卻非常的困難,這充分表明了概念鞏固以及及時(shí)復(fù)習(xí)的必要性.
在進(jìn)行知識復(fù)習(xí)的過程中,常常會使用以下幾種方法:(1)找出概念當(dāng)中的關(guān)鍵詞,來幫助概念的記憶;(2)教師在學(xué)生對概念初步了解時(shí),創(chuàng)設(shè)相關(guān)的情境,幫助學(xué)生對概念進(jìn)行深刻地理解.(3)概念具有很強(qiáng)的抽象性,因此教師要引導(dǎo)學(xué)生反復(fù)的進(jìn)行練習(xí).