陳以雄
摘要:數(shù)學抽象位居高中階段數(shù)學學科核心素養(yǎng)之首,其對于學生的發(fā)展有著重要意義。本文簡要探討了三條數(shù)學抽象素養(yǎng)融入高中數(shù)學課堂的途徑,分別為基于情境生成概念,體會從具體到抽象;合理充分應用變式,突出知識本質特征;正例反例加以比較,促進學生抽象認知。
關鍵詞:核心素養(yǎng);數(shù)學抽象;高中數(shù)學;教學心得
數(shù)學抽象位居高中階段數(shù)學學科核心素養(yǎng)之首,其重要性是不言而喻的,正如課標中所指出的,它是“形成理性思維的重要基礎,反映了數(shù)學的本質特征”。在平時教學中,一線教師要能夠采取合理途徑將其融入到課堂教學中。以下結合筆者的教學體會與思考對此談一些策略性意見,冀對一線教師有所啟發(fā)。
一、基于情境生成概念,體會從具體到抽象
數(shù)學概念是數(shù)學命題的高度抽象化表達,基于具體的情境來生成和建立概念,讓學生體會從具體到抽象的孤過程,是鍛煉學生數(shù)學抽象素養(yǎng)的基本方式。如極坐標的教學,在學生對概念形成基本的認知后,即應著重地突出和強調兩個基本點,即平面上的點怎樣用極坐標表示和極坐標所代替的點在何處。然后,再以比較典型的例題來突出極坐標和平面的點的對應關系。如:①在極坐標系中,求點Q(2,π/6)關于極點對稱的點P坐標;②在極坐標系中,求點Q(2,π/6)關于極軸對稱的點P坐標。這兩道例題難度并不大,但比較典型,其目的除了加深學生對極坐標概念的理解之外,也為探索平面上的點和極坐標的對應關系(即一對多)作出鋪墊,從而鞏固學生的抽象認知。在此例當中,部分學生看到該題后不知如何下手,根本原因就在于其對極坐標系還沒有形成成熟的抽象認知,因而也就難以建構其解決問題需要的知識體系。具體來看,被難住的學生大都是不知道去建立坐標系進而結合圖形去加以思考,這也就是其抽象認知尚不成熟的直接表現(xiàn)。這種情況下教師就應適當?shù)匾龑W生主動去建系并采取數(shù)形結合的思路,實踐證明經(jīng)過教師的適當引導和點撥,多數(shù)學生都會恍然大悟,順利地解決問題從而加深抽象認知。
二、合理充分應用變式,突出知識本質特征
抽象性和理論性是數(shù)學知識的本質屬性,而不同的知識點則又有著不同的本質特征。現(xiàn)代教育學理論認為,所謂對知識的內化過程,其關鍵就在于切實掌握知識的本質特征,而在理解和掌握知識本質特征的過程中學生的數(shù)學抽象素養(yǎng)也就得到進一步的強化,換言之,采取合理的方式來突出和彰顯知識的本質特征,可視為數(shù)學核心素養(yǎng)如何融入高中數(shù)學課堂的基本途徑之一。何謂數(shù)學知識的本質特征,即某知識點區(qū)別于其他知識點的本質屬性的體現(xiàn),如定義域和對應關系即為高中階段函數(shù)的兩項本質特征。那么如何突出和彰顯數(shù)學知識點的本質特征呢?最直接和基本的方式就是引入變式讓學生加以辨別,哪些形式的本質是相同的,哪些形式的本質是不同的,學生成功辨別出來了,也就說明其掌握知識的本質特征,而在此過程中也就鍛煉了數(shù)學抽象素養(yǎng)。舉個最簡單的例子,在學習函數(shù)的概念時,出示四個函數(shù):y=( )2,y= ,y= ,y= ,讓學生辨別其中哪些是與y=x相等的,這學生成功分辨出來了,也就對函數(shù)的本質特征有了更進一步的體會和把握,而在辨別這一思維過程中,其數(shù)學抽象素養(yǎng)也就得到了一定程度的鍛煉。
三、正例反例加以比較,促進學生抽象認知
學生在學習某一知識前,會基于以往的知識經(jīng)驗和當前的感性認識首先對新知識形成一種初步的抽象認知,這種認知可能對也可能錯,如學生在正式學習向量運算前,提出問題“你認為向量的運算和數(shù)的運算是否一樣?”不同的學生的學生可能會有不同的回答,不管其回答是對是錯,都是基于一種初步的抽象認知。在此基礎山,教師就可以引入一些有代表性的正例和反例,以加深或矯正學生的初步抽象認知。當學生形成成熟的抽象認知時,其數(shù)學抽象素養(yǎng)也就在同時得到了鍛煉。以比較簡單的向量的學習為例,在學習向量的概念前,學生腦海中已存在一個對于數(shù)的抽象過程,那么在講解向量這一概念時,便可首先將其與數(shù)來進行合理的對比:數(shù)的基本特征是只有大小而沒有方向,而向量則既有大小,又有方向。在這種簡單對比的基礎上,學生自然會對向量概念的本質形成更進一步的把握。然后趁熱打鐵,給出一些比較典型的向量的例子和數(shù)的例子,如位移和長度、速度和速率,讓學生比較,并在比較中最終形成對向量概念的成熟的抽象認知。而在同時,學生通過比較和體會也就在一定程度上鍛煉了其數(shù)學抽象素養(yǎng)。
綜上,本文簡要探討了三條數(shù)學抽象素養(yǎng)融入高中數(shù)學課堂的途徑,分別為基于情境生成概念,體會從具體到抽象;合理充分應用變式,突出知識本質特征;正例反例加以比較,促進學生抽象認知。鑒于數(shù)學抽象素養(yǎng)對學生在數(shù)學領域發(fā)展的重要意義,一線教師應當結合實踐不斷探索和總結將其融入高中數(shù)學課堂的途徑與方法。本文一己淺見,愿與同仁交流。
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