☉江蘇省泰州市姜堰區(qū)城西實(shí)驗(yàn)學(xué)校 楊根生
“玩概念”的研討應(yīng)基于“教學(xué)環(huán)境”的開展
——由一元一次方程定義的研討說起
☉江蘇省泰州市姜堰區(qū)城西實(shí)驗(yàn)學(xué)校 楊根生
近年來,李邦河院士的一句話“數(shù)學(xué),根本上是玩概念的”在初中數(shù)學(xué)教學(xué)研究領(lǐng)域廣泛得到認(rèn)可和教學(xué)實(shí)踐,并作為很多教學(xué)研究的重要理論依據(jù),這種尊重并踐行數(shù)學(xué)家觀點(diǎn)的教學(xué)行為值得肯定,然而,近年來也有一些研討在“數(shù)學(xué)玩概念”定位于數(shù)學(xué)研究還是數(shù)學(xué)教學(xué)領(lǐng)域有些混淆,使得不少數(shù)學(xué)概念的教學(xué)探討出現(xiàn)分歧,忽略了蘇步青先生關(guān)于初中教材編寫時“混而不錯”的指導(dǎo)意見.本文就以一次群里關(guān)于一元一次方程的定義的研討為例,闡述筆者的相關(guān)思考.
師1:請教:6x-2=6x-3是一元一次方程嗎?
師2:其實(shí)這樣的問題沒有啥意義.
師1:我認(rèn)為不是,他們組內(nèi)有的老師說是!
師3:出這個題目的老師沒有很好地理解數(shù)學(xué).
師4:方程的判定需要化簡定型.
師5:6x-2=6x-3是一元一次方程,但它無解.對照教材上的定義,6x-2=6x-3是含有未知數(shù)的等式,所以它是方程.具體地說,它是一元一次方程,但它的解集為空集,即無解.
師4:一般來講,方程化簡,式看原型.
師5:出這樣的題確實(shí)沒多大意思.
師3:再舉個例子,一組數(shù),3,3,3,2,2,2.問哪個是眾數(shù).這不是扯淡嘛!
師5:3和2都是眾數(shù).出這樣的題是扯淡.諸如此類的數(shù)學(xué)題,算差題.數(shù)學(xué)學(xué)成這個樣子,就走偏了.
師5:方程的解有兩種情形,有解和無解.無解的方程也稱為矛盾方程,上面一題就是矛盾方程.可見它確實(shí)是方程.
師2:我覺得這個前提是先化簡,再看方程有解和無解.
師5:好題差題,也是相對的.比如,初學(xué)方程時,問:6x-2=6x-3是方程嗎?可以不算差題.但在大型考試(期中、期末、中考)出現(xiàn)這樣的題就一定算是差題了.
師2:這個課本雖然沒有說清楚,但基本上是需要化簡的,特別是一元二次方程,山教版明確告訴先要化簡.
師5:確實(shí)課本沒說清楚.沒說清楚是因?yàn)樵试S模糊,因?yàn)槿绻诖烁F究就沒有意思,學(xué)數(shù)學(xué)不能這樣學(xué).如果老師在這個沒說清楚的內(nèi)容上面大作文章,這是教師的怪癖在起作用.
師2:我在想,一元二次方程說的明明白白,為啥一元一次方程就沒有說明白呢?都是整式方程,我們是不是可以類比認(rèn)識呢?再說教材不可能把所有的問題都說清楚.教師的作用為何?
師2:再者,我們?nèi)绾畏智迥男┦谴_實(shí)說不清楚的?哪些是有意說不清楚的?哪些是無意說不清楚的?
師6:我認(rèn)為這個問題教材最好說清楚,別前后不一,引起爭論.個人意見是概念要明確,不然會誤導(dǎo),就像剛才的題,教師沒能明確一元一次方程的定義.
師7:教學(xué)中應(yīng)告訴學(xué)生,判定是否一次方程,得化簡合并同類項(xiàng),正如判定多項(xiàng)式一樣.只要學(xué)習(xí)了合并同類項(xiàng),探討一元一次方程的概念應(yīng)該沒有問題,因?yàn)榻庖辉淮畏匠痰倪^程本身就是在內(nèi)化概念.
師5:再看之前的發(fā)言,覺得上面我的發(fā)言偏頗了!固然出題“6x-2=6x-3是不是方程”有扯淡之嫌,但是我們把問題討論清楚是有益的.特此更正,歡迎大家繼續(xù)議論.
師8:確實(shí)是這樣,順著“師5”的觀點(diǎn),在一元一次方程的起始階段就探討嚴(yán)格的概念是不恰當(dāng)?shù)模驗(yàn)樯婕白冃?、轉(zhuǎn)化,而這些有待于后續(xù)方程解法訓(xùn)練時得到提升,所以前年我在七年級的教學(xué)實(shí)踐“一元一次方程章末小結(jié)”時,給學(xué)生增加定義一元一次方程的一般形式或標(biāo)準(zhǔn)形式,然后跟進(jìn)一些方程類型的判定,加深理解.
師5:我們是數(shù)學(xué)教師,中小學(xué)的數(shù)學(xué)教師,不是數(shù)學(xué)研究所的研究人員,不是大學(xué)數(shù)學(xué)專業(yè)的教師,我們的職業(yè)決定了我們的討論往往離不開教學(xué)背景,而不是純數(shù)學(xué)的討論.
從群里的研討可以發(fā)現(xiàn),這次研討源于一道初一的考題“6x-2=6x-3是一元一次方程嗎?”正如上面有老師的觀點(diǎn)一樣,命制這樣的考題本身就是不恰當(dāng)?shù)?,特別是,如果答案設(shè)置成唯一解答更是糟糕的.因?yàn)檫B老師們都有爭議,讓學(xué)生再來考試顯然是不恰當(dāng)?shù)脑囶}.
支持該題是一元一次方程的理由是教材上的定義,然而教材在七年級時并不要求學(xué)生將方程整理化簡到ax+b=0(a≠0)這樣的“一般式”進(jìn)行判定,這與后來一元二次方程、二次函數(shù)、一次函數(shù)等一般式做出要求相比,表現(xiàn)出不一致的“定義”.然而,學(xué)生在剛進(jìn)入初中學(xué)習(xí)方程時,還不能熟練地進(jìn)行方程的變形與整理,這有待后續(xù)一元一次方程的解法訓(xùn)練,所以在上面研討過程中,師8的實(shí)踐表明,可以先讓學(xué)生模糊一元一次方程的定義,待化簡、變形能力具備之后,即本章復(fù)習(xí)時,再對一元一次方程的一般形式進(jìn)行規(guī)定,保持與后續(xù)一次函數(shù)、一元二次方程、一元二次函數(shù)的“一般式”在定義上的一致性.
1.初中數(shù)學(xué)概念可以“混而不錯”
我國著名數(shù)學(xué)家、數(shù)學(xué)教育家蘇步青先生在指示中小學(xué)教材編寫時曾提出“混而不錯”的觀點(diǎn),得到很多教材編寫組的“執(zhí)行”.一方面初中階段很多數(shù)學(xué)概念由于學(xué)段的限制難以給出嚴(yán)密的定義,更多的是描述性定義(如:形如…的…稱為…),為的是讓學(xué)生基于一些數(shù)學(xué)對象的直觀感知而定義數(shù)學(xué)對象,沿著這些數(shù)學(xué)對象繼續(xù)研究它們的后續(xù)性質(zhì)或判定或應(yīng)用,如果深究在嚴(yán)謹(jǐn)定義層面,則不利于后續(xù)學(xué)習(xí)的順利開展.再有,理解數(shù)學(xué)那完美的嚴(yán)密性,也不是所有人需要掌握的,課標(biāo)上關(guān)于很多課程目標(biāo)的確定,也大量采用了“了解”很多概念的要求,想來也有這樣的道理.
2.初中數(shù)學(xué)概念盡可能追求前后一致
從上文中的關(guān)于一元一次方程定義的研討來看,作為教材上的表述來說,由于沒有給出一元一次方程的一般式,而在八、九年級給出了一元二次方程的一般式、一元二次函數(shù)的一般式,從數(shù)學(xué)概念需要追求前后一致來看,七年級教材確實(shí)應(yīng)該在一元一次方程的章末小結(jié)階段給出它的一般式,這樣就可使學(xué)段內(nèi)關(guān)于方程的定義保持一致性,讓教師和高層次學(xué)生感受到數(shù)學(xué)內(nèi)部的和諧與一致.事實(shí)上,初中幾何體系就會更加嚴(yán)謹(jǐn)、和諧與一致了,比如,七年級時所學(xué)的線段、射線和直線,對應(yīng)著角的定義、三角形或四邊形的邊的定義;互余、互補(bǔ)的定義對應(yīng)著后續(xù)研究特殊圖形中不同角之間的關(guān)系;對一個圖形的研究套路(平行四邊形的定義、判定、性質(zhì)、應(yīng)用)貫穿于不同年級之中.
3.有爭議的數(shù)學(xué)概念類考題不宜作為考試用題
作為引發(fā)上文中的教學(xué)研討的話題來看,各級考試中不宜采用有爭議的考題來閉卷考查學(xué)生,一方面,影響該題的內(nèi)容效度和分?jǐn)?shù)效度,另一方面,部分高層次學(xué)生如果糾結(jié)于前后數(shù)學(xué)概念的一致性時,往往會造成誤判,使得思考更深的學(xué)生反而吃虧.這里不妨提及當(dāng)前一些較低層次命題的現(xiàn)狀,常常簡單的拿來主義,脫離課本選題、抄題,有些習(xí)題看是訓(xùn)練學(xué)生對概念的理解,但是卻模糊著學(xué)生對概念的理解與認(rèn)識,考后深入追問又會陷入“兩小兒辯日”的尷尬之境.這就要求命題者在設(shè)計(jì)相關(guān)考題時要注意認(rèn)真辨析每一道考題的考查意圖,保證試題的科學(xué)性.
如上面研討過程中有老師提出的“扯談”之說,關(guān)于無聊的一道辨析試題引發(fā)了很多老師的參與熱情,上通數(shù)學(xué)、下接課堂,研討得既有數(shù)學(xué)味,又有教學(xué)味,這也是筆者整理本文的動力之一.事實(shí)上,類似的概念研討話題還有很多值得深入思考的,比如,分式的概念、等式的性質(zhì)、直線的概念、距離的概念等,深究下去,都會觸及數(shù)學(xué)的本質(zhì),加深我們對數(shù)學(xué)的理解.也許,多開展這樣的思考與思辨,我們對教材的理解、對數(shù)學(xué)概念的理解及自身的專業(yè)素養(yǎng)也在無形之中得到了提升.
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