山西省大同市第二實驗中學(xué) 田首紅
高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)是數(shù)學(xué)教學(xué)的重要環(huán)節(jié),概念的發(fā)現(xiàn)和引入往往體現(xiàn)了出數(shù)學(xué)的思想方法。有效的數(shù)學(xué)概念教學(xué),絕不能以讓學(xué)生學(xué)會概念為終極目標(biāo),而應(yīng)讓學(xué)生參與概念的形成、發(fā)展、鞏固、應(yīng)用和拓展的過程,但是一方面受應(yīng)試教育的影響,許多教師仍然存在“重解題技巧教學(xué),輕數(shù)學(xué)概念教學(xué)”的傾向,有的教師還刻意追求“概念教學(xué)的最小化和習(xí)題教學(xué)的最大化”;另一方面受課時安排及教學(xué)進(jìn)度的影響,有的教師在引入概念時沒有留給學(xué)生足夠的空間讓學(xué)生經(jīng)歷概念的產(chǎn)生、探究過程,沒有真正理解和揭示概念的本質(zhì),這樣很難體會其中所蘊含的數(shù)學(xué)思想方法和它們在后續(xù)學(xué)習(xí)中的作用,致使學(xué)生創(chuàng)造力低,缺乏可持續(xù)發(fā)展的后勁。所以數(shù)學(xué)概念教學(xué)的有效性值得探究。
我們教師在進(jìn)行概念教學(xué)設(shè)計時,應(yīng)考慮為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一種活動情境,讓學(xué)生參與教學(xué)活動的過程,通過接觸概念,體驗概念,使用概念,最終達(dá)到建構(gòu)和完善概念。
案例1,在“拋物線概念”教學(xué)時的教學(xué)片段:
(1)活動:折紙,(圖1)在紙片2厘米處設(shè)置點如圖1方法將紙折20~30次形成一系列折痕,它們整體地勾畫出一條曲線的輪廓。
(2)觀察、猜想:眾多折痕圍出一條拋物線。
(3)建立坐標(biāo)系,畫圖,發(fā)現(xiàn)與很接近。
(4)幾何畫板動態(tài)演示折紙過程及拋物線。
(5)活動(圖2):畫3條平行于 軸的直線,折紙,發(fā)現(xiàn)1:其反射線經(jīng)過 軸上一定點。
(6)幾何畫板演示這一過程。
(7)概念形成:焦點(一組平行于 軸的直線經(jīng)拋物線反射后匯聚到焦點,由焦點出發(fā)的直線經(jīng)拋物線反射后成一組平行線)。
(8)發(fā)現(xiàn)2:拋物線上的點到焦點的距離等于到紙邊的距離,定義準(zhǔn)線。
(9)形成概念:(學(xué)生概括,教師補充)
從教學(xué)片段中可以看到,在不知不覺中,每名學(xué)生都參與了教學(xué)過程,通過學(xué)生的動手操作和教師的動畫演示,學(xué)生的積極性空前高漲,同時也很好地實現(xiàn)了教學(xué)目標(biāo)。
概念的形成,需要從大量典型、豐富的具體例子出發(fā),學(xué)生經(jīng)過自己的實踐活動,去偽存真,從中分析、類比、猜想、聯(lián)想、歸納、概括出一類相同事例的共同本質(zhì)特征,從而理解和掌握概念。
案例2,在“分類計數(shù)原理與分步計數(shù)原理”教學(xué)時的教學(xué)片段:
問題1:書架有三層,上面一層放6本不同的數(shù)學(xué)書,中間一層放5本不同的語文書,下面一層放3本不同的外語書。從書架上任取1本書,有多少種不同的取法?
問題2:書架有三層,上面一層放6本不同的數(shù)學(xué)書,中間一層放5本不同的語文書,下面一層放3本不同的外語書。從書架上取數(shù)學(xué)書、語文書和外語書各1本,有多少種不同的取法?
師:以問題1和問題2為例說明解決問題的方式有哪些不同?
生1:這兩個問題相同之處都是取書問題,但是取書的方式是不同的。
生2:在問題1中,只要在數(shù)學(xué)書、語文書和外語書這三類書中任取1本就可以了;而問題2卻不同,它需要每一類書中都要取出1本才行。
生3:問題1中的取書是分類做的,而問題2中的取書是分步做的。
師:同學(xué)們說得很好!請同學(xué)們再談一談,這兩類問題中的方法種數(shù)是怎么計算出來的?
生5:問題1用的是“加法”,而問題2用的是“乘法”。
師:通過對問題1和問題2的討論,我們發(fā)現(xiàn):完成一件事可以有兩種方式,一種是分類去做,一種是分步去做。一般地,我們有(提出兩個計數(shù)原理)
教學(xué)片段中,在教師引導(dǎo)下,學(xué)生自己通過觀察、比較、概括、抽象等思維活動,逐步概括得到的。這樣進(jìn)行概念教學(xué)不僅能使學(xué)生深刻理解概念,而且也能更好地培養(yǎng)思維能力。
建構(gòu)主義的教學(xué)理論指出,概念教學(xué)重點并不在于概念本身,而在于建構(gòu)概念的整個過程,更在于學(xué)生本人的思維構(gòu)造。
案例3,在“二項式定理”教學(xué)時的教學(xué)片段:
(1)引導(dǎo)學(xué)生觀察(a+b)4的展開式,發(fā)現(xiàn)規(guī)律。
問題:請你觀察a+b)4的展開式并思考:①展開式中各種類型的項是如何得到的?②展開式中各項的系數(shù)是如何確定的?
(2)引導(dǎo)學(xué)生探索a+b)4的展開式的項和系數(shù)的規(guī)律。
問題:①展開式中會有哪幾種類型的項?②展開式中各項的系數(shù)是多少?
(3)類比猜想,對二項式定理形成初步認(rèn)識。
問題:你能將a+b)n的展開式直接寫成類似的形式嗎?
(4)歸納猜想,進(jìn)一步認(rèn)識二項式定理問題:你能猜想a+b)的展開式嗎?(5)引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)一般項(暫不稱通項)
提問:展開式中的哪一項具有一般性?
(6)證明二項式定理
(7)提出“二項式定理”的概念
在教學(xué)片段中,教師為學(xué)生創(chuàng)設(shè)自主探索的教學(xué)環(huán)節(jié),充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,使學(xué)生的學(xué)習(xí)過程成為在教師引導(dǎo)和啟發(fā)下的“再創(chuàng)造”過程,同時加深對數(shù)學(xué)概念的認(rèn)識和理解,使學(xué)生學(xué)會用數(shù)學(xué)思維方式思考問題。
概念的同化是指學(xué)習(xí)者知識的習(xí)得和建構(gòu),主要依賴認(rèn)知結(jié)構(gòu)中原有的適當(dāng)觀念,去影響和促進(jìn)新的理解、掌握,溝通新、舊知識的互相聯(lián)系,形成新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。
案例4,在“對數(shù)”教學(xué)時的教學(xué)片段:
在學(xué)習(xí)對數(shù)概念之前,應(yīng)系統(tǒng)復(fù)習(xí)指數(shù)知識??梢哉f,指數(shù)知識是學(xué)習(xí)對數(shù)概念的第一個“引導(dǎo)性材料”。
提出問題1:已知2b =5,求b=?可以直接給學(xué)生講,納皮爾定義,b叫作由2和5確定的“對數(shù)”,簡稱b叫“對數(shù)”。
提出問題2:已知3t =7,按照納皮爾定義,在3,7,t中哪個叫“對數(shù)”?這個問題,可作為學(xué)習(xí)對數(shù)概念的第三個“引導(dǎo)性材料”。
通過上述三個“引導(dǎo)性材料”,學(xué)生對對數(shù)概念的理性認(rèn)識就有望實現(xiàn)了。
在教學(xué)中教師根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律與課標(biāo)要求,采取適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略,優(yōu)化概念教學(xué),使學(xué)生在參與的過程中產(chǎn)生內(nèi)心的體驗和創(chuàng)造,達(dá)到認(rèn)識數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)概念的本質(zhì),從而提高數(shù)學(xué)素養(yǎng)。