【摘 要】概念教學(xué)是教與學(xué)的基礎(chǔ),而概念課教與學(xué)的研究在課堂問(wèn)題研究中有非常重要的地位,一直是教育教學(xué)方法需要研究的一個(gè)重要主題,在新課程思想的指導(dǎo)下,通過(guò)《古典概型》這一課的教學(xué)案例,對(duì)概念課程進(jìn)行了分析.本文探討了如何正確運(yùn)用概念教學(xué)策略提高教學(xué)效果,以及如何將數(shù)學(xué)概念的抽象邏輯建構(gòu)特征與情境化、生活化相結(jié)合.
【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué);概念教學(xué);古典概型
概念課程的教學(xué)是原理課程教學(xué)和練習(xí)課程教學(xué)的根本. 本文旨在新課程教育思想的指導(dǎo)下,通過(guò)案例,淺析學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)概念的思維發(fā)展過(guò)程.
1 數(shù)學(xué)概念的分類
常見的數(shù)學(xué)概念分為兩類:一類直接根據(jù)真實(shí)對(duì)象或關(guān)系提取概念,如五角形、六邊形、角度等;本文所要探析的是第二類概念的教學(xué)設(shè)計(jì),即純數(shù)學(xué)抽象類的概念,這一類概念對(duì)學(xué)習(xí)者邏輯思維能力要求較高,因此在實(shí)際教育教學(xué)中,其講解分析方法尤為重要,這里以《古典概型》課為例.
2 數(shù)學(xué)概念獲得的心理分析[1]
2.1 概念的形成
形成一個(gè)概念是指在研究過(guò)程中總結(jié)事物的基本屬性, 這需要通過(guò)觀察大量的具體例子,分析、比較、歸納、驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)其屬性,并最終通過(guò)泛化得到概念的定義.其心理活動(dòng)過(guò)程如圖1:
2.2 概念的同化
同化是認(rèn)識(shí)論中的一個(gè)概念,是教育學(xué)中重要的基礎(chǔ)指導(dǎo)理論.在概念教學(xué)里可以指新教授的概念同學(xué)習(xí)者在自身固有的知識(shí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上通過(guò)學(xué)習(xí)者的理解進(jìn)行融合,形成了新的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系的過(guò)程.此過(guò)程的關(guān)鍵在于學(xué)習(xí)者是否能辨別新舊概念的區(qū)別與聯(lián)系,這一過(guò)程不僅可以讓學(xué)習(xí)者對(duì)新概念知識(shí)進(jìn)行深入理解,還可以對(duì)原有的概念進(jìn)行溫故,通過(guò)對(duì)比教學(xué)的手段使學(xué)習(xí)者直觀地感受到新舊概念的區(qū)別與聯(lián)系,這樣可以使學(xué)習(xí)者深入理解新概念的內(nèi)涵與外延,再通過(guò)其他教學(xué)手段不斷強(qiáng)化,使學(xué)習(xí)者形成新的知識(shí)結(jié)構(gòu).概念同化的心理過(guò)程如圖2:
高中數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,學(xué)習(xí)《古典概型》之前,學(xué)生已經(jīng)掌握了隨機(jī)事件的概率,但幾何概型和排列組合還沒(méi)學(xué). 課本上首先通過(guò)一些常見例子總結(jié)了古典概型的特點(diǎn), 然后再拋出其定義, 符合數(shù)學(xué)概念獲得的心理變化規(guī)律,對(duì)概念教學(xué)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)、實(shí)施管理過(guò)程中要首先遵循概念形成及概念同化的心理規(guī)律,要站在學(xué)習(xí)者思維能力發(fā)展的最近發(fā)展區(qū).
3 數(shù)學(xué)概念特征
抽象概念的特征可細(xì)致地分為如下幾個(gè)方面:
3.1 對(duì)象特征
概念指同一種事物的統(tǒng)稱,如函數(shù)、圓、直線、向量等.概念課教學(xué)首先要通過(guò)具體設(shè)問(wèn)或?qū)嵗鏊亩x.
3.2 性質(zhì)特征
概念的定義是對(duì)一類事物相同的基本性質(zhì)的歸納綜合,研究它的性質(zhì)可以幫助我們理解概念的內(nèi)涵. 研究古典概率的性質(zhì)特征,可以更深刻地理解古典概率的內(nèi)涵.
3.3 判定特征
概念發(fā)展有重要的判斷特征,就是根據(jù)概念,可以判斷出某一事物是不是所學(xué)概念中的一類,從而可以厘清概念的外延[2].以《古典概型》為例,實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)的基礎(chǔ)之一是能否判斷哪些問(wèn)題是古典概率問(wèn)題.
3.4 關(guān)系特征
一些概念的發(fā)展有關(guān)系特征.古典概型的關(guān)系特征是各個(gè)基本事件的概率相等.
4 數(shù)學(xué)概念課國(guó)內(nèi)外研究綜述
4.1 國(guó)外研究
美國(guó)的諾瓦克教授認(rèn)為:“概念圖是一種教育教學(xué)管理工具,用來(lái)表示知識(shí)能力以及相關(guān)知識(shí)之間的關(guān)系.一般來(lái)說(shuō)是用特殊的幾何圖形來(lái)表示概念或命題,然后用連線把相關(guān)圖形連接起來(lái),在連接線上標(biāo)注概念或命題之間的邏輯關(guān)系[3].”概念圖就像一張網(wǎng),匯集了所有相關(guān)知識(shí)點(diǎn),并將它們之間的關(guān)系可視化.相比較文字,這種方法會(huì)記得更快.
根據(jù)這種教學(xué)模式,學(xué)習(xí)者畫出圖象,可以加深對(duì)概念的理解.
4.2 國(guó)內(nèi)研究
根據(jù)概念教與學(xué)的規(guī)律,概念課程主要包含引入、形成、歸納、界定、應(yīng)用和認(rèn)知形成,這些環(huán)節(jié)是形成理論的根本. 從一定研究意義上說(shuō),學(xué)習(xí)者對(duì)數(shù)學(xué)概念掌握程度的高低直接影響甚至決定著學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力的高低[4].
一般的比較認(rèn)同的概念教學(xué)過(guò)程是:
(1)根據(jù)生活實(shí)例或其他方式介紹概念背景,引出概念.
(2)通過(guò)有代表性的舉例,引導(dǎo)學(xué)習(xí)者尋找、發(fā)現(xiàn)概念的本質(zhì)特征.
(3)通過(guò)概括方式,用精確的文字、符號(hào)下定義.
(4)根據(jù)概念來(lái)處理生活中的問(wèn)題,回歸生活實(shí)際.
(5)建立概念與概念之間的聯(lián)系,組成良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu),形成概念之間的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)[5].
5 數(shù)學(xué)概念課的教學(xué)實(shí)施—以《古典概型》課為例
5.1 教學(xué)內(nèi)容分析
1.教材分析:本節(jié)課是我們接下來(lái)研究幾何概型、隨機(jī)事件概率的基礎(chǔ),因此是教材里有著承前啟后作用的一課.
2.學(xué)情分析:學(xué)生通過(guò)前面的研究,可以知道概率的意義及其基本性質(zhì),知道概率加法如何計(jì)算,領(lǐng)會(huì)了隨機(jī)事件的概率,但理解應(yīng)用不夠全面深刻、不夠熟練.
3.教學(xué)目標(biāo):了解基本事件的定義、古典概型的定義及其公式;能使用多種方法去算基本隨機(jī)事件的數(shù)量和一些隨機(jī)事件出現(xiàn)的概率.
5.2 教學(xué)過(guò)程分析
5.2.1 通過(guò)學(xué)習(xí)生活實(shí)例或其他方式引出相關(guān)概念的發(fā)展歷程
在這個(gè)過(guò)程中需要注意的是,介紹的過(guò)程要引起學(xué)生的思考,評(píng)價(jià)教學(xué)設(shè)計(jì)成功的標(biāo)準(zhǔn)是以學(xué)生是否動(dòng)腦參與為依據(jù),同時(shí)需要注意的是,介紹內(nèi)容要與本課內(nèi)容保持一致,不能為了引入而介紹與本課無(wú)關(guān)甚至是超前的內(nèi)容.
本課可以通過(guò)問(wèn)題串形式逐步引出其概念,突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn).
問(wèn)題1 復(fù)習(xí)回顧:如何求概率?
答:當(dāng)n很大時(shí),事件A的頻率m/n事件A的概率P(A)
設(shè)計(jì)意圖 這個(gè)概率問(wèn)題學(xué)生思考后可能一時(shí)很難想到如何回答,這也是檢驗(yàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力是否扎實(shí)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),這個(gè)概率問(wèn)題是回顧問(wèn)題,是前面學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)點(diǎn),引發(fā)學(xué)生回顧思考,站在學(xué)生思維的最近發(fā)展區(qū),逐步引導(dǎo).
法3 第一問(wèn)莖葉圖法(如圖5)
法4 第一問(wèn)樹狀圖法
設(shè)計(jì)意圖 分別可以通過(guò)枚舉法、列表法、莖葉圖法、樹狀圖法為學(xué)生展示一題多解并由學(xué)生總結(jié)解決古典概型概率的方法.
這里教師問(wèn):不是只有三個(gè)結(jié)果:紅黑,黑黑,紅紅么?為什么不對(duì).指出本節(jié)課的易錯(cuò)點(diǎn).
變式1 一個(gè)盒子內(nèi)放了大小形狀一樣編號(hào)為1、2、3、4、5的5個(gè)球,第一次摸出1個(gè)球,記下編號(hào)并放回口袋,第二次再摸出一個(gè)球,記下編號(hào).(1)寫出所有基本事件;(2)寫出兩次摸出球的編號(hào)和為6的基本事件;(3)求兩次摸出球的編號(hào)和為6的概率.
設(shè)計(jì)意圖 這里是根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)的循序漸進(jìn)性,讓學(xué)習(xí)者進(jìn)行辨析不放回與放回的區(qū)別.
例2 每個(gè)盒子裝6罐可樂(lè),若這6罐可樂(lè)里面有2罐不符合質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn),請(qǐng)算出檢查者從盒子里隨機(jī)拿出2罐,拿出的可樂(lè)中有不符合質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)的可樂(lè)的概率?
問(wèn)題:這是一個(gè)經(jīng)典的古典概率模型么?為什么?請(qǐng)兩位同學(xué)板演,其他學(xué)生做完與板演學(xué)生的結(jié)果對(duì)照,教師引領(lǐng)分析,做出來(lái)與做不出來(lái)的區(qū)別,難點(diǎn)在哪里?
設(shè)計(jì)意圖 突破本節(jié)課難點(diǎn)并會(huì)處理與實(shí)際生活相關(guān)的題目.
5.5 搭建知識(shí)體系.
布置概念圖作業(yè),分析古典概型的特征.
5.6 數(shù)學(xué)概念的總結(jié)復(fù)習(xí)
學(xué)生總結(jié),教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和補(bǔ)充.
總結(jié):古典概型
1.特點(diǎn):_______________、__________________.
2.用古典概型公式的前提:判斷是否為古典概型
3.步驟:
(1)判斷是否為等可能性事件;
(2)計(jì)算所有基本事件的總數(shù)n.
(3)計(jì)算所求事件的基本事件個(gè)數(shù)m.
(4)計(jì)算概率.
4.公式:
5.方法:
設(shè)計(jì)意圖 培養(yǎng)學(xué)習(xí)后總結(jié)的習(xí)慣.突出本節(jié)重點(diǎn).
在研究概念教學(xué)的進(jìn)程中,如何推導(dǎo)出概念的性質(zhì)和特點(diǎn),得到優(yōu)化的教學(xué)法是本文研究的主要內(nèi)容.教學(xué)環(huán)節(jié)要處處喚起學(xué)生的思考,問(wèn)題要簡(jiǎn)短精煉能夠引發(fā)學(xué)生動(dòng)腦,刪除不必要的繁瑣無(wú)用的教學(xué)環(huán)節(jié).對(duì)于核心的數(shù)學(xué)概念,要突出概念形成的過(guò)程性.對(duì)于接受教學(xué)信息的學(xué)生而言需要分階段分層次來(lái)吸收核心數(shù)學(xué)概念,只有通過(guò)對(duì)數(shù)學(xué)概念知識(shí)的逐步積累和對(duì)高中數(shù)學(xué)概念的全面了解,才能在一定程度上完成概念的建構(gòu),隨著知識(shí)體系的不斷升級(jí),這一過(guò)程得到了加強(qiáng) [6].
參考文獻(xiàn)
[1]何小亞.數(shù)學(xué)學(xué)與教的心理學(xué)[M].廣州:華南理工大學(xué)出版社,2016:169-174.
[2]曹才,章建躍.數(shù)學(xué)教育心理學(xué)[M].北京:北京師范大學(xué)出版社(第二版),2006:105-114.
[3]Joseph.D.Novak & D.B.Gowin:Learning How to Learn.New York and Cambridge,UK:Cambridge University Press,1984:9.
[4]李祎.數(shù)學(xué)教學(xué)方法論[M].福州:福建教育出版社,2010:3.
[5]王慶軍.高中數(shù)學(xué)五類課型模式研究[M].長(zhǎng)春:東北師范大學(xué)出版社,2018:7.
[6]鹿秀娟.在數(shù)學(xué)教學(xué)中如果引入數(shù)學(xué)概念[J].才智創(chuàng)新教育,2016(01):43.
作者簡(jiǎn)介 劉文麗(1986—),女,吉林榆樹人,中學(xué)一級(jí)教師;主要研究方向:高中數(shù)學(xué)五類課型模式研究(概念課部分)、傳統(tǒng)文化與高中數(shù)學(xué)(三角部分),曾代表深圳市參加“廣東省青年教師優(yōu)質(zhì)課競(jìng)賽”并榮獲特等獎(jiǎng)、兩次榮獲廣東省深圳市“龍崗區(qū)青年教師基本功大賽”一等獎(jiǎng)、榮獲過(guò)“深圳市命題比賽”一等獎(jiǎng).曾獲市“優(yōu)秀班主任”等稱號(hào).是“龍崗區(qū)數(shù)學(xué)學(xué)科中心組成員”(第五屆、第六屆).