【中圖分類號】G633.6【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)11-0150-02
在初中數學教材中,每一章都有概念的教學,其重要性可見一斑。在數學的概念教學中,有些教師采用“填鴨式灌輸加大量鞏固練習”的方式,這樣的課堂很難讓學生真正獲得數學知識,更談不上對學生思維素養的培養。對于概念教學,筆者根據自己的思考,結合案例,撰寫成文,希望引起大家的探討。
一、創設問題情境,激發學生興趣
在概念引入時,要揭示概念的生成背景,了解概念產生的必要性和合理性,搞清楚為什么要引入這些概念。
案例1:“科學記數法”教學時的情境創設
2013年12月2日1時30分,嫦娥三號由長征三號乙運載火箭從西昌衛星發射中心成功發射。它攜帶中國的第一艘月球車,登上平均質量約為7 340 000 000 000 000萬噸的月球,并實現了中國首次月面軟著陸,在與地球的距離約為為384 401 000米的地方,由一臺獨特的極紫外相機(它的波段在0.0000304米)實現對地球周圍的等離子層進行成像探測。
學生讀的非常流暢,但當讀數字的時候,要停頓下來,很不流暢。接著筆者提出問題:一些數既不好讀也不好寫,有什么簡單的方法嗎?
學生:可以換單位,例如米改為千米。
追問:對于月球質量的這個數據呢?
通過上述問題的引入,學生在很自然地狀態下,進入了一個與實際問題有關的情境,感受到了科學記數法引入的必要性,感受到了科學記數法規定的合理性,所以學生在學習時是積極、主動的。
二、組織學習活動,形成數學概念
在概念教學中,一定要讓學生有充分的過程性體驗,以“發現者”的角色經歷概念的形成過程,它往往像數學家發現新的概念和命題的過程。
案例2:北師版八年級上冊第六章第四節《數據的離散程度》中方差概念的形成。
問題1:為了提高農副產品的國際競爭力,一些行業協會對農副產品的規格進行了劃分,某外貿公司要出口一批規格為75g的雞腿.現有2個廠家提供貨源,它們的價格相同,雞腿的品質也相近。質檢員分別從甲、乙兩廠的產品中抽樣調查了20只雞腿,它們的質量(單位:g)如下:
(1)利用圖形估計甲、乙兩廠被抽取雞腿的平均質量分別是 75g、75g
(2)求甲、乙兩廠被抽取雞腿的平均質量,并在圖中畫出表示平均質量的直線。
(3)從甲廠抽取的這20只雞腿質量的最大值是78g最小值是72g它們相差6g 從乙廠抽取的這20只雞腿質量的最大值是80g最小值是71g它們相差9克。
(4)如果只考慮雞腿的規格,你認為外貿公司應購買哪家公司的雞腿?說明你的理由。
通過(4)問題,極差的概念呼之欲出,學生結合實例能夠理解極差是反映數據離散程度的統計量。
問題2:如果丙廠也參與了競爭,從該廠抽樣調查了20只雞腿,它們的質量數據如下圖。
(1)丙廠這20只雞腿質量的平均數和極差分別是75g、6g。
(2)如何刻畫丙廠這20只雞腿的質量與其平均數的差距?分別求出甲、丙兩廠的20只雞腿質量與其相應平均數的差距。
(3)在甲、丙兩廠中,你認為哪個廠的雞腿質量更符合要求?為什么?
通過問題1,學生了解了極差是反映離散程度的統計量,但問題2當在甲、丙兩廠進行選擇時,它們質量的平均數和極差都相同,又怎樣做出選擇呢?但是學生通過圖形形成感性認識,覺得應該選擇甲廠,但是在說明理由時就遇到了困難。很多教師這時候就直接給出方差的定義,讓學生計算甲乙兩廠雞腿質量的方差,做出選擇。當問及為什么選擇方差?還有沒有其他方法描述離散程度學時,學生卻搖頭不知,過上一段時間,問及方差公式,學生早就拋到九霄云外了。究其原因,我們發現雖然通過問題,感受到了引入新的統計量的必要性,但方差概念的學習過程學生沒有經歷。所以在方差概念的引入過程中,在第2個問題(2)回答之后,筆者的處理如下:
①分別對甲、丙兩廠所求均差求和,你發現了什么?為什么會這樣?
學生:所求和都為0,因為數據中有正有負,相加后相互抵消,結果為0。
②怎樣避免這種情況?
學生:先取絕對值,再求和。
③請同學們試一試。
學生通過計算得甲、丙分別是26、32,這樣比較出甲廠的雞腿質量較穩定。
④如果樣本容量(抽樣調查的雞腿數量)不一樣怎么辦呢?
學生:用絕對值之和除以數量,求平均數。算出甲、丙廠分別為1.3,1.6.
⑤像這樣的統計量,我們稱之為平均差。除了用取絕對值的方法,避免數據中正負抵消,還可以采取什么方法?
學生:平方的方法
⑥請同學們類比剛才得出平均差的過程,能不能得到新的計算方法?
學生:通過思考,合作交流,得出每一個數據與平均數差的平方的平均數。
波利亞指出“學習最好的途徑是自己去發現”,通過上述問題的設計,方差的計算公式學生能夠自己獲得,對方差這個統計量的來龍去脈都有了深刻的體會,不再是機械的記憶公式。這樣的設計,重視概念的形成過程,才能真正做到以生為本,以學生的學為本。
三、應用知識,解決問題
在數學概念教學中,運用概念解決問題是進一步鞏固的需要,通過實例為載體進一步理解概念,必要時可以舉正反兩方面的例子,深化理解。
案例3:針對函數定義中“唯一性”的問題設計
根據函數的定義知道,每一個x值只能對應唯一的一個y值,對“唯一性”怎么理解,是學生學習函數概念時困難的地方。
問題:下列表格中能反映y是x的函數的是( )。
解析:觀察表格發現,對于A,當x=-1時,y=0或10,故它不表示函數;對于B,當x=0時,y=-2或6,故它不表示函數;對于C,當x=2時,y有5個不同的值與之對應,故它不表示函數;對于D,每一個x的值,y都有唯一的值和它對應,故它表示函數,應選D。
數學概念教學是一切能力培養的基礎,要注重概念形成過程,學生在理解概念的同時, 還培養了抽象概括能力和創新精神,教師要站在培養學生數學素養的高度重視概念教學,優化概念的教學設計。