羅橋生
數學概念是構成數學教材的基本結構單位,是學生學習的主要知識,是應用數學與學生進一步學習的基礎。學生只有建立起正確明晰的概念,才能牢固地掌握基礎知識。因此概念教學是初中數學教學中至關重要的一項內容,是基礎知識和基本技能教學的核心。在教學實踐筆者發現,一些學生數學素養之所以差,概念不清往往是最直接的原因,因此造成他們在對數學概念的理解、應用和轉化等方面的差距明顯。
概念課的教學,一種常用的模式:通過大量具體的實際例子,讓學生對這些例子進行觀察、歸納、概括,從而得出這一事物的本質屬性,即形成概念。但從實際教學情況看,許多教師在概念教學中揭示概念的本質特征時,不舍得花時間,沒有讓學生認真觀察、不愿花時間引導學生歸納、概括它的本質特征,不注重揭示概念的形成過程,只注重概念的應用。對于數學概念的教學,并沒有按照以下步驟:1.實例引入,建立感性認識;2.歸納概括,揭示概念的本質特征;3.建立概念;4.概念辨析,揭示概念的內涵與外延;5.鞏固、應用,加深理解與系統構建。殊不知,教師忽視而刻意刪去的教學環節,正是概念教學需要重視的概念形成過程,也是學生思維品質形成的過程。缺少這樣過程,既可能丟掉了從問題到概念之間的精彩過程,又可能讓學生感到這樣的學習顯得單調、乏味,不能激活學生的思維。
下面以一次函數的概念教學為例。教師展示問題:
問題1:某登山隊大本營所在地的氣溫為5°C,海拔每升高1km氣溫下降6°C。登山隊員由大本營向上登高xkm時,他們所處位置的氣溫是y°C。(1)試用解析式表示y與x的關系。
學生思考,并獨立完成。
教師:這是正比例函數嗎?再看看下面的幾個問題。
問題2:
(1)有人發現,在20~25°C時蟋蟀每分鐘鳴叫次數C與溫度t(°C)有關,即C的值約是t的7倍與35的差。
(2)一種計算成年人標準體重G(單位:kg)的方法是:以厘米為單位量出身高值h,再減常數105,所得差是G的值。
(3)某城市的市內電話的月收費額y(單位:元)包括月租費22元,撥打電話x分的計時費(按0.1元/分收取)。
(4)把一個長10cm,寬5cm的矩形的長減少xcm,寬不變,矩形面積y(單位:cm■)隨x的值而變化。
教師很快就讓一個學習比較好的學生展示結果:上面問題中,表示變量之間關系的函數解析式分別為:
(1)c=7t-35(20≤t≤25) (2)G=h-105
(3)y=0.1x+22 (4)y=-5x+50(0≤x≤10)
并總結:一般地,我們把形如y=kx+b(k、b是常數,k≠0)的函數,叫做一次函數。然后讓學生做練習。
像這種把需要學生思考、觀察、歸納、概括的思維過程省略了,只把學生當成知識的接收器,把知識強加給學生,久而久之,學生的思維沒有得到鍛煉,上課的積極性顯然不高,這樣的課堂肯定很乏味。
如果老師在此稍作調整:首先由于問題的背景不一樣,干擾了學生對問題本質的發現,那如何把這種干擾排除呢?就像幾何只研究物體的大小和現狀一樣,我們這里只討論兩個量的關系,拋開它們的實際背景,所以我們不妨把5個問題的未知量統一成x,y,于是這5個解析式就成了下面的5個式子:
(1)y=-6x+5
(2)y=7x-35(20≤t≤25)
(3)y=x-105
(4)y=0.1x+22
(5)y=-5x+50(0≤x≤10)
其次引導學生觀察這幾個式子的結構是怎樣的?與之前學過的正比例函數是否一樣?不一樣,又有什么區別?這幾個式子在結構上相同,它是怎樣的一種結構,你能說出來嗎?我們把具有這種結構的式子叫一次函數,再引出概念,也就水到渠成了。
另一種現象,一些數學概念它有一個發生、發展的過程,要讓學生了解為什么要引入這些概念,它是怎樣產生的?通過了解它的產生的過程,激發學生的好奇心和求知欲。下面以平方根教學為例作說明。
復習引入:
教師:正方形的面積怎么求?如果知道正方形的邊長分別為1、2、3、4、0.5,則它們的面積是多少?
問題:學校要舉行美術作品比賽,小鷗想裁出一塊面積為25cm■的正方形畫布,畫上自己的得意之作參加比賽,這塊正方形畫布的邊長應取多少?
教師:如果這塊畫布面積為4cm■、9cm■、16cm■,你能求出邊長嗎?0.01cm■呢?有沒有面積為2cm■、3cm■、5cm■?如果有,它的邊長是多少呢?你能求出來嗎?
設置這樣一組學生目前能求出邊長到不能求出邊長的情況,引發學生思考:這樣的正方形確實存在,那么它的邊長也肯定存在,是多少呢?怎么求不出來?從而激發學生強烈的求知欲和好奇心。在學生這些求知欲和好奇心被激發出來時,教師不失時機地說:“等你學完今天平方根的概念,你就懂了。”這時學生很想知道什么是平方根,教師再講解概念時,學生的興致非常高,注意力非常集中,效果肯定非常好。
教師:正方形的面積為1cm■、4cm■、9cm■、16cm■,設它的邊長為xcm,即相當于已知:x■=1,x■=4,x■=9,x■=16,求x;這時的x可以寫出來。但如果正方形的面積為2cm■,3cm■,5cm■,設它的邊長為xcm,即相當于x■=2,x■=3,x■=5,顯然它的邊長也存在,但我們目前不會表達這樣的數,古人很聰明,既然存在這樣的數,我們不妨用一個式子表示它。
這樣的介紹,使學生知道為什么要引入算術平方根的概念,讓學生知其然也知其所以然,讓學生知道■只是算術平方根符號表示法。教師通過一系列的問題鏈,使學生思考,并激發他們的學習興趣,調動他們的求知欲和好奇心,大大提高了他們的學習積極性,方能真正激活學生的思維,而不是把這個概念硬灌給學生。
概念教學不僅要在揭示概念的本質特征時,引導學生認真觀察、發現、概括出概念的本質特征,還要在設疑和激趣方面多下工夫,盡量讓學生有認識上的沖突,思維上的矛盾,從而引發學生的思考,為概念的引出提供了保證。