袁威
荷蘭數學家弗賴登塔爾說:“學習數學的唯一正確方法是實行再創造,也就是由學生把本人要學習的東西自己去發現或創造出來;教師的任務是引導和幫助學生去進行這種再創造工作,而不是把現成的知識灌輸給學生。”數學課堂上,與其竭盡全力關注學生知識技能的傳授、策略方法的獲取,還不如讓學生練就一雙數學的眼睛,自己去探尋數學的奧秘,學會從數學的角度觀察世界,認識世界。
數學知識的產生、發展和應用過程是一個活動的過程,是一個和實踐具體相結合的過程,其中不僅有步驟、有方法,還有寶貴的經驗,到處充滿了智慧。比如關于三等分角問題的發展,這里面不僅有古代數學家創造的步驟、方法等,還有古代數學家積累起來的關于此問題的豐富經驗,如這個問題是不是可以解,什么情況下可以解,什么情況下又不可以解,解的時候必需什么工具,它和其他兩個希臘幾何難題有什么關系,它是如何促進現代數學發展的,等等。學生學習時,要知其然更要知其所以然。因此,在教學過程中,教師要引導學生通過對具體事物的感知,自主觀察分析、抽象概括,自覺獲取事物的本質屬性和規律,從而構建新的概念。
例如,許多老師認為,“平面向量的實際背景及基本概念”一節概念多但不難理解,但章建躍老師等認為其實不然。事實上,從概念的形成的角度看,本節內容重要的不是向量的形式化定義及幾個相關概念,而是獲得數學研究對象、認識數學新對象的基本方法,蘊含了用數學的觀點刻畫和研究現實事物的方法和途徑,這是一個帶有本源性質的過程。這里,為了幫助學生建立向量的概念,與數、形的相關概念(數及其運算、直線(段)的平行關系等)類比與聯系是值得重視的。在學生的已有經驗中,與本節內容相關的有:數的抽象過程、實數的絕對值(線段的長度)、數的相等、0和1的特殊性、線段的平行或共線等,這些將為學生自覺、有序、有效地認知向量概念提供固著點。因此,具體教學時,要設計一個能讓學生開展概括活動的過程,引導他們經歷從具體事例(位移、力、速度等)中領悟向量概念的本質特征,類比數的概念獲得向量概念的定義及表示,類比數的集合認識向量的集合,類比直線(段)的基本關系認識向量的基本關系。通過這樣的過程,學生從中體會到認識一個數學概念的基本套路:從具體背景中抽象出共同本質特征—定義—表示—定義“相等”“單位元”“0元”—某些特殊關系。這樣學生在獲得概念的同時,還培養了抽象概括能力和創新精神,同時也使學生從被動地聽發展成為主動地獲取和體驗數學概念,自主建構知識。
數學思想方法往往隱含于數學基礎知識之中,滲透在學生獲得知識和解決問題的過程中。如果能有效地引導學生經歷知識形成的過程,讓學生在觀察、分析、概括的過程中,看到知識背后承載的方法、蘊含的思想,那么,學生所掌握的知識才是鮮活的、可遷移的,學生的數學素養才能得到發展。
例如,在“對數函數的圖像和性質”一節的教學中,教師可以類比指數函數的圖像和性質,課堂進程環環相扣,引導學生感知、領悟分類討論和類比的思想方法,給學生提供充分的活動機會,幫助他們自主探索、合作交流,從而得出對數函數的圖像和性質。這樣,學生從中捕捉到了數學思想方法的火花,并深入他們的內心世界。
(作者單位:岳陽縣第三中學)