孫洪波 吳晗


【摘要】學生的培養要從根上抓起,數學概念是數學基礎理論的重要組成部分,在學生分析、理解和吸收數學的基本原理、基本規律過程中有著舉足輕重的地位.因此,數學概念教學是數學基礎教育的核心內容.數學概念特點鮮明,本文針對數學概念存在的問題,分析數學概念的特征,結合初中生的心理認知特點,提出了不同概念類型的應對策略,從而幫助學生更好地認識數學概念,理解數學概念和應用數學概念解決問題.
【關鍵詞】初中;數學;概念;策略
數學的研究對象是事物的數量關系和空間形式,這種關系和形式脫離了事物的具體物質屬性,而數學概念有與之相對應的特點.數學概念是人腦對現實對象本質特征的一種反映形式,也是一種數學的思維形式.數學中通常用定理、法則、公式等表達一般思維形式的推理和判斷,而數學概念恰恰是定理、法則、公式等的基礎,所以,正確理解數學概念是掌握數學基礎知識、運用數學運算技能、發展邏輯論證和提升空間想象能力的前提條件.
一、當前初中數學概念教學的教與學都存在一些問題
一、教師層面
一些教師對課程標準的重要性認識不足,沒有深入研究,對概念的講解不到位,因此,在實際授課過程中,教師無法向學生具體、全面地講授對數學概念的理解,甚至可能傳授一些錯誤的數學概念理解.這種問題的存在,對學生掌握數學基礎知識和基本技能的影響是非常負面的,學生學習數學知識的有效性就要大打折扣.特別是當學生碰到綜合題目時,學生經常因為數學概念不清晰,讀不懂題,理解不全題意而不能將題目正確解答出來.如果教師不改變教學模式,不注重概念教學,一味地讓學生刷題,實現知識的“全覆蓋”,就會不利于對學生數學創新能力的培養,學生很難適應未來激烈的競爭.
(二)學生層面
數學試卷考題一般不會直接考數學概念的定義,而是在試題中間接考查學生對基本概念的理解,如果學生對概念學習感到枯燥乏味、興趣不高,那么對概念的理解也不會深刻,從而影響其數學思維的開發.一些學生在學習新內容時,對數學概念死記硬背,忽視了概念的生成過程,填鴨式地被動接受,不求甚解,這樣不但不知其然,更不知其所以然,沒有真正理解數學精髓,后期解題更難以靈活應用,不能揭示相關概念的本質屬性.
針對數學概念教學存在的問題,本文分析了數學概念的特征,有的放矢地進行研究.有些數學概念既是某種對象的性質,又是某種對象的判定,性質特征讓我們認識了概念的內涵,而判定特征讓我們明白了概念的外延.有些數學概念具有指導性特征,它指出了某種數學操作過程,如“中位數”概念,它指明了尋找中位數的操作方法;有些數學概念交代了對象的形式特征,如“分式”“二次根式”,概念中帶有“形如”字樣的都屬于這一類;有些數學概念是具體的,指向清晰明了,而有些數學概念是抽象的,需要細致琢磨;有些數學概念是相對的、發展的,在不同階段學到的是不一樣的,但縱觀知識體系又是不斷遞進的,如“函數”;有些數學概念具有很強的系統性、關聯性,并非獨立存在.如果學生對概念的定義、形成過程理解深刻,那么將有助于他們靈活地運用相關數學概念解決生活中的數學問題.如果學生生搬硬套,忽視概念間的相互關系,未能將它們有機結合,概念間無法構成系統,學生在解題時就不能有敏捷的思維,甚至會出現知識上的斷層,更談不上靈活解題.
二、不同概念類型的應對策略
(一)簡單概念與復雜概念
有些數學概念通俗易懂,無須過多解讀,學生就能接受、理解.例如,正數、負數、多項式、同類項等,這樣的概念屬于簡單概念.對于簡單概念的教學,教師可以指導學生從生活實際出發,創設情景,通過與生活的實際感知,從自身的實際體驗中抽象提取出相關的簡單概念.例如,教師在教學四邊形時,對于平行四邊形的概念、矩形的概念、菱形的概念及正方形的概念,學生很容易從生活中得到圖形原型,自然對概念掌握起來更具形象化,容易理解,對后續特殊四邊形的性質與判定的學習也大有幫助.
對于復雜的數學概念,教師應該與學生一起搜尋相關的教學情景,提煉實例中體現的數學特征,概括本質屬性,得出概念.在剖析概念時,教師要對正例與反例做出恰當的組合.當學習復雜概念時,具體的例子顯得尤為重要.學生不僅要從正例中獲得信息,而且要從反例中獲得信息.復雜概念的表達一般會由文字語言和符號語言共同描述,教師要在教學中善于抓住復雜概念語句中的核心關鍵詞,引導學生反復推敲,深入理解.以概念中的關鍵詞為抓手進行教學,可以有效地加強學生對概念的準確把握.
下面以“函數”概念的學習為例,闡述復雜概念的教學策略.對于初中學生來說,函數是一個非常復雜的概念,教師在教學時要不斷地給出具體的生活實例,或者可以讓學生模仿教師找到一些實例,如某一天的氣溫變化圖、根據年齡與身高繪制的表格、速度不變時路程與時間之間的關系等.教師引導學生發現每一個例子中都含有兩個變量,它們之間具有某種特定的關系,而這種關系就是函數關系.學生會總結出“一個量變化,另一個量也隨之變化”,這時,教師可以告訴學生“y=1(x為任意實數)”也是一個函數關系,從而引導學生修正對函數概念的認識為“一個量確定下來,另一個量也隨之唯一確定下來”,從而得到函數的概念.在這之后,教師對概念進行辨析,不但要有正例,而且要有反例,如圖1所示,當x=0時,y有兩個值(-1,+1)與之對應,函數值不唯一.通過正反例舉例,學生可以進一步更好地理解函數概念.
圖1函數反例舉例
(二)具體概念與抽象概念
對于具體概念,特別是直觀概念,在初中數學概念教學中,借助圖形、形象認識、數形結合始終在數學概念的掌握中起著重要的作用.特別是對于初中生來講,他們的抽象概括能力還不高,對事物的認知還停留在具體事物階段,所以借助圖形學習概念是非常必要的.例如,在學習函數的概念時,學生借助函數圖形會對概念的認知達到一個更深的層次.下面以“一次函數”為例.
一般來說,形如y=kx+b(k,b是常數,k≠0)的函數,叫作一次函數.這是一個非常具體的概念,只要是照著這個形式給出的函數就是一次函數,但只是照搬形式,還是不能很好地理解究竟什么是一次函數,這時對一次函數圖像的研究就顯得尤為重要.通過列表、描點、連線,學生會發現一次函數的圖像是一條直線,直線的升降趨勢受k控制,直線與y軸交點的位置受b控制.當k<0,b>0時,一次函數圖像如圖2所示.這樣由解析式結合圖像就能讓學生更深層次地理解一次函數的概念.
圖2一次函數舉例
對于抽象的數學概念的處理,教師應先了解學生的認知水平,從實際生產、生活的經驗中尋求貼切的具體實例進行引入,由熟悉到陌生,有助于化抽象概念為具體概念,特別是概念引出階段,順其自然,思維無突變,有利于學生對抽象概念的理解.以概率的定義為例,對于初中學生來說是抽象的、難以理解的,但是通過拋擲硬幣的實驗游戲,教師讓學生明白了拋擲硬幣有兩種可能性,每種可能性的概率都是0.5.通過具體事例變抽象為具體,學生親身感知并了解了概念,加深了對概念的認識,這是解決這類概念教學的好方法.
(三)關聯概念與類比教學
在初中數學教學中,對其中涉及的相關概念進行類比及有機聯系是非常必要的,既能起到復習的作用,又能全面深入地聯系各個相關概念,訓練學生的整體思維能力.數學中的概念眾多,相互間有著密切的聯系,如分數與分式、全等三角形與相似三角形、方程與不等式等,教師在教學時應善于發現它們的相同點與不同點,以確保學生能夠掌握概念的本質,將新概念納入已有的知識體系中,鞏固思維導圖.
對于初中的數學概念,概念之間不僅存在一定的縱向聯系,還存在一定的橫向聯系,如何掌握好這些概念的相互聯系,教師應當引導學生自主地加以辨別概念間的差異,尋求概念之間的溝通及聯系,探究概念的知識網絡或路線圖,最終對概念之間的內在聯系和本質上的區別有一個深刻的理解.例如,教師可以安排學生通過圖表的方式畫出平行四邊形、正方形、矩形和菱形的聯系圖,這樣有助于學生更加深入、全面地掌握這些數學概念.有些概念之間有內在聯系,教師要對它們做好比較,使學生對概念的本質有較深刻的認識.一般情況下,在研究一元二次方程等概念時,學生要搞清楚它們之間的聯系,一旦遇到和它們有關聯的問題往往就可以迎刃而解;在研究“乘方”與“冪”“方程的解”與“不等式的解”時,學生要注意分析它們之間內在的聯系與區別.
對關聯概念進行類比教學,既能夠培養學生細致入微的觀察力,又能鞏固知識圖譜,主動發現概念的內在聯系和區別.同時,師生多進行類似的探討,有助于學生觸類旁通,掌握更多的數學知識.
(四)易混淆的概念與對比教學
在初中數學教學中,一些概念特別容易混淆,以“平方根”和“算術平方根”為例.在學習“平方根”與“算術平方根”這兩個概念時,一個正數的平方根既有正數,又有負數,這兩個數都是方程x2=a(a>0)的兩個根,這與學生的學習思維印記是非常不一樣的,此時,學生還要學習“算術平方根”的概念,很容易引起概念上的混淆,有時要取正、負兩個值,有時卻只能取一個正值.
對于容易混淆的概念,我們應當進行對比教學,注重這兩個概念的區別和聯系,并且能夠從概念的內涵和外延去發現它們的相同之處和不同之處.教師指導學生畫概念關系圖是一種非常好的訓練,通過對比,學生可以將兩個概念分辨清楚.以“平方根”和“算術平方根”為例,當我們畫概念圖時,我們可知一個正數平方根的數量有兩個且互為相反數,其中正的平方根,被稱為“算術平方根”.
在初中數學的概念教學中,教師能夠有針對性地選取不同的方法與策略進行教學,從而達到事半功倍的效果.教師也能夠根據概念的特點和類型選取最恰當有效的方法進行教學,從而幫助學生自然地認知概念、理解概念和運用概念.
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