王立华
数学学科核心素养包括数学抽象、逻辑推理、数学建模、数学运算、直观想象及数据分析六大核心素养,其中数学抽象是六大核心素养中最重要的一种素养.而在概念规律课教学中,培养学生抽象素养尤为重要.
作为思维的基本单位,概念本身可以为学生进一步学习其他概念提供相应的具体实例,也可以为学生学习其他相关概念提供有潜在联系的类比概念.学生在数学概念的学习中,要知道知识的发生发展过程,即感悟知识的本质.因此,教师在概念规律课的讲授过程中,要注重方法和策略,往往每一章节的起始课都很重要,对于抽象的数学概念教师要力争让学生理解知识的来龙去脉.如果教师不注重概念教学,学生对概念的理解也只能一知半解,在学习结束之后进行练习的时候,很多学生延伸了一直以来的学习方法,仍是按照例题进行生搬硬套,这种学习方法效果不好,不利于学科素养的培养.
其实,数学并没有那么神秘,很多数学概念都是从现实生活中抽象出来的,教师在教学中可以将概念形象化,甚至具体化,大量举例,让学生通过具体实例来抽离出相应的数学概念.让学生感到数学离我们很近.比如,高中数学教材必修一中,首先涉及的就是集合的内容,教师完全可以利用教室里既有的学生、桌椅、书本甚至书本上的点线面图形等来进行基础概念的讲解.而在研究集合部分的时候,教室、讲桌、黑板等学生每天接触,非常熟悉的道具都可以成为概念把握的原形,这样一来,抽象的概念化知识就变得形象化,学生理解起来也更加的容易.在后续的教学中,对于映射、异面直线等概念的讲解中,也可以利用人与学号、考号的对应关系,墙地交线与墙墙交线等概念来进行具体的讲解.
当然,除了教师要准备大量的案例进行引导之外,对于高中数学中出现的每一个概念,教师都要引导学生认真阅读,仔细理解,积极引导学生进行自我知识系统构建,找出已学过的知识和将要学习知识之间的联系,从而找到认知冲突,降低概念的抽象性,提升理解程度.
数学概念的形成过程,一般会经历四个阶段,抽离阶段:这一阶段主要用于感知直观的背景、具体的材料以及抽离出概念的基本属性;筛选阶段:这一阶段则主要用来分析具体对象和材料的本质属性;扩充阶段:对抽象概括对象进行一般表示,并且结合概念内容给予相应的定义和符号;确认阶段:这一阶段则要根据扩充阶段得出的结论进行验证,根据验证结果质疑或者确认概念内容.下面将通过案例高中教材必修二第二章第一课时“空间的直线与直线间的位置关系”来阐述如何在概念教学中,利用概念的抽象过程,来培养学生的抽象素养.
教学案例“空间的直线与直线间的位置关系”.
一、教材内容解析
空間直线与直线间的位置关系,是在“同一平面内,两条直线除了相交和平行之外的关系”的基础上,通过对生活中大量案例的观察、分析综合和抽象概括所得到的,是立体几何中最为基础的位置关系.其中,直线的异面关系是本节的重点和难点,另外这个概念不同于别的概念之处在于,它是以否定形式来表述的,决定了这一概念的学习和证明方法又有明显的不同.
二、教学过程
首先教师利用教室中现有的教具,粉笔和学生用笔,直观感知二者关系,营造出抽象概括的环境,然后打开多媒体演示生活中常见的生活实例,从生活中既有的异面直线资源进行引导.
其次,教师要引导学生分析综合抽离事例的数学属性,让学生初步感受抽象概括的概念.教师应该引导学生通过观察、对比、分析出异面直线和平面直线之间的共同点与不同点.
第三步通过逻辑演示,来筛选出事例的本质属性,既不平行也不相交的两条直线特点:① 没有公共点;② 走向不同;③ 直线走向不同且没有公共点;④ 不在一个平面内……
通过这些特征找出独有的属性,并进行总结和概括,通过手脑共同操作,来概括本质属性,并且将之扩充成一般的概念.最后用数学语言来抽象概括为“不同在任何一个平面内的两条直线”,就可以定义为异面直线.
当然,在完成概念的讲述之后还要进行具体的应用,通过解决相应的问题和完成练习来深化和内化相应概念.
由此可见学生数学抽象素养的培养是多方面的,这里需要教师课堂上想办法去引导,把抽象的问题具体化,再把具体的问题抽象化,由浅入深,逐渐拉长学生思维长度,课下还要给学生布置相应的作业,即对位式训练,然后让学生通过训练理解相应的内容,从而培养学生抽象素养.