浅谈基于数学思想的初中数学概念教学策略

2021-01-10 00:22穆新荣
学习周报·教与学 2021年19期
关键词:数学概念数学思想策略

穆新荣

摘  要:数学概念是数学知识的基础,是学生必须掌握的核心基础知识之一,只有理解和掌握了数学概念,才能更好地学习其他数学知识,有效地解决数学问题。数学思想不同于知识的易忘,它会长久的保存在人的大脑中,可以帮助人们用数学的眼光发现问题,从数学的角度解决问题,是数学的灵魂,它蕴含于各种基础知识之中。《初中数学课程标准》中明确把数学思想作为基础知识的重要组成部分,不仅是课程标准体现义务教育性质的重要表现,更是对学生实施创新教育、培养创新思维的重要保证。

数学概念与数学思想的重要地位和作用不容忽视。在概念教学中,教师应以数学思想为引领,启发学生对所研究的对象进行分析、综合、抽象,引导学生理解概念的形成过程,明确其必要性和合理性,同时要求学生理解概念的根本内涵,弄清概念之间的区别与联系。希望此文能够起到抛砖引玉之效,吸引更多教学及研究人员进一步研究这类课题,为学生的数学素养提升贡献力量。

关键词:数学概念;教学;数学思想;策略

数学概念是数学思想与方法的载体,是数学教学的重点内容,是数学基本技能的形成与提高的必要条件,是构建数学大厦的基石。通过调查、访谈,可以发现我们的数学概念教学还存在很多问题,概念教学作为基础中的基础,我们却没有将其作为重中之重来处理,确实是我们教学中的一大缺失,现将主要问题整理如下:

第一,重识记,轻思想。很多教师要求学生把书上概念画下来,背下来,记住图形和几何语言,而不讲清为什么是这样的,使学生知其然不知其所以然。较好的情况是教师教学中通过抓关键词,引导学生举正反例帮助理解,诚然这是很重要的步骤,但若不从思想入手,抓不住本质,反而造成了学生识记内容繁杂,收效甚微。任何一个数学概念都有它蕴含的数学思想,有其确定的含义以及所确定的对象范围,是由它的内涵和外延组成。

第二,重运用,轻过程。在数学概念的教学中,很多教师往往只重视概念的运用,不注重概念的形成过程,忽视数学知识的产生与形成的重要阶段,强行地将一些新的数学概念灌输给学生[10],然后通过大量的练习来达到應用和强化巩固概念的目的,美其名曰“精讲多练”,实则“以练代讲”。这样的处理使学生对概念的印象停留在模糊不清的阶段。长此以往,既无从体现学生的主体性,限制学生思维广度、深度的发展,更将严重影响学生正确的数学观的形成,阻碍学生的数学能力发展[1],面对综合性问题和变式问题就会出现无从下手的情况。

第三,重独立,轻联系。很多教师在教学中,只关注本节课的教学内容,缺乏前后联系和横向联系,学生所学到的知识都是孤立、零散的点,没有系统性。数学概念间不仅存在纵向联系,还存在横向联系,教师教学时关注这些联系,有利于培养学生的知识迁移能力,使知识融会贯通,构建完整的数学概念体系。

通过以上总结可以看出,目前初中数学概念的教学确实存在一些问题,教师对数学思想不够重视、理解不深,对概念教学的简单化处理,直接影响到学生数学思维的发展和数学素养的提升。在概念教学中,教师应以数学思想为引领,启发学生对所研究的对象进行分析、综合、抽象,引导学生理解概念的形成过程,明确其必要性和合理性,同时要求学生理解概念的根本内涵,弄清概念之间的区别与联系。因此,本文特提出以下策略,以期能够改善初中数学概念教学不足之处。

一、概念的地位,分析要精准

初中数学概念较小学繁杂的多,在概念教学中,很多教师存在“重独立,轻联系”的问题:对本节课概念讲解细致,却缺乏前后联系,使学生接收到的知识呈孤立的、散乱的点状,很难形成系统性。这一问题,在备课之时需要教师多下功夫解决。

备课时,教师可从以下三方面着手:教学内容要落实的知识点是什么?新旧知识间的联系和规律是什么?与后续要学的知识间联系是什么?

下面以《一元一次方程》的定义为例:

1.教学内容要落实的知识点是什么?要求学生掌握一元一次方程的定义,能准确辨别一元一次方程。一元一次方程首先是含有未知数的等式,即方程;然后是整式方程;再然后是含有一个未知数,即一元;最后是含有这个未知数的项的次数是1。四者缺一不可。

2.新旧知识间的联系和规律是什么?学生在小学已经接触过方程,但是并无严格定义的探究。并且学生在小学接触过的方程中,大多数以x为未知数,就给学生造成一种错误认知,换了其他字母就不是方程,这在教学中要予以纠正。学生还有一个错误认知,形如x=1这样的方程不是方程,因为没有任何运算符号,这也是没抓住方程本质特征的表现。

3.与后续要学的知识间联系是什么?以一元一次方程为起点,学生后续会学习一元一次方程组及二元一次方程、三元一次方程,高中还会接触到高次方程。这些方程的定义方式与一元一次方程都是相同的。以后学习时都可用类比一元一次方程的思想方法来进行,以提高学习效率。

二、概念的思想,挖掘要精深

概念教学中,很多教师“重识记,轻思想”,也导致学生对概念的认知也是重识记,认为会背就行,对背后蕴含的思想漠不关心。使得我们的教学丢了灵魂核心,概念这些血肉简单堆砌,应用起来很难得心应手。

学生对数学思想的体悟不是一朝一夕就能大有成效的,而教材也并没有安排专门课时讲数学思想,因此,这是一个漫长的过程,教师要细心、耐心钻研教材,研究概念。在不同的教学阶段,教学目标要有所差别。初一基本概念较多,综合应用较少,尽量渗透单一的数学思想,适度增加两种思想的训练。初二知识间的横向联系较多,要将思想拓展联系。初三更倾向于知识的灵活应用,因此教学中要更多关注这方面能力的培养训练。具体到每节课,课中渗透哪些数学思想,怎样渗透,渗透到什么程度,都要做到胸中有丘壑,才能在课堂上轻松自如,游刃有余。教学中还要舍得让学生思考、积累和总结,在恰当时机提炼,让隐形的思想方法浮出水面,引导学生体会数学思想,促使学生思维不断深入和提升。

因此,在概念教学前,教师可根据数学本质,充分挖掘:本节概念蕴含哪些数学思想?这样教师才能较好地掌握有关的深层知识,以保证在教学过程中有明确的教学目的[2]。

如《全等三角形》一课,可以挖掘出数学抽象、类比思想、化归(图形变换)的数学思想等。

首先由几组形状、大小相同的图形,学生可以抽象出全等形的概念:形状、大小完全相同的两个图形能够完全重合,能够完全重合的两个图形就是全等图形;然后类比全等形,学生尝试给出全等三角形定义:能够完全重合的两个三角形全等,它们是一对全等三角形;通过变换一对三角形的位置、方向,如果它们能完全重合,那么这对三角形全等;再通过变换一对全等三角形的位置、方向,可以发现,全等三角形的对应边相等、对应角相等。

三、概念的教学,引入要精彩

概念的引入要精彩,或贴近生活、或直观化、或是数学内在美的呈现。

贴近生活,切实使学生感受到我们是因为有需要而學习、研究数学。因此,情景的创设值得每位教师认真下功夫,实践“好的开始是成功的一半”。以《相似》为例:通过多媒体列举演示生活中的大量实例,学生很容易发现生活中存在大量具有同一特征的现象,因此我们有必要研究它。再通过手影游戏,学生的探究欲更强,也容易发现相似的性质。从大量的一般实例当中发现一类特殊的实例来进行研究,发现共性,归纳出来,再将其应用,这又是特殊到一般的转化。

几何类概念的引入要直观化,发展学生直观想象素养的同时,培养学生的数学归纳与概括表达能力。如学生在小学就已经知道什么样的图形是三角形、四边形,因此这类概念教学时,大胆放手让学生下定义,不足之处由生生之间的互动进行补充,教师可相机点拨。三条线段首尾顺次相接组成的图形是三角形,那四边形是否可以通过类比,定义为由四条线段首尾顺次相接组成的图形呢?为什么不行?通过直观的实际操作学生会发现,需要补充“在同一平面内”。

以内在美调动学生的数学探究欲。数学的魅力远不止形式上的对称等,其内在美同样不可忽视。如平方差公式:两个二项式相乘,结果是几项?一些算式老师可以快速口算出答案,你知道这是为什么吗?学生的好奇心瞬时被调动起来,这样的设计还能凝聚学生向师力,可谓一举多得。对于这样的式子,平方差公式还适用吗?以数学的整体思想之美再次调动学生探究欲,增强学习数学的浓厚兴趣。

四、概念的教学,问题要精妙

好的问题设计,可以引发学生积极思考,发展学生的思维广度、深度,促进学生对数学思想的体悟,促进数学素养的提升。以《弧长和扇形面积》为例:本节概念可挖掘出类比思想和由特殊到一般的数学思想。

在明确弧长概念后,以问题串的形式引导学生从特殊到一般的顺序进行思考,从而总结出弧长的计算公式;再让学生用类比的思想方法,类比弧长公式的推导过程从而得到扇形面积的公式。

1.圆的周长可以看作是多少度的圆心角所对的弧长

2.在同圆或等圆中,每一个1°的圆心角所对的弧长有怎样的关系?

3.半径为r,圆心角为1°的弧长与这个圆的周长有什么关系?半径为R,圆心角为2°的弧长与这个圆的周长有什么关系?你能求出半径为R,圆心角为n°的弧长是多少吗?

4.类比弧长的计算公式推导过程,你能推导出扇形面积的计算方法吗?

五、概念的教学,活动要精巧

教学中,活动必不可少,好的活动设计可以使学生更好地体悟数学思想,理解数学概念。以《直线、射线、线段》为例:

1.问题:什么是线段的中点?怎样找到线段的中点?

学生可通过折纸条、折细绳的活动来理解中点的概念。从纸条、细绳的形象抽象出线段,再通过数形结合,用计算的方式来找到形。最后通过类比线段中点,自己尝试归纳线段的三等分点、四等分点的定义及表示方法。

2.问题:什么是线段的和、差?

和、差这本是数或式的运算结果,图形怎么也会有和、差呢?学生可利用直尺和圆规进行操作,从而理解数形之间是可以相互转换的。

六、概念的教学,总结要精辟

编筐编篓重在收口,好的总结更能提炼数学思想,起到画龙点睛之效。以《绝对值》为例:总结时,数形结合,更利于学生理解概念本质。从代数意义看,一个正数的绝对值是它本身,一个负数的绝对值是它的相反数。从几何意义看,一个数在数轴上所对应点到原点的距离叫做这个数的绝对值。像这样,既有几何意义又有代数意义的概念在初中有很多,如相反数,教师们不能只讲其一,不讲其二。

再如《绝对值》的意义:当 时, ;当 时, ;当 时, 。分类才能无重复无遗漏。

再如《圆》,静态定义:同一平面内,到定点的距离等于定长的所有点的集合,充分体现了集合思想。动态定义:平面内,线段绕一个端点旋转,另一个端点形成的轨迹就是圆。充分体现了化动为静的转化思想。

长期这样多角度、多思想总结概念,学生们遇到其他问题也会自觉的多角度、多方向、多思想的思考了。

总而言之,数学教学要从数学出发,让课堂活动充满“数学味儿”;数学教学要从生活出发,真正实现数学来源于生活,应用于生活,使学生学“有用的数学”;数学教学要从思想出发,要有提炼、有高度,学“科学的数学”。

参考文献:

[1]王金仁.初中数学教学中如何培养学生的反思习惯[J].考试周刊,2011(10):72

[2]赵超,江春.中学数学思想方法浅析[J].新课程(中旬),2012,(08)

[3]曾祥伟.浅谈初中数学思想方法教学[J].双语学习,2007,(04):15

[4]于美丽.关于中学数学教学中数学思想和方法的探讨[J].成才之路,2011,(03):22

[5]刘桂苏.初中几种常见的数学思想[J].教育教学论坛,2010,(06):144

[6]李树浩.试论中学阶段的数学思想方法及其教学策略[J.]中学教学参考》,2010,(03):83-84)

[7]黄家超.初中数学教学中如何渗透数学思想方法[J].教育教学论坛》,2011,(10):58-59

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