[摘 要] 数学概念是构建数学知识体系的核心和基础,其贯穿高中数学教学始终. 在高中数学概念教学中,教师要改变传统的“讲授练习”模式,着重引导学生从概念引入、理解、运用等环节探析概念的本质,促进深度学习,实现教学相长.
[关键词] 数学概念;本质;深度学习
在传统概念教学中,部分教师常常将概念直接抛给学生,忽视概念形成及发展的过程,使得学生对概念的理解不够全面深刻,影响后期应用效果. 要知道,学生理解和掌握概念需要一个过程,需要体验和感悟机会. 如果教学中忽视学生的感受,仅通过“灌输”方式讲授概念,那么学生可能浅尝辄止,无法深刻认识概念的本质. 因此,在概念教学中,教师要充分了解学生、了解教材、了解学生与教材之间的“间隔”,通过创设有效的问题情境为学生思维搭建阶梯,极大程度地激发学生的学习热情,消除“间隔”,促进深层次的理解. 笔者结合函数概念教学,谈谈自己对高中基本概念教学的一点拙见,若有不足,请指正.
概念引入要重视经验
在函数概念教学中,教师板书函数概念,让学生记忆后,提供大量练习用于巩固强化. 这样的教学会使学生知其然而不知其所以然. 因此,在函数概念教学中,教师要引导学生经历观察、比较、思考等一系列思维活动,以此让学生获得丰富的感知经验,帮助学生认识概念.
教学片段1 函数概念的引入.
师:回忆一下,我们学习了哪些基本函数?
生1:一次函数、反比例函数和一元二次函数.
师:很好,你们能列举几个实例加以说明吗?
在教师的引导下,学生列举如下函数:y=x,y=,y=x2.
师:对于这些函数,若自变量x在范围内任取一值,因变量y会发生怎样的变化?
生2:此时y的值确定了,且是唯一的值与自变量x相对应.
师:若将自变量x在范围内所取的值组成集合A,与之相对应的因变量y的值组成集合B,你能否用集合语言来描述这一对应关系呢?
教师提供时间让学生归纳、交流,此时给出集合的概念更易于学生理解和接受. 在教学中,若教师不提供时间让学生思考、交流、表达,而是将概念直接抛给学生,则学生势必产生疑问:为什么可以这样描述呢?面对学生的质疑,若教师只是敷衍了事,告诉学生这就是规定,只要记住、会用就可以了,久而久之,学生将很难提出有价值的问题,这样的“学”就变成了简单的照抄照搬,不利于学生终身学习能力的培养.
设计意图 在上述教学片段中,教师先是引导学生回顾初中所学的函数,让学生借助实例体会其中蕴含的对应关系,从而为新概念的引出做铺垫. 同时通过经历回顾、思考、交流等过程,帮助学生获得丰富的感知经验,使得新概念的引出更自然、顺畅,学生更易于理解和接受.
概念理解要循序渐进
众所周知,概念是从感知经验中逐渐抽象出来的,是对事物本质属性的真实反馈,是感性认知到理性认知的一次升华,是一个循序渐进的过程. 理解概念亦是如此. 教学中不要急于应用“题海”强化学生理解,应该进行循序渐进的引导. 在实际教学中,教师要适当地放慢速度,多提供一些相关素材让学生去体验、去感悟,逐步逼近概念的本质.
教学片段2 理解函数的概念.
师:判断下列对应关系是否是实数集R上的函数. (教师用PPT给出对应关系)
(1)f:x→2x;(2)g:x→;
(3)h:x→x2;(4)F:x→±x.
问题给出后,教师预留充足的时间让学生思考、交流、对比和辨析. 学生需提炼共同特征,以把握函数概念的本质.
师:根据你们的发现,能举几个关于函数的例子吗?
设计意图 看学生是否真正理解和掌握了函数的概念,并不是看学生是否将函数的概念背得滚瓜烂熟,而是看学生是否认清了函数概念的本质. 不过,学生对函数概念的本质的理解不是仅凭教师讲授就能达成的,而是需要以实际背景为依托,引导学生经历概念抽象过程,由此实现由感性认识到理性认识的升华. 在此过程中,教师作为课堂教学的组织者和启发者,要创造机会让学生充分体验函数概念抽象概括的过程,感悟其中蕴含的对应关系,以此帮助学生更深层次地理解函数的概念. 另外,在此过程中,教师鼓励学生列举实例,诱发学生自主思考辨析,这样不仅能激发学生的学习动机,还可以帮助学生深刻地理解函数,揭示其本质,从而培养学生的抽象概括素养,发展学生的自主学习能力.
概念应用要追求本真
应用是数学教学的必经之路,是促进知识内化的重要途径. 对于一些比较抽象的、难以理解的概念,学生在应用中遇到障碍是在所难免的. 基于此,教师不妨引入一些实例,让学生通过应用进一步深化对概念的理解,逐渐提高应用概念解决问题的能力. 在具体教学中,教师可以设计一些与概念有关的实际问题,从而将抽象的概念具体化,以此淡化概念的抽象感,让学生感悟学以致用的本质,增强学生的学习信心.
教学片段3 函数概念的应用.
题组1:函数解析式知单求复与知复求单的问题.
(1)已知函数f(x)=x2+1,则函数f(x-1)=________.
(2)已知函数f(x-1)=x2+1,则函数f(x)=________.
函数解析式知单求复与知复求单是高考重要考点,但学生平时练习和考试却不尽如人意. 究其原因是学习中学生忽视了对问题本质的挖掘,使得应用仅停留于简单的模仿与套用上,影响解题效果. 在实际教学中,教师应重视呈现学生的思维过程,引导学生抓住问题本质,以此提升学生以不变应万变的能力.
从教学反馈来看,对于问题(1),学生直接利用代入法可以解决,而面对问题(2)时,部分学生却无从入手. 出现这一局面的原因是学生并未理解函数f(x)=x2+1和f(x-1)=x2+1的本质. 在实际教学中,学生给出问题(1)的答案后,教师可让学生“停一停”,并思考这样一个问题:如果集合A中的元素x对应集合B中的元素x2+1,那么集合A中的元素x-1对应集合B中的什么元素?以此引导学生用数学符号语言来表达函数的概念. 这样学生在解决问题(2)时,自然能形成清晰的思维脉络. 解题后,教师要有意识地引导学生进行对比辨析,认清问题的本质.
题组2:抽象函数的定义域.
(1)已知函数y=f(x)的定义域为[1,2],则函数y=fx+1
的定义域是________.
(2)已知函数y=fx+1的定义域为[1,2],则函数y=f(x)的定义域是________.
函数的定义域是重要考点,也是易错点,求解关键是理解函数定义域的概念,明晰集合A中元素地位是相同的. 对于第(1)问,学生易于理解和接受,而对于第(2)问,很多学生陷入囫囵. 基于学生出现的问题,教师借助实例进行分析:若f(x)=,则f(2x+1)=;若f(x)=,则f(2x+1)=. 这样可以消除学生的困惑,问题迎刃而解.
设计意图 上述两大题组呈现的是学生比较头疼的问题,面对这些问题,教师不要急于追求结果,应该尝试把它们转化为学生熟悉的直观问题,引导学生体验和感悟问题的本质.
在数学应用阶段,学生不仅要学会用概念、结论等解决问题,还要根据问题去探究概念的实际背景,使得对问题的理解更加容易. 因此,在运用函数概念解决问题的过程中,教师要有意识地呈现学生的探究过程,有效规避机械套用,让学生知其然亦知其所以然.
总之,在函数概念教学过程中,教师应适当调整教学节奏,结合基本学情和教材内容创设问题情境,让学生在情境中积极思考与交流,以此掌握函数概念的本质.
作者简介:庄后伟(1982—),本科学历,中小学高级教师,从事高中数学教学与研究工作,曾获江苏省高中数学优质课评比一等奖.