摘要:本文中從厘清認知結構、創(chuàng)設數(shù)學概念情境、展示數(shù)學概念發(fā)展過程和總結數(shù)學概念本質屬性四個方面闡述課堂教學中加強數(shù)學概念教學的策略,以提升學生對數(shù)學概念的認識.
關鍵詞:教學策略;數(shù)學概念;思維活動
數(shù)學概念是對數(shù)學知識本質屬性的抽象概括,掌握數(shù)學概念是提升數(shù)學思維能力的基礎.隨著新課程改革的推進,課堂教學及檢測也越來越趨向于發(fā)展和考查學生的核心素養(yǎng),因此,教師要不斷優(yōu)化教學策略,引導學生在體驗探究活動中理解數(shù)學概念,實現(xiàn)數(shù)學思維能力的提升.
1 溫故知新,厘清已有認知結構
知識的學習是不斷打破原有的認知結構,建立新的知識結構的過程.數(shù)學概念的學習同樣要建立在原有知識結構的基礎上,循序漸進,層層深入,倘若學生對已有的數(shù)學概念結構模棱兩可,則會導致新知的學習難以融入原有的知識結構,最終概念混淆,理解不清.因此,教師要在教授新的數(shù)學概念前,對學生原有的知識進行梳理和排查,做到有的放矢,明確目標.
案例1 “有理數(shù)的減法”教學
師:最近大家都在關注足球世界杯比賽,在世界杯比賽的第一輪采用小組積分制,假設贏一場比賽記+1分,輸一場比賽記-1分,甲球隊在小組賽中有兩場比賽獲勝,輸了三場比賽,請問甲球隊獲得幾分?
生1:(+1)+(+1)+(-1)+(-1)+(-1)=-1(分).
師:很好,甲球隊積分為-1分,那么假設乙球隊的積分為2分,請問乙隊的積分比甲隊多幾分?如何列式?
生2:2-(-1)=?
師:非常好!這樣的算式屬于有理數(shù)的減法計算,請大家觀察一下剛才的兩個算式,它們之間有什么聯(lián)系呢?
…………
有理數(shù)的加減法計算可以相互轉化,因此有理數(shù)減法運算的學習建立在加法運算的基礎上.本案例中教師通過回顧有理數(shù)加法計算進行導入,使新舊知識構建聯(lián)系,這樣學生能夠自然地接受有理數(shù)減法運算的知識,并對有理數(shù)的加法運算進行鞏固深化.數(shù)學概念學習的前提是學生擁有豐厚的知識積累,教師在進行新知的教學前要幫助學生梳理已有知識結構,喚醒原有知識經驗.如學習同位角、同旁內角等角的位置關系時,可以先復習角的相關概念,如余角、補角等相關概念,再進行新知的引入,在認知沖突中激發(fā)求知欲,實現(xiàn)知識結構的進一步完善.
2 深化理解,創(chuàng)設數(shù)學概念情境
數(shù)學概念是事物數(shù)量關系和空間形式的本質概括.因此,教師要在教授數(shù)學概念時要深入剖析數(shù)學概念的實質,聯(lián)系實際創(chuàng)建數(shù)學概念情境,使學生在情境中體驗數(shù)學概念的發(fā)展過程,從而激發(fā)學習數(shù)學的興趣,強化對數(shù)學概念的理解.
案例2 “同位角、內錯角、同旁內角”教學
展示城市平面圖,圖上能夠看到城市內四通八達的道路,要求學生回答這些道路之間的位置關系.
生1:有些道路平行,有些道路則相交.
師:用直線來表示這些道路,先畫出兩條相交的道路,觀察這兩條道路,說一說圖中角的關系.
生2:有對頂角、補角,還有鄰補角……
師:如果再加一條直線與這兩條直線相交或者與其中一條直線相交,請大家找出圖中沒有公共頂點的角,并介紹這些角之間的關系.
生3:這其中有同位角、內錯角還有同旁內角……
數(shù)學情境的創(chuàng)設使數(shù)學知識與實際生活的聯(lián)系更加緊密,有利于學生深刻理解數(shù)學知識.案例2以學生熟悉的道路創(chuàng)設情境,在情境中建構圖形,發(fā)現(xiàn)角的位置關系,從而使原本抽象的知識變得更加生動具體,幫助學生建構起形象思維,助力學生對數(shù)學概念的理解.通過情境中的問題探究,為學生進一步運用知識解決問題奠定了基礎.
3 體驗探究,展示數(shù)學概念發(fā)展過程
數(shù)學概念的形成是在具體事物的研究中不斷整理分析、提煉歸納和概括后得出來的.理解數(shù)學概念的基礎是弄清數(shù)學概念形成的來龍去脈,由此對抽象的數(shù)學概念有更加具體生動的印象,從而產生學習的積極性.因此,教師要在教學活動中充分展示數(shù)學概念形成和發(fā)展的過程,引導學生展開積極的思維活動,擺脫對數(shù)學概念僵化的記憶模式,讓思維在歷練中得以自然生成.
案例3 “同位角、內錯角、同旁內角”的概念辨析
實踐活動:請大家用彩筆描畫同位角、內錯角、同旁內角,同類型的角采用相同的顏色進行描畫,若兩角有公共邊就用同一顏色描畫.當兩角的公共邊延伸方向相反時,只描畫公共部分.
學生進行實踐活動.
師:大家觀察一下自己描畫的圖形,你能發(fā)現(xiàn)什么?
生1:描畫后可以發(fā)現(xiàn)同位角形如英文字母“F”,內錯角形如英文字母“Z”,同旁內角形如英文字母“C”或“U”.
師:很好!繼續(xù)觀察這些圖形,它們還有什么共同特點?
生2:這些角都是成對出現(xiàn)的,而且都有一條公共邊,也就是要有共同的截線.
同位角、內錯角、同旁內角的概念由于條件較多,因此學生常常容易混淆不清.案例3中教師以讓學生通過描畫角的實踐活動,在實踐操作中進行體驗,在觀察中進行思維辨析,從而經歷同位角、內錯角、同旁內角的形成過程,并加深對概念的理解,真正將概念的本質消化.
4 鞏固強化,總結數(shù)學概念的本質屬性
在學習數(shù)學概念后,如果長時間不使用,往往會出現(xiàn)遺忘的現(xiàn)象,導致已掌握的數(shù)學概念出現(xiàn)混淆和模糊.因此,教師不僅要加強數(shù)學概念的講解與分析,還要關注數(shù)學概念的鞏固強化.數(shù)學概念的語言一般較為簡潔,教師應通過學生自主闡述,引導學生抓住數(shù)學概念的關鍵信息和重點內容,從根本上理解數(shù)學概念的內涵和外延,從而使數(shù)學概念的學習內化為學生的自主認識,達到鞏固強化的目的.
案例4 “垂徑定理及其推論”的數(shù)學概念強化
第一階段 自主總結
師:剛才我們學習了垂徑定理及其推論的相關知識,但是信息較多,大家能不能總結一下有哪些關鍵信息呢?
生1:主要包括了這樣幾個關鍵的條件——直徑垂直于弦;弦的垂直平分線過圓心;平分弦;平分弦所對的弧;平分弦所對的另一條弧.
師:生1概括得非常準確,從這幾個關鍵信息中我們可以對垂徑定理及其推論的本質進行提煉,能否用更加簡潔的語言來描述呢?
生2:從垂徑定理及其推論可以發(fā)現(xiàn)這五個關鍵條件里面,只要將其中任意兩個作為條件,就能推導出剩下的結論.
師:概括得太好了,這就是我們常說的“知二求三”,當然在定義時我們要注意“平分的弦不是直徑”,這樣就更加準確了.
垂徑定理及其推論是圓的知識中的重要概念,但是概念內容豐富,條件復雜,學生在使用時容易出錯.教師通過引導學生尋找關鍵信息,提煉出更加符合學生認知習慣的概念表述,能夠使學生更加深刻地理解數(shù)學概念,從而產生深刻的記憶.
另外,數(shù)學概念的強化離不開習題練習,數(shù)學概念是思維的基礎,在具體的練習中能夠進一步檢驗學生對數(shù)學概念的掌握情況.教師可以通過試題練習以及變式拓展,用豐富的習題訓練鞏固學生對數(shù)學概念的理解.
第二階段 鞏固練習
例題 如圖1,⊙O的弦AB與OC相互垂直,垂足為C,若AB的長為25 cm,OC的長度為1 cm,求⊙O的半徑.
變式練習 有一石拱橋的橋拱是圓弧形,如圖2所示,正常水位下水面的寬度AB為60 m,水面到拱頂?shù)木嚯x為CD,長度為18 m,當洪水泛濫時,水面的寬度為MN為32 m,請問是否需要采取緊急的防洪措施?說明理由.
師:通過以上例題和變式練習,大家有沒有發(fā)現(xiàn)解決有關垂徑定理及其推論問題的一般解題方法是什么?
生:可以借助半徑、弦或者弦心距等來解題.
學生對垂徑定理及其推論的認識,是在實際問題的應用中得以不斷深化的.案例4中以典型試題及其變式練習使學生在解題中感悟數(shù)學概念的應用,提升學生思維的靈活性,發(fā)展學生的思維品質.
綜上所述,數(shù)學概念是思維活動的基礎,是提升學生思維能力的基石.講授數(shù)學概念沒有統(tǒng)一和固定的模式,教師要從學生的立場和角度出發(fā),采取適合學生的教學方式,幫助學生理解數(shù)學概念,建構知識體系,從而提升數(shù)學學習能力.