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万变不离其宗——谈初中数学概念教学的重要性

2012-08-28江苏省宜兴市实验中学

中学数学杂志 2012年22期
关键词:正弦数轴实数

☉江苏省宜兴市实验中学 张 苏

万变不离其宗
——谈初中数学概念教学的重要性

☉江苏省宜兴市实验中学 张 苏

数学概念通俗地说,就是将我们所处三维空间中的具体形式(包括物质、物体等)抽象成用数学语言描述其本质属性的一种说法,是揭示外在与本质之间的桥梁.它的产生和形成过程,一般地说,是人们在对实际的(或具体的)事例观察的基础上,通过比较、归纳,再进一步概括、抽象出本质的过程,实质上就是一个思考的过程.初中数学有大量的数学概念,这些概念是学生在学习中正确思考问题的基础,是学生有创见地解决问题的保障.因此,初中数学的重中之重,是教师对学生进行了良好的概念教学,而不是仅仅教学生会做几道中考题.已故特级教师孙维刚说过:“现在的教学有点过,不重视概念,却拼命教学生重复解题,应付中考就做些类似模型题来提高分数,长此以往,学生解决新的问题的能力就磨灭了.”因此,本文在此谈谈初中数学概念教学的重要性.

一、了解体系关注结构

这方面主要是对教师而言的,因为初中数学新课程(以苏教版为例)的概念之间,往往具有很强的联系.随着七年级到九年级学生认知水平的上升、思维缜密程度的提高,教材中的概念也由简单到复杂,由具体到抽象,由非形式化渐渐向形式化过渡,初中数学中的概念就像搭积木一样,七年级的是基础(地基),八年级的是提高(大梁),九年级的是深化(房顶),构成了初中数学完整的概念网络体系.

因此,教师在低年级进行概念教学时,往往要关注本年级教学中这批概念的数学地位、将来的使用频率等,从整体上把握这些概念的主次、侧重点、难易程度,有时随着教材的调整某些概念的地位也会随之变化,教师要及时更新观念,用与时俱进的眼光来重塑概念体系.

案例1 《绝对值》(苏教版七年级《有理数》)

绝对值概念贯穿着整个中学数学,首先是在七年级《有理数》这一章引入,接着在算术平方根及方程、不等式中出现,将绝对值概念进行“自然数——整数——有理数——实数”这样的拓展挖掘,最后在高中数学中,绝对值又有完全不同的新的含义,它既是向量的模也是复数的模等.

因此,在初中数学教学中,教师应把握“绝对值”这一数学概念对各年级学生的教学要求,对学生逐级教授,螺旋上升,加深理解.

二、重视背景类比探究

初中的学生感性思维较强,理性思维较弱,概念教学如何使学生记忆深刻?如何形象化?笔者觉得:不妨利用心理学的知识,注重初中生学习的心理机制,从形象到抽象,从感性到理性,只有对概念教学采用一定的背景(或者叫情境),才能大大激发初中生学习数学概念(尤其是抽象数学概念)的主动性和积极性.

案例2 《数轴概念的教学》(苏教版八年级《实数》)

温度上升15摄氏度我们是怎样用数学来表示的?下降15摄氏度又怎么表示呢?收入980元与支出980元等这些相反量怎么表示呢?教师拿出温度计,让学生观察其特点,从这样的生活背景中,我们引出了正负数的概念:观测水银柱的上下移动,显然水银面越下移,所得到的温度越低,通过温度计数字变化引导学生抽象出本质属性:

(1)0摄氏度的含义;(2)度量的单位;(3)增减的方向.

此时,教师提醒学生,能否将其抽象成数学用语来表述呢?由此启发学生用直线上的点表示数,引出“数轴”的概念.叙述:实数与数轴上的点是一一对应的,就是说所有的实数都可以用数轴上的点来表示;反之,数轴上的每一个点都表示一个实数.数轴上的任一点表示的数,不是有理数,就是无理数.在数轴上,表示相反数的两个点在原点的两旁,并且两点到原点的距离相等.实数a的绝对值就是在数轴上这个数对应的点与原点的距离.利用数轴可以比较任意两个实数的大小.“数”与“形”是对立统一的,借助于数轴,可以把抽象的无理数或实数直观地表示出来,达到“以形启数”、“以数助形”的目的.在数轴上表示实数,根据数轴上的数进行有关的计算等都能体现数形结合思想.

从对概念背景(情境)实物以及数学应用中的感受,激发了学生从认识生活中的实例来合理抽象、归纳数学本质,培养了学生的学习兴趣,使其从现实生活背景中,发现并抽象出“数轴概念”.笔者以为,注重概念教学背景化符合初中生的认知心理,给他们留下了深刻的印象,有助于学生归纳、抽象、分析概括能力的培养,学生数学素养和思维素质也将得到提高.日本数学教育家米山国藏说:“很多年后学生并不记得你教授的数学知识,但是你教给他从实际背景中分析问题的能力将给他带来一生的帮助.”

三、关注内涵注重外延

现在的公开课,讲授概念教学时,往往是“很热闹”、“很情境化”,但学习之余,笔者静心想想,有时也有些担忧,概念课太过于追求情境或者说只追求了外在情境而忽视了内在本质,完全只追求课堂效果、气氛,不重视“形式化”的数学结果如何推导,否定了一些理论证明,采用直观、感性的认识使学生接受概念、公式等.这如何叫数学课呢?

教授初中数学概念不能仅仅只停留在表面,更需要对本质的一些深刻认识和其外延的一些展开拓展.笔者认为,概念教学仅仅停留在表面是肤浅的,但过于形式化又是初中生不能接受的,所以要把握这方面“度”的处理技巧,只有将概念内涵和外延教授得体的教师,才是与时俱进的教师.

案例3 《正弦值》(苏教版九年级《锐角三角函数》)

sinα是表示α的正弦函数的一个完整符号,它不仅表示了正弦函数的种类和名称,而且如果从本质来看,它还表示了α是自变量,sinα是α的函数.初中数学对正弦函数的认知,仅限于锐角的三角函数值,因此学生对正弦函数的外延只能认知到[0,1],但是很多初中生并不知道正弦函数的内涵是什么.

教师在教授正弦值时,应该给予学生一种变量思想的渗透,即如果用字母y来表示这个函数,那么函数与自变量之间的关系也可以像一次函数、二次函数那样用等式来表示,如图1,写成y=sinα=,从而让学生明白sinα是一个整体(只有符号sin是没有意义的),即正弦函数是一种特殊的、以比值为结果的函数.

图1

总之,数学概念教学有很多的特点,新课程改革以来,概念教学从以往“被忽视”到“被重新提起关注”,是一种好的现象.中科院院士、数学家王元曾说:“数学是教概念、玩概念,解题技巧是最微不足道的东西,最后高深的数学纯粹就是讲概念.”我们要教会学生解题,但解题不等于数学,因此,笔者期待在初中数学教学中,以更钻研的精神来好好教授学生最基本的数学概念,使概念在学生心中开花生根,进而利用概念万变不离其宗的特点解决实际问题.

1.王建利.试论初中数学概念的有效性教学[J].中学研究,2011,4.

2.汤日热.浅谈新课标下初中数学基本概念理解及其应用[J].吉林教育,2010,4.

3.马海勇.关于初中数学概念的教学方法探讨[J].教师,2010,3.

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