新课标下高中数学概念教学研究
2014-07-28李军
李军
一、在新课标下高中数学概念教学的原则
1.在高中数学概念产生的过程中认识概念
数学概念的引入,应从实际出发,创设情景,提出问题。通过与概念有明显联系、直观性强的例子,使学生在对具体问题的体验中感知概念,形成感性认识,通过对一定数量感性材料的观察、分析,提炼出感性材料的本质属性。
2.在挖掘新概念的内涵与外延的基础上理解概念
新概念的引入,是对已有概念的继承、发展和完善。有些概念由于其内涵丰富、外延广泛等原因,很难一步到位,需要分成若干个层次,逐步加深提高。如三角函数的定义,经历了以下三个循序渐进、不断深化的过程:(1)用直角三角形边长的比刻画的锐角三角函数的定义;(2)用点的坐标表示的锐角三角函数的定义;(3)任意角的三角函数的定义。由此概念衍生出:(1)三角函数的值在各个象限的符号;(2)三角函数线;(3)同角三角函数的基本关系式; (4)三角函数的图象与性质;(5)三角函数的诱导公式等。可见,三角函数的定义在三角函数教学中可谓重中之重,是整个三角部分的奠基石,它贯穿于与三角有关的各部分内容并起着关键作用。“磨刀不误砍柴工”,重视概念教学,挖掘概念的内涵与外延,有利于学生理解概念。
3.在寻找新旧概念之间联系的基础上掌握概念
数学中有许多概念都有着密切的联系,如平行线段与平行向量,平面角与空间角,方程与不等式,映射与函数等等,在教学中应善于寻找,分析其联系与区别,有利于学生掌握概念的本质。再如,函数概念有两种定义,一种是初中给出的定义,是从运动变化的观点出发,其中的对应关系是将自变量的每一个取值,与唯一确定的函数值 对应起来;另一种高中给出的定义,是从集合、对应的观点出发,其中的对应关系是将原象集合中的每一个元素与象集合中唯一确定的元素对应起来。从历史上看,初中给出的定义来源于物理公式,而函数是描述变量之间的依赖关系的重要数学模型,函数可用图象、表格、公式等表示,所以高中用集合与对应的语言来刻画函数,抓住了函数的本质属性,更具有一般性。认真分析两种函数定义,其定义域与值域的含义完全相同,对应关系本质也一样,只不过叙述的出发点不同,所以两种函数的定义,本质是一致的。当然,对于函数概念真正的认识和理解是不容易的,要经历一个多次接触的较长的过程。
4.在运用数学概念解决问题的过程中巩固概念
数学概念形成之后,通过具体例子,说明概念的内涵,认识概念的“原型”,引导学生利用概念解决数学问题和发现概念在解决问题中的作用,是数学概念教学的一个重要环节,此环节操作的成功与否,将直接影响学生的对数学概念的巩固,以及解题能力的形成。例如,当我们学习完“向量的坐标”这一概念之后,进行向量的坐标运算,提出问题:已知平行四边形的三个顶点 的坐标分别是 ,试求顶点 的坐标。学生展开充分的讨论,不少学生运用平面解析几何中学过的知识(如两点间的距离公式、斜率、直线方程、中点坐标公式等),结合平行四边形的性质,提出了各种不同的解法,有的学生应用共线向量的概念给出了解法,还有一些学生运用所学过向量坐标的概念,把点的坐标和向量 的坐标联系起来,巧妙地解答了这一问题。学生通过对问题的思考,尽快地投入到新概念的探索中去,从而激发了学生的好奇以及探索和创造的欲望,使学生在参与的过程中产生内心的体验和创造。除此之外,教师通过反例、错解等进行辨析,也有利于学生巩固概念。
二、在新课标下高中数学概念课堂教学过程
1.精彩引入,激发兴趣
精彩的引入可以为新课创设丰富的教学情境,激发学生的学习兴趣。新课的引入既要注重数学本质,又要注意适度形式化,引入合情合理,要考虑针对性、趣味性、启发性、简洁性和铺垫性原则。
(1)从谚语中创设教学情境
在课堂教学中,从数学文化的视角来创设合理的课堂情境,能够体现数学的文化价值,激发学生学习的兴趣,帮助学生理解教材内容,启发学生提出课题,对新课的引入起到铺垫作用.
在执教“相互独立事件同时发生的概率”时,可以这样创设情境:三个臭皮匠挑战诸葛亮,看到底谁是英雄。已知诸葛亮解出问题的概率为0.8,臭皮匠老大解出问题的概率为0.5,老二解出问题的概率为0.45,老三解出问题的概率为0.4,且每个人必须独立解题,那么三个臭皮匠中至少有一人解出的概率与诸葛亮解出的概率比较,谁大?
(2)从实际生活中创设情境
最好的教育就是从生活中学习。结合数学教育的特点,教师要把生活中遇见的问题、数学知识、社会现象有机结合起来,让学生在切身体会中感悟新知识,从而使课堂充满盎然生机。教师要巧妙地运用学生在生活中的感知,激发学生的学习兴趣。
2.引导实践,形成概念
数学概念的教学是数学教学中非常重要的一个环节。数学概念相对比较抽象,难以把握。教材中一般只给出数学概念的定义,省略了概念的形成过程,给学生的学习造成一定的困难。因此,教师应提供数学概念形成的有效情境,引导学生根据已有经验与实际背景材料,主动操作体验或亲自演示产生对概念的感性认识。通过教师启发引导学生理性思考,概括出数学概念的本质特征,从而形成概念。
学习数学知识的最终目的是运用于社会、服务于社会,同时也是适应于社会。课堂上让学生多动手、多观察、多思考、多交流,通过一系列数学实践、探究活动,让学生经历了数学概念形成的过程,在自主提出概念的过程中,发展了创新意识,提高了对数学价值的认识,培养了自身的数学应用意识。
3.引导探索,发现与证明定理
《标准》对推理论证能力的要求既包括了原来的演绎推理(或逻辑推理),又包括了数学发现、创造过程中的合情推理,如归纳、类比等合情推理,这是数学的基本思考方式,也是学习数学的基本功。定理的发现很多时候是先猜后证,运用合情推理去猜想,再运用逻辑推理去证明。
从具体到抽象、从特殊到一般、从猜想到证明,学生主动体验了知识的形成,收获知识和获得知识的方法,使学生在探索中体验、在体验中感悟、在感悟中得到自我发展。
总之,在高中数学概念教学中,要根据新课标对概念教学的具体要求,创造性地使用教材。真正使学生在参与的过程中产生内心的体验和创造,达到认识数学思想和本质的目的,培养学生运用数学知识解决实际问题的能力,以及培养学生逻辑思维和空间想象的能力。这样使我们在教学时会目的明确,方法对头,既不会造成为概念而教学,也不会在数学教学时顾此失彼。