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一节公开课引发的初中数学概念教学的思考

2021-06-09俞标

中学教学参考·理科版 2021年1期
关键词:概念教学公开课初中数学

俞标

[摘 要]数学学习的关键是领悟、掌握和应用数学概念,数学概念教学很重要.数学概念教学可划分为三个阶段,即数学概念的熟悉认知阶段、数学概念的理解尝试阶段、数学概念的掌握活用阶段.把好三个阶段,实施精准教学,可有效提高初中数学概念教学的质量.

[关键词]初中数学;概念教学;公开课

[中图分类号]    G633.6        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058(2021)02-0010-03

一、由一節公开课的引入引发的思考

笔者听了一节《合并同类项》的公开课.这节课的教学任务很清楚:先让学生弄清楚“什么叫同类项”,再让学生掌握“怎样合并同类项”和“合并同类项的应用”等内容.

执教老师是这样教学的:

第一步,在大屏幕上出示题组(让学生自行计算):①[500-5003-10003];②[8-32+24-122];③ [12x–3x–12x–8] .

第二步,待学生自主演算、校对答案后,提问:“通过这几个题目的计算,你得到了哪些运算规律?”(学生回答)

第三步,引导学生自主探究,在学生得到“可以相加减”,即生成了“同类项”概念的基础上,引出“同类项”的定义.

这个课堂引入,与教材的设计大不一样.执教老师认为“合并同类项”本身就是针对数与式的运算,所以要求学生通过“代数式的运算”领悟并自然得出“同类项”的概念.

课后交流,发现其他教师针对“同类项”概念得出的方法有许多不同的意见.有教师认为,数学来源于生活,所以“同类项”概念的得出应像教材设计的那样,通过具体生活案例的概括,让学生自己去领悟“同类项”的概念.有教师认为,有效的导入会增强学生的学习兴趣.开始导入时,只要问学生:①我们班现在在操场上有18个同学,在教室里有22个同学,我们班一共有多少个同学?②2只羊加上5头牛,可以这样加吗?学生很快就知道,只有“同类型的”才可以相加减.有教师认为,“同类项”概念可以直接通过“分配律”的逆运算得出.

综合不同教师的看法,笔者认为以下几个问题值得思考:①数学概念教学,教师主要教什么?②数学概念应该通过怎样的途径、方法去“教”才有效?③怎样使学生比较熟练地运用概念解决数学问题?

二、数学概念的基本类型

数学概念大多是用定义的形式来表述的,不同的概念有不同的侧重点,也有不同的定义形式.按照概念的内涵、外延来分类,除了基础的原始定义外,一般可分为以下几类.

(一)发生性定义

发生性定义,要使学生明确定义发生过程.如教学“圆”的定义时,让学生用圆规画圆,在操作过程中得出定义,然后再深入理解圆心、半径、直径、弧、半圆、等圆、等弧等概念.

(二)构造性定义

构造性定义,要注意定义的形式与构造的程序.“三角形的中位线”定义,首先要明确“三角形的中位线”是一条线段,知道它是由“联结三角形两边中点”所得到的线段,这样就可以将这个概念延伸到“一个三角形有3条中位线”.

(三)形成性定义

形成性定义,要抓住定义的模型.这类定义通常采用“形如……叫……”的形式,如“形如[y=ax2+bx+c](其中[a, b, c]是常数,[a≠0])的函数叫二次函数”.

(四)规定性定义

规定性定义,重点要弄清两点,一是如何规定的,二是规定的形式是怎样的.如“平方根”的定义:若[x2=a],则x叫[a]的平方根,记作[x=±a]([a≥0]),这里规定[a≥0]既是必要的又是合理的.

(五)描述性定义

描述性定义,通常让学生了解即可,不必探究深层次内容.例如“整数和分数统称为有理数”“整式和分式统称为有理式”等.

三、数学概念的教学过程

笔者认为,数学概念教学一般可分为三个阶段:一是数学概念的熟悉与认知阶段;二是数学概念的理解与尝试阶段;三是数学概念的掌握与应用阶段.下面就这三个阶段,结合初中数学概念教学实际,谈谈数学概念教学的策略.

(一)认知概念,构筑学生内化概念的基础

对于初中数学,几乎所有新知的出现,都是建立在“概念”的基础上,所以教师要十分重视数学概念的形成过程,帮助学生内化数学概念.

1.吸引学生参与概念的发生过程

在初中数学中,多数概念的提出,基本上都有一定的客观依据,即具有一定的“实际基础”.因此在初中数学概念教学中,教师要结合学生的认知基础,利用实际模型来揭示概念,让学生体会概念的发生过程.

例如,《合并同类项》的教学,教师应从“如何清点一堆面值分别为1角、5角、1元的硬币速度比较快”切入,这样学生就会很自然地将“同类”的硬币合并,无形中就总结出了具有“相同特质”的事物叫“同类项”及“同类项可以合并”的“原始结论”.从学生感兴趣的又切合学生生活实际的“模型”引入,既激发了学生学习数学的兴趣,又为学生构筑了“同类项”概念的基础.

又如,“三角形的高”的定义,教师如果直接通过教材的定义演示,大多数学生也是能理解的,但对于钝角三角形中两个锐角的高线的确定比较模糊.对此,教师可创设问题情境:老师到墙这一边的距离怎么确定?(问题涉及老师,学生很感兴趣)点B到直线AC的距离怎么画?如图1,在△ABC中,AC边上的高怎么确定?”至此,教师顺理成章地让学生掌握三角形高的定义:三角形的高,就是过三角形的一个顶点作它所对边的垂线段.

2.联系学生实际经验引发新概念

数学概念来源于客观实际,因此引入概念时可从学生了解的知识实际出发,用已有概念来引进新概念.

例如,在教学“平面内的点”和“有序实数对”之间的一一对应关系时,不妨先举一个电影院座位号的例子.若票是12排8座,它表示第12排第8个座位;那么8排12座呢?它表示第8排第12个座位.这两个座位各由一对实数(12,8)与(8,12)来确定.(12,8)与(8,12)由于顺序不同,表示了两个不同的座位.反之,只有这两个座位才能用这两个不同的“实数对”来表示.为了让学生弄清楚“有序”和“实数对”这两个概念,除了用实例说明外,还要让学生记住,在(x,y)中,x在前,y在后,相当于“排”在前,“座”在后.加上括号才表示一个点的坐标,x是横轴上的坐标,y是縱轴上的坐标.与此同时,要让学生能叙述“平面内的点”和“有序实数对”是一一对应的,也就是要从两方面来进行说明,即在建立了平面直角坐标系以后,对于平面内任意一个点都有一对有序实数和它对应;反之,对于任意一对有序实数,在坐标平面内都有一个确定的“点”和它对应.

这样的引入,从学生熟悉的生活体验出发,学生很容易掌握“平面内的点”和“有序实数对”是一一对应的.这样的概念引入收到了事半功倍的效果.

(二)理解概念,提升学生掌握概念的能力

1.凸显关键词句,加深学生对概念的印象

对于难度较大的、比较复杂的概念,教师在教学时一定要抓住、凸显其中的关键词语,以便于学生理解和记忆.

例如,《合并同类项》的教学中,在学生归纳得到“同类项”概念后,教师提问:“这里最关键的是哪几个词或句?”学生归纳:①字母相同;②相同字母的指数相同.另外,学生容易忽视“所有的常数项也可看作是同类项”,教师要特别予以提醒.

突出关键词语,讲透概念的本质,挖掘隐含条件,揭示本质属性,这对学生理解、掌握概念的促进作用是很明显的.因此,教师要紧扣关键性词语分析概念,使学生理解概念,培养学生严谨的科学态度.

2.逐层剖析语句,提升学生对概念的理解能力

初中数学中有些概念比较抽象,较难理解.如“绝对值”概念,教师可从教学内容和学生接受能力两个方面加以分析,寻找它的难点因素,有目的地各个击破,同时利用直观例子、图形,对概念本身涉及的数轴上“一个数”、“对应的点”、“到原点”、“距离”等数学术语具体化,逐步引申.

①在数轴上,-6到原点的距离是_________,所以|-6|=_________;5到原点的距离是_________;0到原点的距离是_________    .归纳到一般(用文字表述):正数的绝对值是它本身,0的绝对值是0,负数的绝对值是它的相反数.

② 巩固概念.计算:[x][ =9],则x=        ;当[x] =-8时,则x =_________ ;当[a≤0]时,[a =]_________;当[k>2]时,

[k-2] =_________  .

③化简[x-y] [=]_________.(用文字表述一般性结论)

这样由浅入深,由表及里,逐层剖析,结合实例讲解,总结归纳,形成“绝对值”概念的描绘性的朴素定义,使学生加深对“绝对值”概念的理解.

3.类比区分字句,克服学生对概念的误辨

数学有很多相通、相关概念,前后之间联系密切,教师应将这些概念有机地联系在一起引导学生进行比较,并讲清其本质属性,帮助学生厘清关系、区分异同点.

例如,平面几何中的“角的平分线”与“三角形的内角平分线”之间的联系,“倒数”与“相反数”的异同,三角函数中的“正弦”和“余弦”的区别,等等.

有时学生对概念的理解往往带有一种想当然的成见性观点,或者因为旧知识的负迁移,导致模仿模糊或错误.要克服这种现象,可适当举一些反例,让学生认清异同,辨别真伪,及时纠正.如区别[abm]和[amn],[abm]表示m个ab相乘,[abm= ][ambm],而[amn]表示n个[am]相乘,即(am)n=[amn].这里解决问题的关键就是用到乘方的概念.

4.弄清体系文句,让学生掌握概念

弄清每一个概念是概念教学的基本要求.可以在此基础上,把各个彼此相关联、有因果关系的概念加以整理,进一步分析、综合,让学生掌握概念体系,形成知识链,实现深层次的理解.

例如,“代数式”“整式”“有理式”“多项式”“单项式”“无理式”“方程”等,弄清楚这些概念的相互关联,明确每一个概念在知识链上的地位和作用,就能发挥知识的整体功能,利于学生对概念的理解和记忆.

又如,对于“因式分解”概念,许多学生只知道因式分解等号的左边是“加、减”的形式,而右边是“乘号”的形式,进而把“多项式”这个关键词忽略掉,往往会把代数式变形[x-y=(x-y)(x+y)]当作因式分解.

5.理顺本质属性,帮助学生研读概念

人们在研究事物时,总是先分析这类对象的共同的本质属性,再把具有这些本质属性的对象全部加以研究,这样就出现了概念的内涵和外延.在概念系统中进行概念教学,才能对概念进行分析、类比、扩充、引申,区分概念的内涵与外延,加深对概念的理解.

例如,“平行四边形”这个概念,教材是这样定义的:“两组对边分别平行的四边形是平行四边形.”而矩形、菱形、正方形都具有这样的性质:①两组对边互相平行;②四边形.这个本质属性就是平行四边形的内涵,而满足这些对象的另外的图形,就是“平行四边形”概念的外延.

(三)活用概念,促进学生牢固掌握概念

学生初步形成概念后,为了巩固和运用概念,教师必须创造机会,指导运用.

1.由浅入深,形成正确概念,实现熟练应用

在学生经历概念的熟悉、认知、理解和尝试阶段之后,教师应引导学生掌握与应用数学概念.在练习与应用中加深学生对数学概念的理解,使学生能够灵活应用概念.

例如,在学习“同类项”概念时,可让学生判断“①[3m2n]和[-4mn2];②[5ab]和[-23ba];③-3.4和[617];④[3xy]和[3x]”是不是同类项,并说明理由.然后再进一步判断[-2xy2z3]和[32z3y2x]是否是同类项.

这样由浅入深地引导,可使学生达到熟练运用概念的目的.

2.突出重点,仔细辨析概念,厘清知识脉络

每一个新概念的呈现,教师不要急于取用一些难度较大的题目进行练习,应设计一些比较简单的且能体现概念本质的小题目.

例如,在复习“代数式”概念时,可设计以下题目:对于[2],下列说法哪些是正确的?哪些是不正确的?为什么?

①[2]是整数;②[2]是无理数;③[2]是小数;④[2]是分数;⑤[2]是有理数;⑥[2]是整式;⑦[2]是无理式;⑧[2]是分式;⑨[2]是有理式;⑩[2]是代数式.

这里的每一个小题,都要涉及“代数式”的概念.学生通过每个小题的仔细辨析,可准确掌握“代数式”的概念.

3.创造机会,应用深化概念,增强应用能力

对于一些比较抽象的數学概念,教师可设计一些反面实例,甚至可以故意“布疑”“设阱”,诱使学生“上当”.这样可以使学生混淆不清的甚至错误的认知得到纠正,进而深化学生对数学概念的理解.

例如,“因式分解”的教学,在出示概念后,可设计以下题目让学生巩固概念.

下列各等式中,从左到右变形,哪些是属于因式分解的?为什么?

①[mx2+mx+m]=[mx(x+1)];②[x-1=x1-1x];③[x2-2=x-2x+2];④[x2-a=x-ax+a];⑤[ 2x-12=2x2-22x+1];⑥[ x2-1x2=x-1xx+1x ].

这么多个题目,属于因式分解的只有③,另外的5个题目都不属于因式分解范畴.这里的5个题目都有“陷阱”,学生如果能说出它们不属于因式分解的理由,那么他们对因式分解的概念就基本掌握了.

[参考文献]

[1]  范良火.义务教育教科书·数学(九年级上册)[M].杭州:浙江教育出版社,2013.

[2]  丁尔陛.中学数学教材教法总论[M].北京:高等教育出版社,1990.

[3]  王雪琴,成荣强.数项级数概念教学中学生数学思维能力的培养探究[J].渭南师范学院学报,2018(18):58-63.

[4]  曲秀英.数学概念和定理的教学札记[J].现代职业教育,2017(25):176.

(责任编辑 黄桂坚)

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