从函数概念教学中探寻概念教学的有效途径
2023-04-15钟婷茹
钟婷茹
[摘 要] 概念是数学知识的核心,是学好数学的基础. 在概念教学中,教师应以学生的已有认知为出发点,通过创设巧妙的问题带领学生体验概念形成和发展的过程,让学生通过观察、思考、探究、交流、应用等活动全面地、系统地理解概念,有效提高学生的学习水平和数学核心素养.
[关键词] 概念;过程;数学核心素养
函数是高中数学教学的重点内容之一,理解好函数概念对学生今后学习函数的其他内容至关重要,因此教师应重视函数概念教学. 不过,在函数概念教学中,部分教师不重视概念产生、形成和发展的过程,习惯直接将概念抛给学生,让学生生硬理解和记忆,然后大量机械练习,使得学生对概念的理解不够深入,不了解函数概念的本质,学生常常是知其然而不知其所以然.
众所周知,数学概念具有高度概括性,若直接将概念抛给学生让学生记忆,则学生对概念的认识仅停留于浅析的意识上,很容易遗忘和混淆,影响后期的应用效果. 因此,在实际教学中,教师要有意识地带领学生亲历概念形成和发展的过程,让学生亲身感悟数学概念抽象的过程,并在初步应用中逐渐理解概念的本质,让学生充分地理解概念的内涵及外延,提高数学应用水平,提升数学素养. 笔者以函数概念的一些教学片段为例,谈谈对概念教学的一些认识,仅供参考.
引入概念——重视搭建思维的阶梯
数学知识具有较强的逻辑性,已有知识、已有经验往往是新知学习的出发点和生长点. 在教学中,教师要认真地研究教材、研究学生,借助已有知识、已有经验为新知探寻搭建梯子,引导学生通过观察、比较、思考等活动更好地接受知识、理解知识、应用知识. 学生对抽象概念的认识亦是如此,若教学中没有铺垫,教师直接将概念抛给学生,则很难让他们理解和接受,这样更谈不上揭示概念的本质了. 因此,在概念教学中,教师应从学生的最近发展区出发,通过“小坡度”问题进行启发和引导,让学生逐渐领悟概念的内涵.
片段1:引入概念
师:函数是初中数学的一个重点,还记得当时我们学习了哪些基本函数吗?
生1:一次函数、二次函数.
生2:反比例函数.
师:你们能分别给出一个实例吗?
生3:y=x,y=x2,y=1/x.
師:非常好,大家还有其他补充吗?
接下来学生又列举了一些实例进行说明,课堂气氛活跃.
师:观察以上函数,思考这样一个问题:自变量x任取一个值,因变量y会有几个值与之对应呢?
生齐声答:1个.
师:很好,此时若将自变量x取的值看成集合A,与之对应的因变量y的值看成集合B,你能用集合语言来描述函数概念吗?
教师让学生尝试用集合语言描述函数概念后板书函数概念,这样以学生已有的学习函数和集合的经验为基础,易于学生理解和接受. 试想,若教学中教师不带领学生经历以上探究过程,而是直接将概念抛给学生,学生势必会有这样的疑惑:为什么可以这样描述呢?若教师说这是规定,只要记住就行了,显然不具备说服力,让人有“牵强附会”的感觉,无法激发学生学习的热情.
评析 在概念引入阶段,教师先带领学生回顾旧知,即通过回顾、思考、交流为概念的抽象做铺垫. 虽然通过以上概念的引入难以揭示概念的本质,但是以学生的感性经验为出发点更易于引发学生情感共鸣,有利于激发学生学习数学的热情.
理解概念——重视揭示概念的本质
理解概念是应用概念的前提. 理解概念的过程就是逐渐揭示概念本质的过程,而学生对概念本质的认识往往需要一个慢过程. 因此,在概念的理解阶段,教师应放慢节奏,引导学生阅读课本相关内容,让学生多体会、多交流、多质疑,以此逐渐丰富概念的内涵,使学生真正理解概念.
片段2:理解概念
为了让学生能更好地理解函数概念,教师预留了充足的时间让学生思考、交流,使学生根据函数概念判断一个给定的对应关系是否为函数. 问题解决后,教师继续鼓励学生列举一些函数的实例,以此让学生进一步理解函数概念.
评析 函数概念教学不是简单地让学生熟背概念,而是引导学生从具体实例中抽象出概念的本质属性,让学生经历概念形成的过程,通过亲身经历概念的抽象概括过程体会函数反映的变化规律,促进理解深化. 另外,经历函数概念的抽象过程后,教师预留时间让学生自己举例,不仅调动了学生参与课堂的积极性,而且通过真假判别揭示了函数概念的本质,让学生全面深刻地理解了函数概念的内涵.
运用概念——感悟学以致用的本质
运用是检测学生知识掌握情况,提高学生数学能力的重要手段,是数学教学中的重要一环. 为了让学生理解抽象的概念,练习是必不可少的. 不过教师设计练习时要掌握好“度”——既要控制好难度,又要把握好梯度;既要让学生够得着,又要让学生吃得饱. 面对一些抽象的、难以理解的概念时,教师不妨将其具体化,这样既能锻炼学生的数学抽象素养,又能让学生感悟“学以致用”的教学真谛.
片段3:应用概念
在应用阶段,教师给出了如下两个问题:
问题1:若函数f(x)=x2+1,则函数f(x-1)的解析式是______.
问题2:若函数f(x-1)=x2+1,则函数f(x)的解析式是______.
解题时发现,大多数学生禁锢在惯性思维上,通过代入解决问题1,虽然最终得到了答案,但解决问题2时就无从下手了. 那么是什么原因使得学生在知识和方法的迁移过程中遇到了障碍呢?究其根本就是学生并未深刻把握问题的本质,不能把函数的文字概念转化为数学符号语言. 求解问题1和问题2时,教师不妨带领学生从集合的角度进行分析,让学生认清问题1的本质是已知集合A中的元素x与集合B中的元素x2+1相对应,求解集合A中的元素x-1与集合B中的什么元素相对应. 同理,问题2的本质是已知集合A中的元素x-1与集合B中的元素x2+1相对应,求解集合A中的元素x与集合B中的什么元素相对应. 这样从问题的本质出发,可以获得解决一类题的方法,从而真正达到“会一题,通一类”的效果.
其实,解题时经常会遇到一些“似懂非懂”的情况,究其原因就是学生未理解问题的本质,不具备举一反三的能力,常常模棱两可,进而影响了解题效果.
又如,在解决函数定义域的问题时,教师给出了如下两题:
问题3:已知函数y=f(x)的定义域为[1,3],求函数y=f(2x+1)的定义域.
问题4:已知函数y=f(2x+1)的定义域为[1,3],求函数y=f(x)的定义域.
评析 一些抽象的问题往往是学生难以理解的,教师不妨以直观背景为依托,将其转化为学生熟悉的问题,从而化抽象为具体,化陌生为熟悉,让学生更好地理解和接受. 其实有些问题看似比较抽象,但是其有着丰富的直观背景,若教学中教师能够带领学生充分挖掘出来,定能收到事半功倍的效果. 另外,教学中教师应重视引导学生进行对比分析,以帮助学生理解相关知识,提高学生的数学应用水平.
在数学教学中,教师既要关注数学结论的运用,又要关注数学结论背景的探究;既要让学生知其然,又要让学生知其所以然,真正理解数学的本质,以此提升学生的数学素养.
总之,在概念教学中,教师要充分地理解学生、理解教材,以学生的感性经验为起点精心设计教学活动,以此最大限度地调动学生参与课堂的积极性,通过由浅入深、由具体到抽象、循序渐进的启发和引导让学生真正地理解概念的本质,有效提高教师的教学水平和学生的学习品质,落实学生的数学核心素养.