張濤
概念是最基本的思維形式,數(shù)學(xué)中的命題,都是由概念構(gòu)成的;數(shù)學(xué)中的推理和證明,又是由命題構(gòu)成的。數(shù)學(xué)概念的教學(xué),是整個(gè)數(shù)學(xué)教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié);正確地理解數(shù)學(xué)概念,是掌握數(shù)學(xué)知識(shí)的前提。學(xué)生理解和掌握數(shù)學(xué)概念的過程,是一個(gè)認(rèn)識(shí)的過程。數(shù)學(xué)概念的教學(xué),必須遵循認(rèn)識(shí)規(guī)律,聯(lián)系現(xiàn)實(shí),使數(shù)學(xué)概念變得更有意義;抓住概念本質(zhì),對(duì)概念進(jìn)行剖析;在實(shí)踐中運(yùn)用概念,在運(yùn)用中加深概念理解。
一、數(shù)學(xué)概念及其分類
數(shù)學(xué)概念是人類對(duì)現(xiàn)實(shí)世界空間形式和數(shù)量關(guān)系的概括反映,是建立數(shù)學(xué)法則、公式、 定理的基礎(chǔ),也是運(yùn)算、推理、判 斷和證明的基石,更是數(shù)學(xué)思維交流的工具 一般地,數(shù)學(xué)概念來源于兩方面: 一是對(duì)客觀世界中的數(shù)量關(guān)系和空間形式的直接抽象;二是在已有數(shù)學(xué)理論上的邏輯建構(gòu)相應(yīng)地,可以把數(shù)學(xué)概念分為兩類:一類是對(duì)現(xiàn)實(shí)對(duì)象或關(guān)系直接抽象而成的概念,這類概念與現(xiàn)實(shí)如此貼近,以致人們常常將它們與現(xiàn)實(shí)原型 混為一談“融為一體”,如三角形、四邊形、角、平行、相似等都有這種特性;另一類是純數(shù)學(xué)抽象物,這類概念是抽象邏輯思維的產(chǎn)物,是一種數(shù)學(xué)邏輯構(gòu)造,沒有客觀實(shí)在與之對(duì)應(yīng),如方程、函數(shù)、向量?jī)?nèi)積等,這類概念對(duì)建構(gòu)數(shù)學(xué)理論非常重要,是數(shù)學(xué)繼續(xù)發(fā)展的邏輯源泉。
二、概念的引入
聯(lián)系現(xiàn)實(shí)原型,使數(shù)學(xué)概念有意義。例如,在進(jìn)行無理數(shù)概念的教學(xué)時(shí),我進(jìn)行了如下演示:準(zhǔn)備十個(gè)分別寫有0-9這十個(gè)數(shù)字的紙團(tuán),然后隨機(jī)摸出一個(gè)作為小數(shù)點(diǎn)后面的第一個(gè)數(shù)字,依此類推,黑板上出現(xiàn)了一個(gè)不斷延伸的小數(shù):0.418532469…然后問:“同學(xué)們,如果你們不停地進(jìn)行下去,那么我們?cè)诤诎迳夏艿玫揭粋€(gè)什么樣的小數(shù)?”學(xué)生回答:“能得到一個(gè)有無限多位的小數(shù)?!蔽易穯枺骸笆菬o限循環(huán)小數(shù)嗎?”“不是”“為什么”我追問。有學(xué)生答“點(diǎn)數(shù)是摸出來的,并沒有什么規(guī)律?!蔽壹皶r(shí)歸納:“不錯(cuò),這樣得到的小數(shù),一般是一個(gè)無限不循環(huán)小數(shù)。這種無限不循環(huán)小數(shù)與我們已經(jīng)學(xué)過的有限小數(shù)、無限循環(huán)小數(shù)不同,是一類新數(shù),我們稱它為“無理數(shù)”。這種演示為學(xué)生提供了一個(gè)可以“感觸”的非常直觀的無理數(shù)模型,使遙不可及的數(shù)學(xué)概念具體地走到學(xué)生的面前,賦予無理數(shù)一個(gè)真實(shí)可信的意義,使概念更容易接受、更有意義。
三、概念的剖析
(1)揭示概念中的每一詞、句的真實(shí)含義。
有的概念敘述簡(jiǎn)練,寓意深刻,對(duì)于這類概念,必須深刻揭示到每一詞、句的真實(shí)含義。例如,因式分解的概念“把一個(gè)多項(xiàng)式化為幾個(gè)整式的積的形式”要使學(xué)生切實(shí)理解因式分解的概念,必須指出定義中每一詞、句的真實(shí)含義。我嘗試讓學(xué)生找出自己認(rèn)為起關(guān)鍵作用的詞句并闡述理由。在此基礎(chǔ)上,講清楚“多項(xiàng)式”“整式”“積”這三個(gè)關(guān)鍵詞的真實(shí)含義。
(2)抓住概念的本質(zhì)特征,闡明概念間的內(nèi)在聯(lián)系。
講授函數(shù)概念時(shí),為了使學(xué)生更好地理解掌握函數(shù)概念,必須揭示其本質(zhì)特征,進(jìn)行逐層剖析:①“存在某個(gè)變化過程”——說明變量的存在性;②“在某個(gè)變化過程中有兩個(gè)變量 和 ”——說明函數(shù)是研究?jī)蓚€(gè)變量之間的依存關(guān)系;③“對(duì)于 在某一范圍內(nèi)的每一個(gè)確定的值”——說明變量 的取值是有范圍限制的,即允許值范圍;④“ 有唯一確定的值和它對(duì)應(yīng)”——說明有唯一確定的對(duì)應(yīng)規(guī)律。由此可知,函數(shù)概念的本質(zhì)是對(duì)應(yīng)關(guān)系。
(3)注意概念的比較,歸納、區(qū)分概念的異同。
如平方根與算術(shù)平方根是聯(lián)系密切的兩個(gè)概念,教學(xué)中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生比較,相同點(diǎn):它們的被開方數(shù)都是非負(fù)數(shù);不同點(diǎn):一個(gè)正數(shù)的平方根有兩個(gè)值,且互為相反數(shù),一個(gè)正數(shù)的算術(shù)平方根只有一個(gè)且為正數(shù);聯(lián)系點(diǎn):一個(gè)正數(shù)的算術(shù)平方根是該正數(shù)的正的平方根。
四、數(shù)學(xué)概念教學(xué)的原則
1.循序漸進(jìn)性原則
我們知道這是一條普適性的教學(xué)原則,但數(shù)學(xué)概念教學(xué)更應(yīng)如此,在教學(xué)中我們教師沒有必要補(bǔ)充過多的教學(xué)內(nèi)容,更沒有必要把高等數(shù)學(xué)中的概念一字不改地引入到課堂中來,這就是新課標(biāo)為什么強(qiáng)調(diào)不要過分追求數(shù)學(xué)的形式化,以必修1中的二分法求方程的近似解為例,課本在講到它的理論依據(jù)時(shí)僅以黑體字打出,而沒有冠以介值定理的字樣,當(dāng)然實(shí)施這一原則更有它的心理學(xué)基礎(chǔ):學(xué)生的認(rèn)知水平、年齡特征等。
2.科學(xué)性原則
高中生對(duì)概念的理解往往片面或者是盲目擴(kuò)大概念范疇,為了更準(zhǔn)確、深刻地理解概念,教師應(yīng)該在提供感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,作出辯證分析,采取不同方法揭示不同概念的本質(zhì)。概念的內(nèi)涵是指反映概念中那些對(duì)象的本質(zhì)屬性的總和,它是概念質(zhì)的方面的反映。例如,平行四邊形這一概念的內(nèi)涵,就是平行四邊形下列本質(zhì)屬性的總和:兩組對(duì)邊分別平行;兩組對(duì)邊對(duì)應(yīng)相等;一組對(duì)邊平行且相等:對(duì)角相等;鄰角互補(bǔ);對(duì)角線互相平分;對(duì)角線分得的四個(gè)小三角形等積等等。概念的外延是指具有概念所反映的本質(zhì)屬性的全體對(duì)象,它是概念量的方面的反映,它揭示概念的使用范圍。
3.比較性原則
初中中數(shù)學(xué)有些概念是成對(duì)出現(xiàn)的,兩個(gè)概念同屬于一個(gè)種概念且呈矛盾狀態(tài);還有些概念是由概念的逆反關(guān)系派生出來的;還有些概念是由某一概念通過逐步推廣引申而得到的等等。要學(xué)會(huì)通過反例來糾正學(xué)生在理解概念中的錯(cuò)誤,有利于學(xué)生準(zhǔn)確理解概念。
五、概念的運(yùn)用
數(shù)學(xué)教學(xué)離不開解題,在教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生正確靈活地運(yùn)用數(shù)學(xué)概念解題,是培養(yǎng)學(xué)生解題技能的一個(gè)有效途徑,如通過基本概念的正用、反用、變用等,培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算、變形等基本技能。因此,教師應(yīng)該多給學(xué)生提供練習(xí)的機(jī)會(huì),提高學(xué)生靈活應(yīng)用概念的能力。概念的教學(xué)在整個(gè)數(shù)學(xué)教學(xué)中是重點(diǎn),也是難點(diǎn),因此必須重視基本概念的教學(xué)。結(jié)合教學(xué)中的一些實(shí)踐,講究教學(xué)方法,幫助學(xué)生理解概念的本質(zhì),弄清概念之間的區(qū)別與聯(lián)系,把它們真正弄懂、記住并會(huì)使用,提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)概念知識(shí)靈活解決問題的能力。