摘 要: 數(shù)量關系的符號表示是代數(shù)的靈魂,它能使復雜的數(shù)量關系變化規(guī)律得到簡明表示,符號和表達式還能夠在探索解決問題的途徑中為我們提供線索。
關鍵詞: 代數(shù)學習 心理學分析 解決措施
在代數(shù)學習中,學生通過式、方程、函數(shù)、不等式、數(shù)列等學習內容,接觸到語言的、數(shù)字的、符號的和圖像的等各種數(shù)學表示,在學習這些表示的過程中,體會和理解用符號語言、構造方程或函數(shù)的手段來表述各種關系、描述各種變化的方法。
一、代數(shù)學習困難的心理學分析
代數(shù)學習是在算術學習基礎上進行的。從心理學角度看,代數(shù)學習要以學生抽象邏輯思維的發(fā)展為基礎。學生在小學階段已經接觸過某些代數(shù)思想,例如用“設未知量為x”建立方程的方法解數(shù)學應用題,當然,對“未知量x”含義的了解是非常膚淺的。進入初中后,學生要學習比較系統(tǒng)的代數(shù)內容,學習中會產生許多困難。
1.學生思維發(fā)展水平方面的原因。
字母代數(shù)是由常量數(shù)學到變量數(shù)學轉變的開端。通過有關數(shù)、式、方程、函數(shù)等內容的學習,學生不但要掌握各種概念、運算法則,而且要學習各種代數(shù)變形的思想方法。通過代數(shù)學習,使學生的歸納、演繹、抽象、概括等思維形式都獲得發(fā)展。代數(shù)學習在促進學生邏輯思維發(fā)展的同時,還要以形式邏輯思維能力的發(fā)展作為基礎。研究表明,大多數(shù)初中學生的邏輯思維能力發(fā)展的水平較低,掌握命題結構的能力也普遍較低。所以說學生形式邏輯思維發(fā)展水平不高是造成代數(shù)學習困難的主要原因之一。由于學生的思維發(fā)展有其自身的規(guī)律性,數(shù)學學習受到這種發(fā)展規(guī)律的制約,因此,在數(shù)學課程、教材和教學中,對學生提出恰當?shù)囊笫欠浅V匾摹?br/> 2.自然語言、數(shù)學語言的理解能力,以及轉換能力方面的原因。
數(shù)學知識使用專門的數(shù)學語言來表述,數(shù)學思維必須借助于數(shù)學語言才能進行。因此,數(shù)學語言既是數(shù)學思維的產物,又是數(shù)學思維的工具。數(shù)學學習的目的就是要學會一套具有一定系統(tǒng)性的數(shù)學語言符號體系,并能在遇到問題時采用恰當?shù)臄?shù)學符號對問題作出表示。這種學習是建立在自然語言能力基礎上的。
自然語言常常是模糊的,有不確定性。例如,“a+b=b+a”表示交換律,“y=f(x)”表示一元函數(shù),等等。這些內容如果用自然語言來敘述的話,不僅復雜,而且不一定準確。對數(shù)學語言表述的理解,學生之間也存在差異性。
因此,心理學家認為,理解數(shù)學語言表述的句子,應從三方面進行:數(shù)學語言的句法結構、數(shù)學語言表達的實際內容、句法與語義的關系。從學生代數(shù)學習的表現(xiàn)看,他們在上述三個方面都存在困難。
3.數(shù)字運算不過關的原因。
小學學習的數(shù)字運算,即正有理數(shù)的加、減、乘、除等,是代數(shù)學習的必備基礎。數(shù)字運算速度、運算習慣應當在小學階段培養(yǎng)。顯然,數(shù)字運算中內涵的這些關于運算的正確性、合理性、敏捷性、靈活性等品質,對于中學代數(shù)學習至關重要。調查表明,由于小學數(shù)學教學中培養(yǎng)措施不當,導致許多學生錯過了養(yǎng)成良好運算習慣、形成必備運算技能的機會,致使后續(xù)的代數(shù)運算出現(xiàn)困難。
4.數(shù)字記憶廣度方面的原因。
數(shù)字記憶廣度是指在一定的時間內所能夠記憶的數(shù)字容量,它反映了一個人對數(shù)字材料進行加工和處理、儲存和檢索的能力。數(shù)學學習要求學生能夠迅速而穩(wěn)定地記憶學習材料,不僅要記住以往學過的定理、公式、法則等“結果”,而且要了解“結果”的來龍去脈、作用等。做到這些的前提是在學習過程中對數(shù)學學習材料進行充分的加工,通過對數(shù)學語言的句法結構、語義及其兩者之間聯(lián)系的分析、對解題方案的深加工、挖掘數(shù)學思想方法等認知活動,盡量將學習材料中各種信息組合成“信息組快”,從而增加記憶容量、擴大記憶范圍、延長記憶時間。
二、解決代數(shù)學習困難的措施
1.加強中小學數(shù)學的銜接。
小學算術教學已經滲透了一些代數(shù)的基礎知識,不過,學生對這些知識的認識還非常膚淺。例如,許多學生認為,2x=7與2y=7的意義不同,因為它們所含的“未知數(shù)”不同。因此,初中代數(shù)入門教學,既要強調在學生已有代數(shù)知識基礎上開展新的代數(shù)教學,又要注意糾正學生在以往學習中形成的不恰當概念。
用字母表示數(shù)是從算術到代數(shù)的重要轉折點,但是,對它的學習是建立在算術學習基礎上的。教師應當通過具體數(shù)字運算,讓學生觀察,總結規(guī)律,形成對“用字母表示數(shù)”的必要性的認識。實際上,過去學過的運算律(交換律、結合律、分配律等)、簡單幾何圖形的面積、行程問題等知識,都能說明用字母表示數(shù)的重要意義:普遍性、應用的廣泛性等。
初一教師還應當注意研究小學的教學方法。從思維發(fā)展角度看,初一學生的思維仍然處于直觀形象思維水平,與小學生基本上處于同一階段。教師應當充分注意這一特點,使教學符合學生的思維發(fā)展水平。
2.重視不同語言相互轉換的訓練。
首先,教師應當注意學生在日常生活和語文學習中形成的自然語言對數(shù)學學習的影響。實際上,代數(shù)學習需要學生有較強的閱讀能力,代數(shù)知識的學習是從對定義、定理、公式、法則等中的字詞含義的理解開始的,因此詞匯理解能力是代數(shù)學習的基礎(實際上也是整個數(shù)學學習的基礎)。在教學中要注意讓學生辨析相同的文字、符號在自然語言和數(shù)學語言中語義上的差異。
其次,應當豐富學生的數(shù)學語言,培養(yǎng)學生理解數(shù)學語言的內涵和外延的能力,并逐漸使學生學會用數(shù)學語言表述思想。這里,數(shù)學概念的理解和掌握是豐富學生數(shù)學語言的主要途徑,應當要求學生不但記住數(shù)學概念的名稱,而且要掌握概念的產生背景和約束條件。
再次,要加強自然語言、數(shù)學符號語言、圖形語言相互轉換的實踐。將抽象的數(shù)學語言轉化為自然語言(即用學生自己的語言闡述數(shù)學問題),把用符號或圖形、表格形式表示的關系轉化為自然語言的形式,把自然語言表述的關系轉化為數(shù)學符號、圖形、表格的表述形式,等等,都是非常重要的數(shù)學活動,也是解決代數(shù)學習困難的重要措施。
最后,為學生提供數(shù)學交流的機會。讓學生說出自己對數(shù)學知識的理解過程,說出自己的解題思路、對問題的分析過程,通過在“學習共同體”中個體思維的外化,來鍛煉學生的數(shù)學語言理解力和表達能力,糾正“詞不達意”的現(xiàn)象,提高數(shù)學語言水平,從而促使學生建立起良好的數(shù)學語言系統(tǒng)。
3.養(yǎng)成代數(shù)學習的良好習慣。
代數(shù)是由常量數(shù)學向變量數(shù)學過渡的內容,在這個階段養(yǎng)成良好的學習習慣,對后續(xù)的學習意義重大。
為此,在代數(shù)概念教學中,應要求學生對概念達到全面準確的理解;對公式、定理、法則的學習要達到在理解它們的來龍去脈、適用范圍等基礎上的準確記憶;在運算訓練中,要強調細致、周密,在正確前提下加快速度。