數(shù)學(xué)概念例證是指能夠說明或代表數(shù)學(xué)概念屬性的例子。屬于概念所代表的例子叫做正例,不屬于概念所代表的一類事物的例子叫做反例?!耙粋€好例子勝過一千條說教?!痹跀?shù)學(xué)概念教學(xué)中,設(shè)計好例證,對于揭示概念屬性、概括概念定義有著非常重要的意義。
本學(xué)期聽了“相交與平行”一課,筆者感覺本課例證的選擇和使用在適切性、遷移性、簡約性、嚴(yán)密性、典型性等方面存在許多商榷的地方,引發(fā)了一些思考。
一、從難度上看,例證的使用超越了學(xué)生的接受水平
?。ǔ鍪菊n桌上的小棒與地面上的小棒所在直線的平行圖)
師:這兩根小棒,一根在桌面上,一根在地面上,會不會平行?
生1:會。
師:為什么?
生2:因為它們也可以延長。
生3:桌面上的小棒在上面,地面上的小棒在下面,桌面上的小棒無論怎樣延長,也不會延伸到地面。
生4:因為桌面到地面的距離是一定的,所以不會相交。
師:這位同學(xué)已經(jīng)感受到了它們不在同一平面內(nèi),今天我們就來研究同一平面內(nèi)兩條直線的位置關(guān)系。
……
分析:可以看出,教師的本意是呈現(xiàn)不同平面內(nèi)兩條直線互相平行的例證,拓寬學(xué)生對于平行的認識,并且引出“同一平面”的概念。但是,三維空間內(nèi)兩條直線的位置關(guān)系可以是相交直線、平行直線或異面直線,僅僅根據(jù)“延長后會不會相交”來判斷三維空間內(nèi)兩條直線是不是平行,這種方法是片面的。這一例證的辨析已經(jīng)超出了學(xué)生的接受水平,強學(xué)生所難。本環(huán)節(jié)應(yīng)該重點引出“同一平面”的概念,舍去“兩條直線是否平行”的判斷。
調(diào)整:呈現(xiàn)圖后,教師指出:“這兩根小棒,一根在桌面上,一根在地面上,這兩根小棒所在的直線不在同一平面內(nèi),像這種情況我們以后再研究,這節(jié)課我們只研究在同一平面內(nèi)兩條直線的位置關(guān)系。”
二、從遷移的角度看,設(shè)計的例證干擾了學(xué)生對概念的理解
師(出示圖1):你能發(fā)現(xiàn)互相平行的直線嗎?
生1:兩條鐵軌所在的直線是互相平行的。
師:我怎么看這兩條直線在遠處還要相交呢!
生2:不是,不是。
生3:近看的話是非常的寬廣,在遠處看是越來越小。
師:你想表達的是近大遠小,這是我們視覺上的錯覺。
(隨后在圖2平行線的判斷中出現(xiàn)了麻煩)
生4:不是平行線,延長后會相交。
生5:是平行線,近大遠小,這是視覺問題。
生6:對,對,就像剛才出示的鐵軌。
師(尷尬地):這兩條直線我們不把它看作生活中的鐵軌,而是把它看作同一平面內(nèi)的直線,你們認為它們會相交嗎?
生(小聲地):不會。
……
分析:呈現(xiàn)的鐵軌圖,從圖上看延長后會相交,學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗把它還原成生活中的場景,認為兩條鐵軌所在的直線不會相交,是平行關(guān)系,這樣就在頭腦中建立了錯位的平行線表象,干擾了學(xué)生對平行概念的理解,以至于學(xué)生把“練一練”中間距不相等的兩條直線想象成鐵軌,認為是平行關(guān)系,教師需要另外說明幫助學(xué)生判斷。這就使學(xué)生產(chǎn)生這樣的困惑:呈現(xiàn)的兩條直線有時能和實際聯(lián)系,有時不能和實際聯(lián)系,能不能和實際結(jié)合,由老師說了算。
調(diào)整:德國心理學(xué)家艾濱浩斯說過:“保持與重現(xiàn)在很大程度上依賴于有關(guān)的心理活動第一次出現(xiàn)時注意和興奮的程度?!边@里突出強調(diào)了首次感知,所以本例證應(yīng)該選用標(biāo)準(zhǔn)圖(如圖3),從圖上看兩條鐵軌所在的間距處處相等。
三、從注意的角度看,繁多的例證弱化了學(xué)生對概念本質(zhì)屬性的感知
師(出示圖4):第一條和第二條直線(課件從上往下閃動這兩條直線)位置關(guān)系是怎樣的?
生1:第二條下面空隙大,第一條和第二條中間距離小。
師:你是說它們的距離吧?老師問的是第一條直線和第二條直線的位置關(guān)系是怎樣的。
生2:第二條比第一條寬。
師:你是比較第一、第二條之間的距離與第二、第三條之間的距離,是吧?下面就來研究這兩條直線的位置關(guān)系怎樣。(生語塞)無限延長后會相交嗎?
生:不會。
師:那它們的位置關(guān)系是——
生:平行的。
師:真棒!
……
分析:呈現(xiàn)的平行線例證——并排在一起的4條直線,從圖上看它們的屬性有間隔的寬窄、不相交等。由于是橫向呈現(xiàn),間隔的變化非常明顯,間隔的大小強烈地刺激著學(xué)生的無意注意,很少有學(xué)生關(guān)注兩條直線是否相交,最后只好由教師硬牽著學(xué)生去發(fā)現(xiàn)平行的位置關(guān)系。
調(diào)整:根據(jù)小學(xué)生注意和知覺的規(guī)律,本環(huán)節(jié)教師可以先出現(xiàn)跑道圖,再選取兩條直線,用紅色標(biāo)注,隱去背景,教師重點引導(dǎo)學(xué)生認識這兩條直線的位置關(guān)系——平行。
四、從嚴(yán)密性上看,呈現(xiàn)的例證與概念的本質(zhì)屬性似是而非
師(出示圖5):這是花樣滑冰世界冠軍在冰上的優(yōu)美身姿,從圖中可以找到哪些平行線?
生1:兩條腿互相平行。
生2:前面的胳膊和后面胳膊平行。
師:好像是平行的。
生3:他們的頭互相平行。CBqIWeWqzRoB4t29enmo/g==
生4:他們的全身也互相平行。
師:你想表達的是他們的軀干。
……
分析:案例中學(xué)生的回答讓人啼笑皆非:兩位運動員的兩條腿,勉強可以說是平行的;兩人的手握在一起,他們的胳膊決不能說是平行的;頭可以看作兩個點,無所謂平行與不平行;把兩個人的軀干看成是平行的,也不恰當(dāng)。出現(xiàn)這種情況的癥結(jié)在于例證的不典型,學(xué)生只好牽強附會地瞎猜。
調(diào)整:數(shù)學(xué)教學(xué)要尊重數(shù)學(xué)的本質(zhì),應(yīng)講究科學(xué),追求嚴(yán)密。概念教學(xué)中,提供的例證要能夠為學(xué)生概念的學(xué)習(xí)提供支撐。本環(huán)節(jié)應(yīng)刪去這個例證,選擇典型性的變式例證,如秋千架的兩根吊繩、五線譜中的橫線等。
五、反思
例證是影響概念學(xué)習(xí)最為重要的外部因素,它是感知、抽象和概括概念本質(zhì)屬性的重要載體。為了有利于學(xué)生開展抽象概括活動,需要我們研究例證的選擇,根據(jù)例證設(shè)計教學(xué)過程,使數(shù)學(xué)概念教學(xué)更具實效性。
1.例證的設(shè)計要符合學(xué)生的認知水平
設(shè)計例證要充分考慮學(xué)生的接受能力,要從學(xué)生現(xiàn)有的知識經(jīng)驗和思維水平出發(fā),選擇和使用例證,不能隨意拔高難度,更不能隨意下放初、高中的教學(xué)內(nèi)容,不恰當(dāng)?shù)赝卣埂R驗楝F(xiàn)在涉及部分初中、高中數(shù)學(xué)的內(nèi)容,受思維水平限制,學(xué)生可能會形成一些不正確的認識,這樣先入為主,會給將來的學(xué)習(xí)制造障礙。
2.例證的設(shè)計要避免歧義
從學(xué)生的年齡特征出發(fā),設(shè)計例證的外在形式要和實質(zhì)一致,才能充分發(fā)揮圖形直觀的作用,幫助學(xué)生建立清晰明確的表象,促進學(xué)生的正遷移,充分發(fā)揮例證的說明、支持、解釋