張慕雅
概念是反映事物本質(zhì)屬性的思維形式.在高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)中,教師需將概念放到學(xué)生的概念體系和認(rèn)知過程中去考查,通過引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)概念、理解概念、掌握并應(yīng)用概念,從而促進(jìn)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的構(gòu)建,培養(yǎng)其問題解決能力,促進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)效率的提高,最終促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展.
一、創(chuàng)設(shè)情境,引入概念
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與生活緊密聯(lián)系,在傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師割裂了數(shù)學(xué)與生活的聯(lián)系,這無形中也讓學(xué)生有了“數(shù)學(xué)無用”的感慨.其實(shí)不然,數(shù)學(xué)來源于生活,也應(yīng)用于生活,在概念教學(xué)時(shí),教師要通過合理的情境創(chuàng)設(shè)來引導(dǎo)學(xué)生明確學(xué)習(xí)它的意義,進(jìn)而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,為概念的理解奠定基礎(chǔ).
在導(dǎo)數(shù)的概念教學(xué)中,可創(chuàng)設(shè)情境:在高臺(tái)跳水運(yùn)動(dòng)中,運(yùn)動(dòng)員相對(duì)水面的高度h(單位:m)與起跳后的時(shí)間t(單位:s)存在函數(shù)關(guān)系h(t)=-4.9t2+6.5t+10,計(jì)算運(yùn)動(dòng)員在這段時(shí)間里的平均速度.思考1:如何求運(yùn)動(dòng)員的瞬時(shí)速度?如t=2時(shí)刻的瞬時(shí)速度?
教師組織學(xué)生討論、相互交流,引導(dǎo)學(xué)生“以已知探求未知”,讓學(xué)生明白:當(dāng)時(shí)間間隔很小時(shí),平均速度就會(huì)逼近瞬時(shí)速度,從而確定解題思路:計(jì)算t=2s附近的平均速度,細(xì)致觀察它附近發(fā)生的情況.
二、參與探究,形成概念
概念的形成階段,教師可以通過大量典型、豐富的實(shí)例,讓學(xué)生進(jìn)行分析、比較、綜合等,揭示概念的本質(zhì).在導(dǎo)數(shù)的概念教學(xué)中,教師可提出如下三個(gè)問題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究.
問題1:所謂t=2s的附近要怎么刻畫?所對(duì)應(yīng)的平均速度是多少呢?
問題2:當(dāng)Δt趨于0時(shí),平均速度有怎樣的變化趨勢?
問題3:我們已經(jīng)知道t=2s時(shí)的瞬時(shí)速度的表示方法,那么運(yùn)動(dòng)員在某個(gè)時(shí)刻t0的瞬時(shí)速度如何表示呢?
學(xué)生通過自我探索、互相交流,經(jīng)歷了動(dòng)手操作、觀察、分析、歸納、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的過程,有利于提高學(xué)生的邏輯思維能力和自學(xué)能力;通過學(xué)生親身體驗(yàn)和多媒體展示更有助于學(xué)生理解逼近思想,進(jìn)一步理解瞬時(shí)速度的概念.
三、個(gè)別到一般,概括概念
在該過程中,教師需要引導(dǎo)學(xué)生通過對(duì)情境中的案例進(jìn)行歸納概括,從而從個(gè)別概念到一般認(rèn)知,逐漸培養(yǎng)學(xué)生的歸納概括能力.
在導(dǎo)數(shù)概念教學(xué)中,教師可引導(dǎo)學(xué)生從瞬時(shí)速度過渡到瞬時(shí)變化率,從而抽象概括出導(dǎo)數(shù)的概念.
例如,讓學(xué)生思考問題:氣球在體積為v0時(shí)的瞬時(shí)膨脹率如何表示?學(xué)生類比之前學(xué)習(xí)的瞬時(shí)速度問題,得到瞬時(shí)膨脹率的表達(dá)式.將瞬時(shí)速度的形式化表示遷移到瞬時(shí)膨脹率上,能幫助學(xué)生體會(huì)其中的共同點(diǎn),看到知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系,有助于知識(shí)的重組和遷移,為進(jìn)一步理解導(dǎo)數(shù)內(nèi)涵打下基礎(chǔ).
四、教師點(diǎn)撥,明確概念
概念包含了概念的內(nèi)涵和外延,學(xué)生通過探究對(duì)概念有了初步認(rèn)識(shí),但對(duì)概念中的關(guān)鍵詞還沒有具體認(rèn)知,此時(shí)教師就需引導(dǎo)學(xué)生舍棄具體問題的實(shí)際意義,由具體問題抽象出數(shù)學(xué)問題,由淺入深、由易到難、由特殊到一般,幫助學(xué)生完成思維的飛躍.
在導(dǎo)數(shù)的概念教學(xué)中,教師繼續(xù)借助問題來進(jìn)行引導(dǎo).例如,如果將這兩個(gè)變化率問題中的函數(shù)用f(x)來表示,那么函數(shù)f(x)在x=x0處的瞬時(shí)變化率如何呢?學(xué)生有前面問題做鋪墊,教師引導(dǎo)比較兩個(gè)變化率問題,體會(huì)它們的共同特征,一起寫出f(x)在x=x0處的瞬時(shí)變化率limΔt→0
和x0的值有關(guān),不同的x0其導(dǎo)數(shù)值一般不會(huì)相同;f′(x0)和Δx的具體取值無關(guān);瞬時(shí)變化率與導(dǎo)數(shù)是同一概念的兩個(gè)名稱.
四、應(yīng)用概念,培養(yǎng)技能
學(xué)生掌握概念后,需引導(dǎo)學(xué)生通過一定的練習(xí)訓(xùn)練來鞏固概念,并培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用概念解決問題的能力.在導(dǎo)數(shù)概念學(xué)習(xí)后,可設(shè)置練習(xí)題:(1)求函數(shù)y=3x2在x=1處的導(dǎo)數(shù);(2)求函數(shù)f(x)=-x2+x在x=-1附近的平均變化率,并求出在該點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù).對(duì)于原油提煉為汽油、柴油、塑料的問題,教師要引導(dǎo)學(xué)生明白在第2h和第6h時(shí),原油問題的瞬時(shí)變化率分別為-3和5,在第2h附近,原油的問題大約以3℃/h的速度下降,而在第6h時(shí)則是以大約5℃/h的速度上升.一般地,f′(x0)反映了原油的溫度在時(shí)刻x0附近的變化情況.
總之,數(shù)學(xué)概念教學(xué)中,教師要遵循概念特點(diǎn),結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,通過情境來引入概念,以問題為中心,循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生對(duì)概念的本質(zhì)進(jìn)行分析,在探究中獲得對(duì)概念內(nèi)涵和外延的掌握,并學(xué)會(huì)應(yīng)用概念,逐漸培養(yǎng)學(xué)生的理解能力、歸納概括能力.
(責(zé)任編輯 黃春香)