彭利+周曉娟
數(shù)學概念是一類事物在數(shù)量關系和空間形式方面的本質(zhì)屬性的抽象,是導出全部數(shù)學定理、法則、公式的邏輯基礎。數(shù)學概念相互聯(lián)系,由簡到繁形成學科體系。數(shù)學概念是數(shù)學知識的基礎,是數(shù)學思想和方法的載體,是數(shù)學學習的核心。因此,數(shù)學概念的教學質(zhì)量直接影響學生以后的學習和發(fā)展。結(jié)合初中學生的知識結(jié)構(gòu)和年齡特點,我們認為,初中數(shù)學概念的教學中,要重構(gòu)學生原有的認知結(jié)構(gòu),再現(xiàn)概念的現(xiàn)實背景,引導學生經(jīng)歷概念的發(fā)生、形成、回歸,逐步理解概念的內(nèi)涵和外延,并在運用概念的過程中鞏固概念?;谝陨侠砟?,我以《銳角三角函數(shù)(第一課時)》教學為例,談談概念教學的有效方式。
一、重視學生原有認知結(jié)構(gòu),拓展聯(lián)想空間
新概念學習的前提是學生具有良好的認知結(jié)構(gòu)和豐厚的知識積累,必須喚起學生原有認知結(jié)構(gòu)中的有關知識和生活經(jīng)驗。有些教師認為學生已具備了相關知識的儲備,沒有必要進行復習,結(jié)果出現(xiàn)學生對新概念茫然混沌、理解碎裂的狀況。在案例教學中,三角函數(shù)也是反映兩個變量之間的關系,為突出函數(shù)的本質(zhì),我在教學中引導學生復習已學過的函數(shù),再順勢揭題。
【課堂設計一】 鋪墊引入:
1. 我們已經(jīng)學習了哪些函數(shù)?每個函數(shù)中有幾個變量?哪個是自變量,哪個是因變量?每個函數(shù)的表達式是怎樣的?(體會變量、體會數(shù)學符號。)
2. 翻開本單元的課本,看學習課題是什么?(三角函數(shù)也是函數(shù),既然是函數(shù),那么是研究哪兩個變量之間的關系呢?)
二、再現(xiàn)數(shù)學概念現(xiàn)實背景,激發(fā)學習興趣
數(shù)學來源于生活,服務于生活。龐加萊曾講過這樣一個故事:教室里,先生對學生說“圓周是一定點到同一平面上等距離點的軌跡”,可學生聽后面面相覷,誰也不明白圓周是什么,于是先生拿起粉筆在黑板上畫了一個圓圈,學生們立即歡呼起來“啊,圓周就是圓圈啊,明白了”,這一故事告訴我們進行概念教學時,教師應從實際出發(fā),創(chuàng)設情境,提出問題,讓學生在滿腹狐疑中覺得有必要學習這個概念。新課標也提出,數(shù)學概念應從學生熟悉的生活情境出發(fā),選擇學生身邊的感興趣的事物,讓學生觀察、交流、反思,讓數(shù)學概念在緩慢的思維洗滌中自然顯現(xiàn)。案例中,我引入汽車爬坡的生活場景,比較坡的傾斜程度不但可以用傾斜角判斷,還可以用什么量判斷?讓學生在比較中尋找方法。最終出現(xiàn)比值這個量。(因為比值作為一個量隨另一個量變化是教學中的難點,應逐步化解。)
【課堂設計二】 提出問題:
1. 在圖1中,有兩個直角三角形,直角邊AC和A1C1表示水平面,斜邊AB和A1B1分別表示兩個不同的坡面,坡面AB和A1B1哪個更陡?你判斷的理由是什么?
生1:坡面A1B1比坡面AB更陡,因為∠A1>∠A(合理解釋,但它是觀察的結(jié)果,還有其它理由嗎?注意鉛直高度不同)
生2:我認為理由是B1C1>BC(這種解釋合理嗎?請看圖2.)
2. 在圖2中,類似的,坡面AB和A1B1哪個更陡?你又是怎么解釋?
生3:坡面A1B1比坡面AB更陡,因為∠A1>∠A。
生4:我認為理由是A1C1 3. 在圖3中,你又是怎么解釋的呢?(注意水平長度和鉛直高度都不同,學生發(fā)現(xiàn)比較邊長無法解釋坡度大小,產(chǎn)生了新的思維困惑,求知欲望大增。圖中角的大小是大家觀察的,并沒有標明。但圖中標明了兩條直角邊長。那么仔細觀察三組圖形中的直角邊長,它告訴我們什么?與傾斜程度的關系?) 生5:我發(fā)現(xiàn)圖1中,=0.2,=0.30,有0.3>0.2;圖2中,=0.2,=0.25, 有0.25>0.2;圖3中,=0.2,=0.25,有0.25>0.2。 每組圖形中,第二個圖形的這個比值大,與它的坡面更陡結(jié)論一致。(你的意思是說用這個比值來衡量坡面的傾斜程度嗎?為什么可以?) 生5:是的,這個比值越大,坡角越大,坡面越陡。(看來,這個比值與這個坡角有關系,是什么關系呢?我們來看下面的問題。) 三、經(jīng)歷數(shù)學概念思維過程,體驗成長快樂 數(shù)學概念不是靠直截了當定義出來的,而是靠千般探究、萬般磨練“做”出來的。在概念教學中,如果沒有學生的經(jīng)歷,沒有苦苦的尋求,沒有情感的體驗,學生很難將概念內(nèi)省為自身的問題意識,也無法生成問題、解決問題。概念教學教師不應該匆匆下定義,不應該用講解代替學生的思維過程。因此數(shù)學概念的教學就應該成為思維的體操,積極展示思維的發(fā)生、發(fā)展,從具體到抽象,讓概念在條理中、在生動活潑的思維歷練中自然生成。課例中,通過問題的設計和不斷的探究,讓學生體會到在直角三角形中:銳角固定,則這個角的對邊與鄰邊的比值固定。自然得出:銳角變化,則這個角的對邊與鄰邊的比值隨之變化。正切概念來之自然、呼之欲出。 【課堂設計三】 如圖4,銳角A的一邊上任取一點B,自點B向另一邊作垂線,垂足是C,得到直角三角形ABC。再任取一點B1,自點B1作另一邊的垂線,垂足是C1,得到另一個直角三角形。 [圖4] 1. 請一個同學上黑板測量角A的對邊BC、AC的長度,并計算的值。(動手測量既培養(yǎng)了學生動手能力,也揭示了可以用測量的方法求比值。)
2. 、的值相等嗎?為什么?呢?(不再測量其它比值,從理論上探究比值的關系,達到理性認識,加深對銳角固定,比值固定的認識。)
3. 以上事實說明什么道理呢?(在學生動手并充分探究的基礎上,得到結(jié)論,這個結(jié)論教師不要匆忙總結(jié),要有耐心等待學生的思考和回答。)
生6:我發(fā)現(xiàn),在直角三角形ABC中,當銳角A的大小固定,它的對邊與鄰邊的比值就固定。
4. 那么當銳角A的大小變化時,它的對邊與鄰邊的比值怎樣呢?(用動畫演示圖4中角度增大,BC增大,AC不變,比值怎樣變化?)
5. “角變,比值變”。這里出現(xiàn)了兩個變量,是哪兩個變量?哪個是自變量,哪個是因變量?(讓學生交流討論)
6. 水到渠成和同學們一起給出正切函數(shù)定義,并用符號表示。(深挖概念中的字、詞、句、條件、結(jié)論、書寫符號。)
四、理解數(shù)學概念內(nèi)涵外延,構(gòu)建問題模式
美國華盛頓州國立兒童圖書館里有一句醒目的標語:“我聽過了,就忘記了;我見過了,就記住了;我做過了,就理解了?!睌?shù)學概念教學不應淪為教師喋喋不休的解釋、學生搖頭晃腦的背誦。也不是概念匆匆過,練習重復做。概念教學必須讓學生掌握概念的內(nèi)涵和外延,幫助學生內(nèi)化概念,建構(gòu)新的知識網(wǎng)絡,增加概念問題模式。必須讓學生在具體的解決問題中,深化對概念本質(zhì)的理解和生活化的回歸。因此,多角度、多變式、循序漸進的安排概念問題的訓練是概念固化的關鍵,這個環(huán)節(jié)的成功與否直接影響學生的解題能力的提高。案例中,既回歸生活(坡面),又對概念的內(nèi)涵和外延進行了例題設計,強化了對正切概念的本質(zhì)認識,為下課時正弦、余弦概念的學習打好了基礎。
【課堂設計四】 在概念的基礎上,順勢導入問題解決。
1. 回到坡度問題,并介紹坡度概念。
2. 你能說出坡角的正切與坡度的關系嗎?
3. 題組訓練。
英國教育家威廉·詹姆斯評價教師:“平庸的教師說教,好的教師解惑,優(yōu)秀的教師示范,卓越的教師啟迪。”優(yōu)秀的課堂總是浸透了教者的心血和汗水。作為教師,在數(shù)學概念這一重要領域的教學中,一定要下足工夫,重視概念,優(yōu)化設計,把握過程,學生主體,教師引導。教師要創(chuàng)造性地使用教材,問題引領,思維闖關。真正地讓學生在積極參與的過程中產(chǎn)生內(nèi)心的體驗和思維的快樂,切實提高學生的數(shù)學素養(yǎng),為學生的高中數(shù)學學習打下堅實的基礎。
【參考文獻】
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