摘 要:在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,運(yùn)用“結(jié)構(gòu)分析法”能有效地把教師的“教法”與學(xué)生的“學(xué)法”有機(jī)地結(jié)合起來,體現(xiàn)二法合一的內(nèi)在統(tǒng)一性。一法二用,能使學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念、公式、法則等數(shù)學(xué)知識(shí)的深刻理解和靈活掌握得到很大程度的提高;能使學(xué)生靈活多變地解決問題,提高學(xué)習(xí)效率,達(dá)到“授之以漁”的教學(xué)目的。
關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)分析法;數(shù)學(xué);教法;學(xué)法;運(yùn)用
中圖分類號(hào):G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1005-1422(2015)02-0064-03
收稿日期:2015-01-20
作者簡(jiǎn)介:陳海濱(1967-),男,廣東省梅州農(nóng)業(yè)學(xué)校講師,大學(xué)本科。研究方向:數(shù)學(xué)教育。(廣東 梅州/514011)
在數(shù)學(xué)的教學(xué)活動(dòng)中,教師往往側(cè)重于“教法”的積極探索而忽視對(duì)學(xué)生的“學(xué)法”的研究指導(dǎo),造成整個(gè)教學(xué)過程脫節(jié)。于是,出現(xiàn)一個(gè)怪現(xiàn)象:課上教師盡所能、展才智充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生聽得懂,叫好,而課后學(xué)生復(fù)習(xí)、練習(xí)、作業(yè)、考試時(shí)又感到不理解、不會(huì)做、考不好,叫苦,只開花不結(jié)果。那么怎樣才能使“教法”寓于“學(xué)法”,“學(xué)法”源于“教法”,將二者有機(jī)地結(jié)合起來,既開花又結(jié)果呢?這就要求教師要從不同的角度全方位地進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。筆者認(rèn)為,教師是導(dǎo)演——統(tǒng)攬全局,也是演員——把握精辟,還是觀眾——期待效果。從教師的角度“導(dǎo)”出“教法”;從學(xué)生的角度“演”出“學(xué)法”;從家長(zhǎng)的角度“觀”出效果。正是本著這樣的理念,經(jīng)過多年的教學(xué)積累探索出一種教與學(xué)的通用之法——結(jié)構(gòu)分析法。經(jīng)過多年的實(shí)踐檢驗(yàn)表明,此法特別適合代數(shù)教學(xué)。本文就以代數(shù)教學(xué)為例進(jìn)行闡述。
所謂的“結(jié)構(gòu)分析法”就是依據(jù)數(shù)學(xué)的換元思想,通過觀察分析數(shù)學(xué)概念、公式、法則等數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn),對(duì)其結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行分解——確定“可變”與“不變”兩個(gè)部分,用中括號(hào)[ ]代替“可變部分”找出規(guī)律,揭示出其本質(zhì)特征,從而深刻地理解其內(nèi)涵,靈活地掌握和運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問題,提高教學(xué)效率的一種方法。
一、結(jié)構(gòu)分析法在數(shù)學(xué)“教”的過程中的運(yùn)用
(一)在數(shù)學(xué)概念教學(xué)方面的運(yùn)用
例1.“函數(shù)概念”的教學(xué)分析。
函數(shù)是數(shù)學(xué)中十分重要的概念,是數(shù)學(xué)各個(gè)分支理論的重要基礎(chǔ)之一,在各個(gè)領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。由此可見,深刻地理解函數(shù)概念是至關(guān)重要的。然而,學(xué)生普遍感到較難理解“函數(shù)概念”,尤其是對(duì)用抽象符號(hào):“y=f(x)”表示函數(shù)的理解感到一頭霧水?,F(xiàn)在就從這里入手,運(yùn)用“結(jié)構(gòu)分析法”進(jìn)行分析。
觀察,函數(shù)y=f(x)的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行如下分析:
這樣,學(xué)生容易片面地理解函數(shù)的概念:誤認(rèn)為x就是自變量,y就是因變量,而解析式表示的就是函數(shù)。缺乏對(duì)函數(shù)概念的深層次地理解,導(dǎo)致在學(xué)習(xí)過程中遇到有關(guān)函數(shù)問題時(shí),就問題多多。
現(xiàn)在,我們對(duì)上述結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行分解,確定“可變”部分為x和y所在的位置,余者不變。用中括號(hào)[ ]代替“可變”部分——x和y所在的位置,就不難發(fā)現(xiàn)對(duì)于一個(gè)確定的函數(shù),無論是具體的還是抽象的都可以理解如下:
顯然,在函數(shù)的構(gòu)成要素中,最重要的是函數(shù)的定義域和對(duì)應(yīng)法則,最難理解的就是“對(duì)應(yīng)法則”(不變部分)。事實(shí)上,對(duì)于一個(gè)確定的函數(shù)其對(duì)應(yīng)法則是不變的、抽象的。
現(xiàn)在,通過幾個(gè)例子加以說明如何運(yùn)用結(jié)構(gòu)分析法揭示出對(duì)應(yīng)法則的本質(zhì)特征。
例如,二次函數(shù)f(x)=3x2+2x+1的對(duì)應(yīng)法則f的本質(zhì)特征是:f[ ]=3×[ ]2+2×[ ]+1
函數(shù)值:當(dāng)x=2時(shí),有f(2)=3×22+2×2+1=17
當(dāng)x=t時(shí),有f(t)=3×t2+2×t+1=3t2+2t+1
對(duì)應(yīng)法則f:[ ]內(nèi)取2,則有f[2]=3×[2]2+2×[2]+1=3×22+2×2+1=17
[ ]內(nèi)取t,則有f[t]=3×[t]2+2×[t]+1=3×t2+2×t+1=3t2+2t+1
顯然,f(2)=f[2],f(t)=f[t]
再如,復(fù)合函數(shù)g(x)=lg(3 x2+2x)的對(duì)應(yīng)法則g的本質(zhì)特征是:g[ ]=lg(3×[ ]2+2×[ ])
函數(shù)值:當(dāng)x =2時(shí),有g(shù)(2)=lg(3×22+2×2)=4lg2
當(dāng)x=t時(shí),有g(shù)(t)=lg(3×t2+2×t)= lg(3t2+2t)
對(duì)應(yīng)法則g:[ ]內(nèi)取2,則有g(shù)[2]=lg(3×[2]2+2×[2])=lg(3×22+2×2)=4lg2
[ ]內(nèi)取t,則有g(shù)[t]=lg(3×[t]2+2×[t])= lg(3×t2+2×t)= lg(3t2+2t)
顯然,g(2)= g[ 2 ], g(t)= g[t]
這就說明了對(duì)應(yīng)法則的本質(zhì)是理解時(shí)抽象而運(yùn)用時(shí)又具體的一種對(duì)應(yīng)關(guān)系。學(xué)生就容易理解函數(shù)f(t)=3t2+2t+1與函數(shù)f(x)=3x2+2x+1是同一個(gè)函數(shù);函數(shù)g(x)=lg(3x2+2x)與函數(shù)g(t)=lg(3t2+2t)也是同一個(gè)函數(shù)。自然認(rèn)同x、y只是一個(gè)記號(hào),習(xí)慣用之而已。從而更加容易理解“每一個(gè)函數(shù)都有其對(duì)應(yīng)法則,并且每一個(gè)自變量的取值按其對(duì)應(yīng)法則都有唯一的因變量的值與之對(duì)應(yīng)”的內(nèi)涵。這樣,使學(xué)生通過“抽象——具體——抽象”的認(rèn)識(shí)過程,進(jìn)而深刻地理解函數(shù)概念的內(nèi)涵。
像冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、三角函數(shù)及其復(fù)合函數(shù),還有抽象函數(shù)等函數(shù)概念都可以運(yùn)用“結(jié)構(gòu)分析法”進(jìn)行數(shù)學(xué)概念教學(xué),使學(xué)生更加容易把握數(shù)學(xué)概念的本質(zhì)特征,提高教學(xué)效果。
(二)在數(shù)學(xué)公式教學(xué)方面的運(yùn)用
例2.三角函數(shù)中“誘導(dǎo)公式”的教學(xué)分析。
常用的誘導(dǎo)公式有9組36個(gè)公式,若要求學(xué)生死記硬背難度大且用時(shí)易錯(cuò),用“結(jié)構(gòu)分析法”教學(xué),可以概括出“口訣”,易記、好用、準(zhǔn)確。