向士杰
摘 要 本文從學(xué)生數(shù)學(xué)概念的理解、保持和提取等方面探討學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)概念的一些有效策略,同時(shí)也分析了影響學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)概念的因素。
關(guān)鍵詞 初中生 數(shù)學(xué)概念 理解 因素
中圖分類號(hào):G633.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
在初中階段涉及到的數(shù)學(xué)概念非常多,分析學(xué)生概念理解與形成過程,有助于教師有效地改善教學(xué),提高概念教學(xué)的效率。現(xiàn)在結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,談?wù)勛约旱囊稽c(diǎn)拙見。
1學(xué)生數(shù)學(xué)概念學(xué)習(xí)的過程
學(xué)生數(shù)學(xué)概念的學(xué)習(xí)可分為理解、保持和提取的三個(gè)階段,因此,數(shù)學(xué)概念的學(xué)習(xí)策略也相應(yīng)地分為理解策略、保持策略和提取策略。
1.1數(shù)學(xué)概念的初步認(rèn)知過程
概念的理解主要是如何對(duì)概念的感知,把握其本質(zhì),建立概念。概念理解是概念學(xué)習(xí)最關(guān)鍵的階段。
(1)親歷概念的形成過程。在數(shù)學(xué)概念的學(xué)習(xí)過程中,盡可能聯(lián)系現(xiàn)實(shí)原型,分析生活中常見的事例,觀察有關(guān)的實(shí)物、圖示等,多渠道使學(xué)生在感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上建立概念。
(2)準(zhǔn)確把握概念的本質(zhì)。學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)概念時(shí),通過體驗(yàn)、辨析、比較、類比、變式等,主動(dòng)進(jìn)行概括、辨別、再概括,排除概念的非本質(zhì)特征,準(zhǔn)確概括出概念的本質(zhì)特征。
(3)體驗(yàn)。以《中心對(duì)稱》中概念中心對(duì)稱圖形學(xué)習(xí)為例:硬紙條——線段AB的中點(diǎn)O用圖釘釘在小黑板上,讓學(xué)生演示線段AB繞著它的中點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)多少最少的角度后的線段和原線段重合,即點(diǎn)A的位置轉(zhuǎn)到點(diǎn)B的位置,點(diǎn)B的位置轉(zhuǎn)到點(diǎn)A的位置;再演示硬紙制作的平行四邊形ABCD,把平行四邊形ABCD硬紙繞其對(duì)角線交點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)多少最少的角度后的平行四邊形和原平行四邊形重合,即點(diǎn)A的位置轉(zhuǎn)到點(diǎn)C的位置,點(diǎn)C的位置轉(zhuǎn)到點(diǎn)A的位置,同樣點(diǎn)B的位置轉(zhuǎn)到點(diǎn)D的位置,點(diǎn)D的位置轉(zhuǎn)到點(diǎn)B的位置,類似地,矩形、正方形、菱形等都具有這種性質(zhì),即圖形繞著某點(diǎn)旋轉(zhuǎn)180€昂蟮耐夾斡朐夾沃睪希妊切巍⒄切蚊揮姓庵中災(zāi)剩傭鮒行畝猿仆夾蔚畝ㄒ???
(4)辨析。在對(duì)概念有初步理解之后,可以適當(dāng)舉一些概念判斷題讓學(xué)生辨認(rèn)比較,有利于澄清學(xué)生的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí),使學(xué)生在實(shí)踐中自我檢驗(yàn)所學(xué)概念的掌握程度和運(yùn)用能力,有利于對(duì)概念的準(zhǔn)確理解。如在學(xué)習(xí)了最簡(jiǎn)二次根式的概念后,讓學(xué)生辨析下列各式:,,等,哪些是最簡(jiǎn)二次根式?哪些不是?為什么?通過這樣的練習(xí),培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用概念作簡(jiǎn)單判斷的能力,而每做一次判斷,概念的本質(zhì)屬性就在學(xué)生的思想里重復(fù)一次,達(dá)到再進(jìn)一步理解新概念的目的。
(5)比較。有比較才有鑒別。例如:等式與方程、方程的解與解方程、因式分解與整式乘法、平方和與和的平方等,學(xué)生常常分辨不清。教學(xué)時(shí)可引導(dǎo)學(xué)生找出它們的異同點(diǎn),加深對(duì)概念的理解。有些難以理解的概念,還可通過比較化難為易,揭示本質(zhì),例如:比較正方形和正五邊形的異同點(diǎn)等等。
(6)類比。有時(shí),通過概念的類比,可以更好地理解概念。如:分式與分?jǐn)?shù)、不等式與方程、相似三角形與全等三角形等類比,這樣類比之后,溫故知新、互相裨補(bǔ),加深概念理解的效果。
(7)變式。在數(shù)學(xué)概念的非本質(zhì)屬性方面進(jìn)行變化,目的是為了使學(xué)生有機(jī)會(huì)親自經(jīng)歷概念的概括過程,使學(xué)生所掌握的概念更加精確、穩(wěn)定和易于遷移,避免把非本質(zhì)屬性當(dāng)成本質(zhì)屬性,使學(xué)生更好地理解概念的本質(zhì)。在學(xué)習(xí)三角形的高這一概念時(shí),為學(xué)生提供一些在形狀(銳角、直角、鈍角三角形)、位置等方面有變化的不同三角形的例證,讓學(xué)生通過對(duì)這幾種典型變式的思維加工,抽象概括出“三角形的高”的定義。因此,學(xué)生明白了①三角形一邊上的高就是從不在該邊上的一個(gè)頂點(diǎn)向其所在的直線作垂線,所得的垂線段就是該邊上的高;②高既可在三角形內(nèi)又可在三角形外,只要是從一個(gè)頂點(diǎn)向?qū)吽诘闹本€所作的線段是垂直于對(duì)邊的即可。
特別要指出的是:在初中前期,學(xué)生頭腦中科學(xué)的上位概念還比較少,學(xué)生數(shù)學(xué)概念的學(xué)習(xí)以概念形成為主,隨著知識(shí)的積累,初始概念的掌握,為同化新概念奠定了基礎(chǔ),概念同化逐漸成為概念學(xué)習(xí)的主要方式。
總之,在概念理解階段,要幫助學(xué)生剖析概念的內(nèi)涵和外延,從質(zhì)和量?jī)蓚€(gè)方面理解概念,再對(duì)概念本身逐層剖析,還要從相近、相關(guān)、相反等方向分析、挖掘概念固有的本質(zhì)。
1.2數(shù)學(xué)概念的保持過程
概念的保持就是鞏固概念認(rèn)知的已有成果,主要應(yīng)做好概念的總結(jié)、歸類和繼續(xù)深化。
(1)及時(shí)復(fù)習(xí)。數(shù)學(xué)概念,隨著時(shí)間的推移,總是要不斷遺忘的。根據(jù)艾賓洛斯的遺忘曲線,復(fù)習(xí)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行,具體包括劃線、圈重點(diǎn)、復(fù)述、畫知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖等等。
(2)突出關(guān)鍵詞。數(shù)學(xué)概念是借助語言和符號(hào)來表達(dá)的,定義中都存在關(guān)鍵性的詞語,用于辨別概念的本質(zhì)屬性和非本質(zhì)屬性。例如:在學(xué)習(xí)“數(shù)軸”的概念時(shí),可以概括為三要素:原點(diǎn)、方向和單位長度,準(zhǔn)確地把握了數(shù)軸的本質(zhì)。
(3)注意內(nèi)涵與外延。有些概念之間從表面看好像差別不大,學(xué)生常?;煸谝黄?,教學(xué)時(shí)可引導(dǎo)學(xué)生找出它們的異同點(diǎn),從概念的內(nèi)涵和外延上進(jìn)行區(qū)別和比較。如乘法與冪這兩個(gè)概念,可比較它們的內(nèi)涵:前者是指求若干個(gè)相同因數(shù)的積的運(yùn)算,是特殊的乘法;后者是指乘方的結(jié)果。an表示乘法運(yùn)算,讀作a的n次方;若表示運(yùn)算結(jié)果,讀作a的n次冪。又如弧長相等與等弧是兩個(gè)不同概念,只有通過概念的內(nèi)涵和外延比較,才能區(qū)別它們是數(shù)量關(guān)系還是幾何圖形的區(qū)別,才能理解等弧只能在同圓或等圓里產(chǎn)生。
(4)利用屬種關(guān)系。對(duì)有些數(shù)學(xué)概念,形成概念系統(tǒng),使學(xué)生對(duì)概念加深理解和牢固掌握。例如:我們可以從宏觀的視角認(rèn)識(shí)幾何圖形,有點(diǎn)、線、簡(jiǎn)單直線形、三角形、四邊形、多邊形、圓的概念發(fā)展序列,又可以從四邊形這個(gè)概念出發(fā),進(jìn)一步認(rèn)識(shí)四邊形,平行四邊形是個(gè)小概念,此后有矩形、菱形,正方形是更小的概念,如果我們把這些概念系統(tǒng)化,構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖,學(xué)生就容易掌握了。概念之間的這種屬種關(guān)系,在教材中常常是分散出現(xiàn)的,因此,教學(xué)中應(yīng)適時(shí)的將它們聯(lián)系起來,歸納、概括于一個(gè)系統(tǒng)之中。
(5)及時(shí)反思。教師不能代替,但是教師也要及時(shí)向?qū)W生提出各種問題,幫助學(xué)生監(jiān)測(cè)自己概念的理解程度,學(xué)生自己也要不斷地嘗試概念,發(fā)現(xiàn)問題,及時(shí)糾正理解上的偏差。經(jīng)過多次的概念理解再理解,才能有效地保持正確的概念。
1.3數(shù)學(xué)概念的提取過程
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的目的在于應(yīng)用,解決實(shí)際問題,因此這也應(yīng)是概念學(xué)習(xí)的出發(fā)點(diǎn)和歸宿。概念的提取是把已掌握的概念用于實(shí)際情境。
(1)相似性。學(xué)生利用情景相似性策略,可以有效提取需要的數(shù)學(xué)概念,這就需要學(xué)生做一些典型的數(shù)學(xué)概念題。
(2)自動(dòng)化。自動(dòng)化主要是通過操練和練習(xí)而獲得的。因此,學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)概念時(shí),通過課內(nèi)、課外的反復(fù)操練和練習(xí)(當(dāng)然這種操練和練習(xí)最好與精加工策略相配合)就能達(dá)到熟能生巧的程度。一旦需要有關(guān)的數(shù)學(xué)概念時(shí),就能無意識(shí)地、準(zhǔn)確地被提取出來。如絕對(duì)值概念是初中數(shù)學(xué)中的一個(gè)重點(diǎn),也是學(xué)習(xí)的一個(gè)難點(diǎn),只要把握概念,才能在具體的題目中靈活解題,事半功倍。
2影響數(shù)學(xué)概念理解的因素
包括認(rèn)知因素、非認(rèn)知因素,主要因素表現(xiàn)為:學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)、抽象概括的能力、語言表達(dá)能力、元認(rèn)知能力、學(xué)習(xí)材料及有效組織等,這些因素又讓學(xué)生在學(xué)習(xí)策略上產(chǎn)生影響,即學(xué)生面對(duì)新概念學(xué)習(xí)所采取的對(duì)策,包括注意、記憶和思維方式的選擇與修正等。例如,人們除了通過書籍、課堂學(xué)習(xí)獲得知識(shí)外,還有部分是在平常的生活中積累個(gè)人經(jīng)驗(yàn)而成的,這類經(jīng)驗(yàn)知識(shí)叫前概念,也叫日常概念。正實(shí)數(shù)在日常生活中常見常用,加上一數(shù)的和比減去同一個(gè)數(shù)的差大,擴(kuò)大或縮小相同的倍數(shù)后,大數(shù)還大等日常概念,嚴(yán)重干攏了學(xué)生對(duì)實(shí)數(shù)大小的比較,極易引起對(duì)a+b>a€Hab,<3a恒成立的錯(cuò)判,而對(duì)a+b≤a€Hab,≥3a產(chǎn)生理解的障礙。又例如學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)概念垂線時(shí),學(xué)生總是基于他原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)——日常生活中的“垂線”(實(shí)指“鉛垂線”),這一前概念對(duì)數(shù)學(xué)概念“垂線”的學(xué)習(xí)既有促進(jìn)學(xué)習(xí)的一面,又有阻止學(xué)生深入理解概念的一面,學(xué)生形成垂線概念之所以遇到困難,與學(xué)生把過去經(jīng)驗(yàn)不恰當(dāng)?shù)剡w移到新情境中有關(guān)。前概念的片面性,影響學(xué)生不能全面、深入地考慮問題,導(dǎo)致分類討論不全,解題中思維不嚴(yán)密,審題不慎重,忽略隱蔽條件等錯(cuò)誤。前概念對(duì)學(xué)生的影響具有長期性、頑固性、隱蔽性等特點(diǎn)。在有些情況中,學(xué)生雖然在課堂上接受了科學(xué)概念,但在思維的深處,前概念依然存在。又如絕對(duì)值的概念,盡管學(xué)生能記住絕對(duì)值的性質(zhì)、代數(shù)幾何意義,但具體運(yùn)用時(shí),還是出現(xiàn)的解題不全,到學(xué)習(xí)了二次根式后,還是會(huì)犯=a€Ha1的類似錯(cuò)誤。