羅上明
(永安市第六中學(xué),福建永安366000)
初中數(shù)學(xué)概念教學(xué)的“引”與“流”
羅上明
(永安市第六中學(xué),福建永安366000)
目前,數(shù)學(xué)素養(yǎng)已發(fā)展成為現(xiàn)代公民綜合素養(yǎng)的重要內(nèi)容之一,在我國的教育教學(xué)的深化改革中,已作為落實立德樹人目標(biāo)的根本內(nèi)容。在基礎(chǔ)教育教學(xué)活動中學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)如何培養(yǎng),如何完善知識體系,怎樣將數(shù)學(xué)思想有效的滲透到數(shù)學(xué)活動中?;谏鲜鰡栴},筆者在初中數(shù)學(xué)概念教學(xué)的“牽引”與“流向”進(jìn)行了實踐與探究。
概念教學(xué);數(shù)學(xué)素養(yǎng);“引”與“流”
對初中數(shù)學(xué)概念課學(xué)習(xí)掌握程度及應(yīng)用能力的調(diào)查和測試報告中顯示:大部分學(xué)生不知道本節(jié)課內(nèi)容與之前所學(xué)知識的聯(lián)系,還有部分學(xué)生只是聽懂課堂內(nèi)容卻不會解決問題,更不知所學(xué)的知識與思想方法流向何處;大部分初中數(shù)學(xué)教師對概念教學(xué)以本為本,一帶而過。數(shù)學(xué)概念教學(xué)必須以知識為本源,每一節(jié)課教學(xué)都要聯(lián)系實際,用已學(xué)的知識與思想方法作為探究新知識本質(zhì)活動的指引,并將探究所得的新知識、新方法流向具體的問題中,流向探究下一個新知識的活動中。
概念教學(xué)要整體上把握教學(xué)內(nèi)容,發(fā)現(xiàn)在不同單元、不同知識之間存在的實質(zhì)性聯(lián)系,并把這些聯(lián)系用某個概念串起來,因而概念在教學(xué)上要進(jìn)行整體規(guī)劃,提前為它埋下伏筆,這就是這個概念教學(xué)的“引”。抽象形成這個概念后,將它和抽象背后隱含的數(shù)學(xué)思想方法應(yīng)用于解決新問題中,這就是這個概念教學(xué)的“流”。下面筆者以《同類項》(北師版七年級(上)第三章)為例談?wù)劯拍罱虒W(xué)的“引”與“流”的系統(tǒng)設(shè)計。
同類項概念的抽象過程就是讓學(xué)生分類找相同,把所含字母相同及同字母的指數(shù)也相同的單項式歸為一類。如果按傳統(tǒng)的概念上課,設(shè)計一個分割法求寬為a,長為3+5的長方形面積,就可以得出3a+5a=(3+5)a的等式,師生從中總結(jié)形成3a與5a就是同類項,并用乘法分配律得出同類項可以合并,然后進(jìn)行大量的判斷、合并同類項解題教學(xué)。這種教學(xué)設(shè)計發(fā)展了學(xué)生的近距離思維,但無法發(fā)展學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)新能力,無法將學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣長久保持,學(xué)生對新事物的探索與期待沒有熱情。筆者是在第一章《豐富的圖形世界》教學(xué)中就為它埋下伏筆了,在學(xué)生具有識別幾何體能力下設(shè)計:請同學(xué)們將長方體、正方體、三棱柱、圓柱、圓錐、球(圖略)進(jìn)行分類。有按幾何體類別,構(gòu)成幾何體的面,有無頂點等多種分類,分類思維完全被激發(fā),當(dāng)學(xué)生的熱情高漲時筆者隨即強(qiáng)調(diào)在第三章《整式及其加減》學(xué)習(xí)中,也要確定標(biāo)準(zhǔn)對不同事物進(jìn)行分類討論,這是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)重要思想之一。到了第三章學(xué)習(xí)代數(shù)式時就設(shè)計與等式、不等式分類,學(xué)習(xí)整式就設(shè)計與分式的分類。這都是為《同類項》的教學(xué)作“牽引”,所以教學(xué)引入是先呈現(xiàn)幾何體的分類,再將幾何體換成單項式2ab,-ab,4ab,3xy,5xy,-xy2。學(xué)生能很順利交流討論分類標(biāo)準(zhǔn),可按所含字母異同分類,同字母的指數(shù)異同再分類,從而總結(jié)概括同類項,這比直接給3a與5a就是同類項更深刻,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的本質(zhì)。接著按教材設(shè)計的情境歸納合并同類項法則,進(jìn)行同類項合并,將找相同的思想深深的嵌入解題教學(xué)中,這也是為今后提公因式,整體帶入求值的教學(xué)做指引。
數(shù)學(xué)概念通過數(shù)學(xué)符號等形式來反映事物對象的數(shù)量關(guān)系和空間形式內(nèi)涵,這是概念抽象性的具體體現(xiàn)。教學(xué)上不但要注重概念本身的抽象形成與具體表現(xiàn),也要注重抽象和推演過程所呈現(xiàn)的思想方法,這些思想方法能形成解決問題的策略,而且在多個概念教學(xué)中所呈現(xiàn)的數(shù)學(xué)思想方法是貫通的。在《等腰三角形》(北師大版八年級下冊第一章第1節(jié))第4課時“30°角所對的直角邊等于斜邊的一半”的教學(xué)中,延長30°角所對的直角邊創(chuàng)造與斜邊相等的線段。這種創(chuàng)造性轉(zhuǎn)化思想方法源于“三角形內(nèi)角和是180°”的教學(xué):通過拼擺三角形紙片的三個內(nèi)角,將三個角轉(zhuǎn)化到同一個角,創(chuàng)造出一個平角。所以在“30°角所對的直角邊等于斜邊的一半”教學(xué)中,學(xué)生先通過拼三角尺豐富探索幾何圖形性質(zhì)的經(jīng)驗,將角的創(chuàng)造轉(zhuǎn)化思想作為線段的創(chuàng)造轉(zhuǎn)化的牽引,進(jìn)一步體驗作輔助線的必要性和可行性,概括形成線段創(chuàng)造性轉(zhuǎn)化思想:證長和短線段的數(shù)量關(guān)系,要么把長截成短,要么把短補(bǔ)成長,即“截長補(bǔ)短”。形成這種思想后,教師只稍作點撥,學(xué)生就能很順利作輔助線把直角三角形的問題轉(zhuǎn)化為等邊三角形問題。這樣教學(xué)效果事半功倍,大幅度提升了學(xué)生幾何空間觀念,提升了學(xué)生創(chuàng)新意識。
線段轉(zhuǎn)化的思想方法流向很廣,如在“圖形的旋轉(zhuǎn)”概念教學(xué)時就可以設(shè)計這樣問題:
如圖,在四邊形ABCD中,AB=BC=CD=AD∠DAB=∠B=∠C=∠D=90°,點E在BC上,點F在CD上,且∠EAF=45°,求證:EF=BE+DF。
有了短補(bǔ)成長的創(chuàng)造思想,學(xué)生就會將△ADF繞著A順時針旋轉(zhuǎn)90°(或延長EB到G,使得BG= DF),使得BE+DF轉(zhuǎn)化為一條線段,利用全等證它與EF相等。如“三角形中位線”概念教學(xué)也是引導(dǎo)學(xué)生延長中位線,創(chuàng)造出與中位線兩倍相等的線段,再利用平行四邊形的性質(zhì)驗證與第三邊相等。教學(xué)中將探索知識背后的思想方法進(jìn)行貫通,并循序漸進(jìn),層層推進(jìn),能使學(xué)生保持能力發(fā)展的邏輯連貫性,提高學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)習(xí)信心,形成初步的創(chuàng)新意識和科學(xué)態(tài)度,這也是利用概念教學(xué)來提升數(shù)學(xué)素養(yǎng)的宗旨所在。
數(shù)學(xué)概念具有極強(qiáng)規(guī)律的系統(tǒng)化特點,探究幾何圖形性質(zhì)就有突出的特征,教師在教學(xué)過程中,必須保持一種內(nèi)在規(guī)律引導(dǎo)學(xué)生探索并識記。平面圖形的性質(zhì)基本上都是從圖形的邊、角、特定線段三方面來探究,所以在北師大版七年級(下)學(xué)習(xí)三角形有關(guān)概念時就要為多邊形整個知識體系的學(xué)習(xí)奠定基本識記思路,引導(dǎo)學(xué)生按三角形的邊、角、特定線段(角平分線、高、中線)的順序歸納性質(zhì),有了這種識記思路對特殊三角形的性質(zhì)記憶就更明了。按邊、角、特定線段順序的識記思路也流向于四邊形(特殊四邊形)性質(zhì)的記憶,當(dāng)然四邊形特定線段是對角線,也流向位置變換的兩個圖形之間的性質(zhì)記憶,它們的邊是對應(yīng)邊,角是對應(yīng)角,特定線段是對應(yīng)點的連線或?qū)?yīng)點與中心的連線(旋轉(zhuǎn)變換)。例如,圖形旋轉(zhuǎn)變換性質(zhì):①邊:對應(yīng)邊相等;②角:對應(yīng)角相等;③特定線段:對應(yīng)點與旋轉(zhuǎn)中心的連線段相等,構(gòu)成的角叫旋轉(zhuǎn)角,旋轉(zhuǎn)角都相等。這樣明確一個識記多邊形性質(zhì)的思路,學(xué)生更不容易對概念性質(zhì)定理產(chǎn)生混淆,降低學(xué)生記憶圖形性質(zhì)定理的難度,有利于學(xué)生循序漸進(jìn)、系統(tǒng)掌握數(shù)學(xué)概念。
總之,概念教學(xué)必須將學(xué)生、教材作為出發(fā)點,系統(tǒng)設(shè)計有利于學(xué)生識記并形成能力的教學(xué)方案。教師要通過概念教學(xué)的“引”與“流”,重點培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì),將概念所處背景一一展示出來,將抽象概括及驗證概念的思想方法形成一種素養(yǎng),讓學(xué)生的概括、發(fā)散、創(chuàng)造思維得到提高,從整體上形成解決數(shù)學(xué)問題的能力。
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G622.0
A
1673-9884(2017)05-0061-02
2017-04-24
福建省中青年教師教育科研項目(JAS151465(福建教育學(xué)院資助))
羅上明,男,永安市第六中學(xué)一級教師。