王芳
一、數(shù)學(xué)抽象的教育價值
數(shù)學(xué)抽象是數(shù)學(xué)的基本思想,是形成理性思維的重要基礎(chǔ),反映了數(shù)學(xué)的本質(zhì)特征,貫穿于數(shù)學(xué)的產(chǎn)生、發(fā)展、應(yīng)用全過程。
1.數(shù)學(xué)抽象核心素養(yǎng)的培養(yǎng),使學(xué)生形成一般性思考問題的習(xí)慣
通過數(shù)學(xué)抽象核心素養(yǎng)的培養(yǎng),不僅可以讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)知識產(chǎn)生的過程,還有助于學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)的概念、命題、方法和體系,體會數(shù)學(xué)知識本身的量化、形式化、模式化和理想化的特點(diǎn),形成一般性思考問題的習(xí)慣。例如,指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)互為反函數(shù),這兩者是在圖像、自變量和應(yīng)變量見得關(guān)系的基礎(chǔ)上得出“互為反函數(shù)”這個概念的。
2.數(shù)學(xué)抽象核心素養(yǎng)的培養(yǎng),有助于理解該學(xué)科的知識本質(zhì)
采用數(shù)學(xué)抽象方法,可以幫助我們找出數(shù)學(xué)概念和定理的出處,真正弄懂它們的含義,掌握數(shù)學(xué)知識的來龍去脈,并洞察知識形成過程的全貌,這有助于我們了解概念層次結(jié)構(gòu)中各步驟的難易程度,看清概念的結(jié)構(gòu),從而進(jìn)一步理解這些數(shù)學(xué)知識之間的關(guān)系及其抽象的過程。
3.數(shù)學(xué)抽象核心素養(yǎng)的培養(yǎng),有利于提高學(xué)生的抽象概括水平,發(fā)展思維能力
思維最顯著的特征就是概括性。思維之所以能揭示事物的本質(zhì)和內(nèi)在規(guī)律性,主要來自抽象和概括,對事物的認(rèn)識只有經(jīng)過抽象概括,才能由感性上升到理性。
二、數(shù)學(xué)抽象在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用
高中數(shù)學(xué)中的概念、運(yùn)算、性質(zhì)和法則等都是通過數(shù)學(xué)抽象逐步在學(xué)生的頭腦中建構(gòu)起來的,因此,提高數(shù)學(xué)抽象方法使用的有效性,讓學(xué)生能夠通過數(shù)學(xué)抽象建立正確的數(shù)學(xué)知識就顯得尤為重要。下面來談?wù)剶?shù)學(xué)抽象在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用。
問題:在△ABC中,若∠A、∠B、∠C所對三邊依次為a、b、c,若a、b、c成等比數(shù)列,求∠B的取值范圍。
讓學(xué)生依次回答下列問題,進(jìn)行抽象、應(yīng)用:①從原題及變式題中抽象一下,這是一類什么問題?②請說出解決這類問題的方法及流程,該問題的本質(zhì)是什么?③請你編一道問題,讓同伴求解。
通過2~3位學(xué)生回答,歸納起來,有以下幾點(diǎn):①這是一類求三角形中某一個角(或余弦值)的取值范圍(或最值)問題。②解題方法及流程:轉(zhuǎn)化為邊的關(guān)系→用余弦定理表示角的余弦→變形、結(jié)合基本不等式→求余弦值的范圍→根據(jù)余弦函數(shù)的單調(diào)性,求角的范圍或最值。
評析:在學(xué)生解答一道問題后,教師通過三個變式題,變更對象的非本質(zhì)屬性,這種從特殊到一般、推廣引申的過程就是一種弱抽象的過程。通過對該題組的解答及抽象思考,學(xué)生不僅能掌握解決這一類問題的方法,獲得整體認(rèn)識,而且能透過現(xiàn)象弄清這類問題的本質(zhì),提高學(xué)習(xí)自信心。當(dāng)然,變式需要依據(jù)學(xué)情與內(nèi)容適度進(jìn)行。之后,讓學(xué)生嘗試自編習(xí)題,是為加深學(xué)生對一類問題本質(zhì)的理解。
抽象是基本的數(shù)學(xué)思想。數(shù)學(xué)抽象方法是數(shù)學(xué)的一般方法,是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中必定要用到的數(shù)學(xué)方法。教師在教學(xué)中要精心設(shè)計數(shù)學(xué)知識逐步抽象概括的過程,引導(dǎo)學(xué)生逐步感悟抽象思想。
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