盛興林
[摘? 要] 結(jié)構(gòu)主義理論著眼于事物之間聯(lián)系的構(gòu)建方法,主張學(xué)生通過發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)獲取數(shù)學(xué)概念. 在教學(xué)中,教師可通過創(chuàng)設(shè)生活情境,效用前置性作業(yè),構(gòu)建邏輯演繹推理,采用由例及類等策略組織數(shù)學(xué)概念教學(xué),以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)理性思維,幫助學(xué)生學(xué)會構(gòu)建概念之間聯(lián)系方法的目標(biāo).
[關(guān)鍵詞] 結(jié)構(gòu)主義;概念課;課堂教學(xué)
結(jié)構(gòu)主要包括一門學(xué)科的基本概念、原理、聯(lián)系,以及學(xué)習(xí)的基本方法等,其核心內(nèi)容是學(xué)習(xí)事物之間是如何相互聯(lián)系的. 結(jié)構(gòu)主義理論重視學(xué)生智力的開發(fā),倡導(dǎo)學(xué)生通過發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)獲得數(shù)學(xué)知識.在教學(xué)中,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生掌握數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)體系、思維和學(xué)習(xí)方法,幫助學(xué)生更加高效地記憶學(xué)科知識,促進(jìn)知識技能的有效遷移.結(jié)構(gòu)主義理論對數(shù)學(xué)概念教學(xué)具有指導(dǎo)和實踐意義,而數(shù)學(xué)概念是教學(xué)中的核心與基石,既關(guān)系到學(xué)生數(shù)學(xué)知識結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)建,又與學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的高低關(guān)系密切,因此,要想達(dá)到讓學(xué)生把握數(shù)學(xué)概念本質(zhì)的目標(biāo),就應(yīng)讓學(xué)生通過邏輯分析,親身經(jīng)歷概念的形成過程,在主動發(fā)現(xiàn)、探究學(xué)習(xí)中高效掌握數(shù)學(xué)概念,但這些都離不開結(jié)構(gòu)理論的指導(dǎo). 因此,本文以結(jié)構(gòu)理論為指導(dǎo)思想,探究其在高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)中的有效落實,從而解決高中數(shù)學(xué)重解題、輕概念的教學(xué)狀況.
創(chuàng)設(shè)生活情境,引導(dǎo)學(xué)生主動探究
高中數(shù)學(xué)概念以抽象知識為載體呈現(xiàn)在學(xué)生面前,學(xué)生很難憑借其原有的知識構(gòu)建起具有邏輯性的思維關(guān)系,由于數(shù)學(xué)知識多以生活為背景,因此,其也為學(xué)生發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)提供了方向性. 結(jié)構(gòu)主義強(qiáng)調(diào)學(xué)生對知識的主動發(fā)現(xiàn),將情境教學(xué)視為認(rèn)知模式的一種,因此,教師可通過創(chuàng)設(shè)生活情境,以“生活”案例為線索,引導(dǎo)學(xué)生借助生活現(xiàn)象去理解抽象的概念,這樣既符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律,又易讓學(xué)生更好理解數(shù)學(xué)概念的背景與本質(zhì),從而促使學(xué)生在概念的學(xué)習(xí)中形成主動探究的意識.
如,在教學(xué)“函數(shù)概念與圖像”時,需要學(xué)生理解“函數(shù)”的概念,在初中階段,學(xué)生已經(jīng)接觸過函數(shù)的概念,其是用自變量和因變量之間的關(guān)系來界定函數(shù)的定義,而高中函數(shù)的概念則是利用兩集合之間的對應(yīng)來描述函數(shù)的概念.為了讓學(xué)生掌握函數(shù)概念的本質(zhì),教師以某城市一天24小時內(nèi)氣溫變化(0°~10°)為例,引導(dǎo)學(xué)生探究函數(shù)的內(nèi)涵,分別讓學(xué)生觀察零點到7點,7點到14點,14點到24點等這幾個時間段內(nèi)溫度的變化情況,同時就各個變量的范圍進(jìn)行討論. 引導(dǎo)學(xué)生從定義域、對應(yīng)法則、值域等三個要素對函數(shù)的概念進(jìn)行提煉,并用集合的對應(yīng)進(jìn)行描述,從而使學(xué)生習(xí)得新的函數(shù)定義. 在教學(xué)中,教師以貼近學(xué)生實際生活為素材,將抽象化的概念具體化、生活化,促進(jìn)了學(xué)生理解,且從中把握了函數(shù)概念的本質(zhì),提高了概念課的教學(xué)效率.
效用前置作業(yè),調(diào)整學(xué)生探究狀態(tài)
數(shù)學(xué)概念教學(xué)的根本是讓學(xué)生探究其中隱含的數(shù)學(xué)思想,以讓學(xué)生從表象中提取概念的本質(zhì),實現(xiàn)數(shù)學(xué)思維能力提升的目標(biāo),學(xué)生在探究思維形成過程中體會到了學(xué)習(xí)的樂趣,從而也將學(xué)習(xí)狀態(tài)調(diào)整到了“憤、悱”的程度. 在實際教學(xué)中,教師可發(fā)揮前置性作業(yè)的優(yōu)勢作用,以問題為導(dǎo)向,引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)新知之前根據(jù)自己原有的水平進(jìn)行常識性的學(xué)習(xí),促使學(xué)生在積極探究新知的學(xué)習(xí)活動中形成數(shù)學(xué)思維.
如,在教授“函數(shù)單調(diào)性”概念時,重點是讓學(xué)生熟練利用定義判斷函數(shù)在某區(qū)間上的單調(diào)性,從而實現(xiàn)從形到數(shù),從文字語言到符號語言的思維轉(zhuǎn)化.在課前,教師引導(dǎo)學(xué)生分別從“數(shù)”與“形”的角度理解函數(shù)單調(diào)性的概念,并鼓勵學(xué)生嘗試從“數(shù)”的角度去表示“形”,促使學(xué)生通過觀察、分析、聯(lián)想、概括等邏輯思維感悟數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的一般思維方法. 在課中,教師以一次函數(shù)、二次函數(shù)、反比例函數(shù)等函數(shù)的圖像為載體,讓學(xué)生通過仔細(xì)觀察探究其存在的共同特點(圖像在定義域的某個區(qū)間上升或下降),促使學(xué)生在原有知識的基礎(chǔ)上重塑對函數(shù)單調(diào)性的理解,引導(dǎo)學(xué)生用形式化的語言來描述函數(shù)的單調(diào)性. 通過這些前置性作業(yè)的設(shè)置,讓學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)探究與單調(diào)性相關(guān)的基礎(chǔ)知識,是否能夠讓學(xué)生在課前達(dá)到解決問題的目標(biāo),這并不是最關(guān)鍵的,關(guān)鍵的是學(xué)生通過這種探究的思維方式促使學(xué)生達(dá)到“憤、悱”的學(xué)習(xí)狀態(tài),從而為課堂聽課效率的提升奠定感情基調(diào).
邏輯演繹建構(gòu),形成新舊概念聯(lián)系
結(jié)構(gòu)主義強(qiáng)調(diào)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)要構(gòu)建數(shù)學(xué)概念之間的相關(guān)聯(lián)系,以及其之間是怎樣聯(lián)系的. 高中數(shù)學(xué)中很多的概念之間都存在著密切的邏輯關(guān)系,確定概念之間的邏輯關(guān)系,既能幫助學(xué)生構(gòu)建牢固的知識結(jié)構(gòu),也能幫助學(xué)生體會一般到特殊,特殊到一般的認(rèn)知規(guī)律.在教學(xué)中,教師可通過邏輯演繹推理,幫助學(xué)生構(gòu)建認(rèn)知結(jié)構(gòu)中與概念具有邏輯關(guān)系的概念,構(gòu)建新舊知識之間的關(guān)系,形成主觀構(gòu)建意識,這種思維過程的呈現(xiàn)比起直接傳授學(xué)生既定的概念要更加有效、有意義.
如,在學(xué)習(xí)“函數(shù)”概念時,在初中階段從動態(tài)的角度給出函數(shù)的定義,描述的是自變量x與因變量y之間的依賴關(guān)系;而在高中則是利用兩集合之間的對應(yīng)來描述函數(shù)的概念,對應(yīng)關(guān)系f來描述函數(shù)更具有一般性. 由此可知,高中函數(shù)也是刻畫兩變量之間的關(guān)系,對應(yīng)則是函數(shù)的本質(zhì),其中的對應(yīng)法則可以是數(shù)學(xué)表達(dá)式、圖像或表格,且這種對應(yīng)是建立在兩個非空集合之間,對兩種定義的比較分析發(fā)現(xiàn),二者在定義域和值域上是同性質(zhì)的,只是在描述的出發(fā)點上有所不同. 在教學(xué)中,教師通過引導(dǎo)學(xué)生探究新舊概念的異同點,來構(gòu)建新舊知識之間的聯(lián)系,讓學(xué)生從中形成主動構(gòu)建意識,在新舊概念對比分析中把握函數(shù)概念的本質(zhì)和規(guī)律,讓學(xué)生的數(shù)學(xué)思維在比較分析、歸納概括中得到提升,從而強(qiáng)化學(xué)生對概念內(nèi)涵和外延的深入理解.
由例及類,實現(xiàn)概念知識遷移
高中數(shù)學(xué)中很多的概念環(huán)環(huán)相扣,彼此交叉聯(lián)系,而結(jié)構(gòu)主義強(qiáng)調(diào)新舊概念之間的“同化”與“順應(yīng)”,以提高學(xué)生對知識的掌握與遷移能力. 這就要求教師在教學(xué)中,既要將一般的概念、原理傳授給學(xué)生,又要教會學(xué)生如何概括相似概念原理的方法,從而讓學(xué)生掌握某類數(shù)學(xué)知識的本質(zhì)和數(shù)學(xué)思想. 學(xué)生一旦掌握了數(shù)學(xué)思想方法,就能解決一類數(shù)學(xué)問題,從而達(dá)到觸類旁通、舉一反三的教學(xué)效果.
如,在教學(xué)“二面角的平面角”概念時,要求學(xué)生學(xué)會用作圖法找到二面角的平面角,以培養(yǎng)學(xué)生等價轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想. 其中涉及二面角、二面角的平面角兩個概念,教師通過圖形對比分析二面角與平面角概念的差異性,讓學(xué)生從中理解二面角的概念,并概括歸納二者的差異性,即二面角是空間圖形,角度在0°~180°,平面角是平面圖形,角度在0°~360°. 其后,以此為基礎(chǔ)解析二面角平面角的概念,教師以“教室的門與墻所成的二面角的大小變化”為載體,引導(dǎo)學(xué)生通過作圖找到二面角的平面角,體會隨著門開啟移動的變化,其二面角的平面角的大小也隨之變化,讓學(xué)生從中理解其概念的本質(zhì).在此基礎(chǔ)上,教師順勢引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)在作圖時需要注意的問題:二面角的平面角是平面角,即兩邊必須在同一個平面內(nèi),且都與棱垂直. 通過作圖將具體的問題抽象化,讓學(xué)生從中掌握將空間問題轉(zhuǎn)化為平面問題的數(shù)學(xué)思想,解決了關(guān)于二面角這一類的問題,實現(xiàn)了教學(xué)效益提升的目標(biāo).
總之,結(jié)構(gòu)主義理論是以事物之間如何構(gòu)建聯(lián)系為立足點,倡導(dǎo)學(xué)生通過發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)等方法習(xí)得數(shù)學(xué)概念知識,促使學(xué)生在探究概念的來龍去脈中掌握其中隱含的數(shù)學(xué)思想和方法,進(jìn)而實現(xiàn)學(xué)習(xí)效益的提升.在教學(xué)中,教師可通過創(chuàng)設(shè)生活情境,設(shè)置前置性作業(yè),組織演繹推理,實施由例及類等教學(xué)策略,促進(jìn)數(shù)學(xué)概念知識的有效遷移,從而提升高中數(shù)學(xué)概念課教學(xué)質(zhì)態(tài).