緒論:寫作既是個(gè)人情感的抒發(fā),也是對學(xué)術(shù)真理的探索,歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇數(shù)學(xué)原始概念范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。
引言
在現(xiàn)階段的教學(xué)中,很多教師依然未能擺脫缺頭少尾滿堂灌的老招式。對于概念的教學(xué),忽視概念產(chǎn)生的背景、形成過程,缺少對概念的本質(zhì)理解,淡化概念中所反映的思想方法,提問形式單調(diào),提問策略方法缺乏,教學(xué)高負(fù)低效,從而導(dǎo)致學(xué)生不能深刻地理解概念,只能按照固定的模式解決問題,缺乏問題意識,不能做到舉一反三。因此,數(shù)學(xué)課堂教學(xué)應(yīng)該是基于“問題”的教學(xué),這些問題是基于概念的產(chǎn)生和發(fā)展的邏輯性。
一、六何三線概述
周堂教授提出的優(yōu)化問題的“六何”教學(xué)策略,從問題意識的角度創(chuàng)建了一種認(rèn)識方法論,把知識的來龍去脈問題化、精致化、操作化和完整化。從何?一是何?一與何?―如何?一若何?一有何?即學(xué)習(xí)的知識和其本質(zhì)特征是什么?知識是從哪里來?新知與舊知有何同異及其聯(lián)系?如何學(xué)以致用?知行合一?若些屬性和條件發(fā)生變化問題會怎么樣?學(xué)完了有哪些收獲、困惑和反思,以及如何去改善?這“六何”具有思考的根基和層次性,逐次生長、提升和拓展,貫穿學(xué)習(xí)和思考的全過程,有利于建立良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。根據(jù)美國學(xué)者梅克(Maker)和斯克維(Schiever)等人提出的一種問題分類方式“問題類型連續(xù)體”(Maker-Schiever Continuum of Problem Types),“從何”、“是何”、“與何”為事實(shí)水平的問題,有著單一正確的答案;“如何”、“若何”、“有何”為開放的、探究的、反思的問題,答案是系列的或者是開放的。筆者在“六何”認(rèn)識方法論基礎(chǔ)上,結(jié)合課堂教學(xué)的師生互動(dòng),提出了“六何三線”,其中“三線”指課堂以學(xué)法為主線,教導(dǎo)為輔線,問題為明線。課堂“三線”圍繞“六何”教學(xué)脈絡(luò)循序漸進(jìn),交融貫通。
二、六何三線模式的高中數(shù)學(xué)教學(xué)原則
1問題為主線原則
人們對于“問題”的探索是一種本能,也是一種主動(dòng)求索的過程。“問題”在教學(xué)中的功能主要有:定向功能,組織的功能,激發(fā)的功能,評價(jià)功能。學(xué)生的思維發(fā)展是從具體到抽象、從簡單到復(fù)雜的建構(gòu)過程,而“問題”是學(xué)生自主探索的出發(fā)點(diǎn)和動(dòng)力,是學(xué)生思維的“啟發(fā)劑”,它能促使學(xué)生的求知欲從潛伏狀態(tài)轉(zhuǎn)入活躍狀態(tài)。因此要通過“問題”引導(dǎo)學(xué)生圍繞概念的發(fā)生與發(fā)展來展學(xué)習(xí)。高中數(shù)學(xué)“六何三線”概念教學(xué)模式中,“六何”是從問題意識的角度創(chuàng)建的一種認(rèn)識方法論,把知識的來龍去脈問題化、精致化、操作化和完整化。從何?一是何?一與何?―如何?一若何?一有何?即學(xué)習(xí)的知識和其本質(zhì)特征是什么?知識是從哪里來?新知與舊知有何同異及其聯(lián)系?如何學(xué)以致用?知行合一?若一些屬性和條件發(fā)生變化問題會怎么樣?學(xué)完了有哪些收獲、困惑和反思,以及如何去改善?這“六何”具有思考的根基和層次性,逐次生長、提升和拓展,貫穿學(xué)習(xí)和思考的全過程。基于“六何”而設(shè)置的問題是“六何”的具體表現(xiàn)形式,是教學(xué)的一條明晰的教學(xué)路線。“問題”從概念的產(chǎn)生出發(fā),環(huán)環(huán)相扣,逐步推進(jìn),實(shí)現(xiàn)知識的連續(xù)建構(gòu)。這一過程以問題引入,以問題歸結(jié),又以新的問題引入新的學(xué)習(xí)。問題合乎學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和發(fā)展需要,正確把握學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”,更能訓(xùn)練其思維的嚴(yán)密性和邏輯性。
2變式為主策原則
變式在中國由來已久,主要用于概念的教學(xué)。對“教學(xué)變式”詞條的解釋是:“在教學(xué)中使學(xué)生確切掌握概念的重要方式之一,即在教學(xué)中用不同形式的直觀材料或事例說明事物的本質(zhì)屬性,或變換同類事物的非本質(zhì)特征以突出事物的本質(zhì)特征。目的在于使學(xué)生了解哪些是事物的本質(zhì)特征,哪些是事物的非本質(zhì)特征,從而對一事物形成科學(xué)概念。”
傳統(tǒng)意義上的概念教學(xué)變式可以分為概念變式和非概念變式,它們可以幫助學(xué)生對概念進(jìn)行多角度的理解。在教學(xué)中,教師可以通過直觀或具體的變式來建立感性經(jīng)驗(yàn)和抽象概念之間的聯(lián)系;或者通過非概念變式使概念的內(nèi)涵清晰和外延明確。因此,數(shù)學(xué)概念教學(xué)要突出概念的本質(zhì)特征,控制無關(guān)特征,促進(jìn)學(xué)生建構(gòu)自己的概念,從而更深刻地理解概念。高中數(shù)學(xué)“六何三線”概念教學(xué)模式中,“變式”是教學(xué)過程的一個(gè)主要策略,"若何”即為變式,也是“六何”的部分。在概念形成過程中,變式訓(xùn)練可以進(jìn)一步揭示概念的本質(zhì)屬性,打破學(xué)生套用固定的解題模式,培養(yǎng)學(xué)生多角度地思考問題,進(jìn)而提高他們的思維層次。
3學(xué)生為主體原則
學(xué)生是教育的目的,也是教育的中心,是教育的出發(fā)點(diǎn),也是教育的歸宿。處于青春初期的高中生認(rèn)知能力不斷地完善,辯證思維和創(chuàng)造性思維有了很大的發(fā)展,抽象思維占優(yōu)勢。他們的認(rèn)知自覺性、觀察力和識記能力有了進(jìn)一步發(fā)展,且學(xué)習(xí)的目的性和方向性更明確,自我評價(jià)和自我控制的能力也都明顯增強(qiáng)。因此,我們的教育是要以學(xué)生為主體,尊重學(xué)生的主體地位和人格,不斷挖掘、提高學(xué)生的主體性,實(shí)現(xiàn)學(xué)生由“學(xué)會”向“會學(xué)”轉(zhuǎn)變。高中數(shù)學(xué)“六何三線”概念教學(xué)模式中,始終是以生為本,讓學(xué)生通過自主探究、合作交流、展示分享和小結(jié)反思來理解和掌握概念。教師設(shè)置的問題符合學(xué)生的智力水平,學(xué)生有足夠的時(shí)間獨(dú)立思考,并在探究、發(fā)現(xiàn)、討論和解決問題的過程中訓(xùn)練和提高。
4教師為主導(dǎo)原則
教師是教學(xué)活動(dòng)的組織者、引導(dǎo)者。教師的人生閱歷、認(rèn)知結(jié)構(gòu)、知識儲備等決定了師生交流、互動(dòng)中的主動(dòng)和主導(dǎo)地位。教師要有目的、有意識地誘導(dǎo)設(shè)疑,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,使學(xué)生始終處于積極的思維狀態(tài),主動(dòng)參與整個(gè)學(xué)習(xí)過程。教師引導(dǎo)的方式主要是通過問題的設(shè)置和提問,引導(dǎo)的特點(diǎn)是“含而不露,指而不明,開而不達(dá),引而不發(fā)”,導(dǎo)在知識關(guān)鍵點(diǎn)上,導(dǎo)在學(xué)生思維的“最近發(fā)展區(qū)”,導(dǎo)在學(xué)生的興趣點(diǎn)上,把學(xué)生的好奇心轉(zhuǎn)變?yōu)榍笾纬煞€(wěn)定的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣和信心。
三、結(jié)束語
高中數(shù)學(xué)“六何三線”概念教學(xué)模式可以提高學(xué)生的主體地位,讓他們學(xué)生提出和思考問題,全面提高他們的綜合素質(zhì)。
一、選擇題
1下列說法中,正確的是
(
)
A.弦是直徑
B.半圓是弧
C.過圓心的線段是直徑
D.圓心相同半徑相同的兩個(gè)圓是同心圓
2如圖MN為☉O的弦,∠M=30°,則∠MON等于
(
)
A.30°
B.60°
C.90°
D.120°
3.下列說法中,錯(cuò)誤的是
(
)
A.直徑相等的兩個(gè)圓是等圓
B.長度相等的兩條弧是等弧
C.圓中最長的弦是直徑
D.一條弦把圓分成兩條弧,這兩條弧可能是等弧
4.在☉O中,直徑AB=a,弦CD=b,則a與b的大小關(guān)系為
(
)
A.a>b
B.a≥b
C.a
D.a≤b
5
如圖1,在☉O中,AC∥OB,∠BAO=25°,則∠BOC的度數(shù)為
(
)
圖1
A.25°
B.50°
C.60°
D.80°
二、填空題
6.如果圓的半徑為3,那么弦長x的取值范圍是
.
7如圖2,點(diǎn)M,G,D在半圓O上,四邊形OEDF,HMNO均為矩形,EF=b,NH=c,則b與c之間的大小關(guān)系是b
c(填“”).
圖2
8如圖3,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,點(diǎn)M的坐標(biāo)為(3,0),☉M的半徑為2,過點(diǎn)M的直線與☉M的交點(diǎn)分別為A,B,則AOB的面積的最大值為
.
圖3
三、解答題
9.如圖,已知AB為☉O的弦,點(diǎn)C,D在AB上,且AC=BD.求證:∠AOC=∠BOD.
10.如圖4,CD是☉O的直徑,A為DC的延長線上一點(diǎn),點(diǎn)E在☉O上,∠EOD=81°,AE交☉O于點(diǎn)B,且AB=OC,求∠A的度數(shù).
圖4
11.如圖5,A,B,C是☉O上的三點(diǎn),BO平分∠ABC.求證:BA=BC.
圖5
12.如圖6,兩個(gè)正方形彼此相鄰,且大正方形ABCD的頂點(diǎn)A,D在半圓O上,頂點(diǎn)B,C在半圓O的直徑上,小正方形BEFG的頂點(diǎn)F在半圓O上,頂點(diǎn)E在半圓O的直徑上,頂點(diǎn)G在大正方形的邊AB上,若小正方形的邊長為4,求該圓的半徑.
圖6
答案
1-5
BDBBB
6.[答案]
[解析]
圓的半徑為3,則圓中最長的弦即直徑的長度是6,因而弦長x的取值范圍是0
7.[答案]
=
[解析]
如圖,連接OM,OD.
四邊形OEDF是矩形,
b=EF=OD,同理c=OM.
OM=OD,b=c.
8.[答案]
6
[解析]
AB為圓的直徑,AB=4,
當(dāng)點(diǎn)O到AB的距離最大時(shí),AOB的面積最大,即當(dāng)OMAB時(shí),AOB的面積最大,最大值為12×3×4=6.故答案為6.
9.證明:OA=OB,∠A=∠B.
在OAC和OBD中,OA=OB,∠A=∠B,AC=BD,
OAC≌OBD(SAS),∠AOC=∠BOD.
10.解:連接OB,如圖.
AB=OC,OB=OC,
AB=OB,∠A=∠2.
∠1=∠A+∠2,
∠1=2∠A.
OB=OE,∠1=∠E,∠E=2∠A.
∠EOD=∠A+∠E=81°,
3∠A=81°,∠A=27°.
11.證明:連接OA,OC,如圖.
OA=OB,OB=OC,
∠ABO=∠BAO,∠CBO=∠BCO.
BO平分∠ABC,
∠ABO=∠CBO,
∠BAO=∠BCO,
OAB≌OCB,BA=BC.
12
解:連接OA,OD,OF,如圖.四邊形ABCD為正方形,CD=AB.又OD=OA,OC=OD2-CD2,OB=OA2-AB2,OC=OB.
設(shè)OB=x,則OE=x+4,AB=2x.
在RtAOB中,OA2=OB2+AB2=x2+(2x)2=5x2.在RtOEF中,OF2=OE2+EF2=(x+4)2+42.
又OA=OF,(x+4)2+42=5x2.
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數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出,數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)加強(qiáng)對基本概念和基本思想的理解和掌握,對一些核心概念和基本思想要貫穿數(shù)學(xué)教學(xué)的始終,幫助學(xué)生逐步加深理解。通過良好的數(shù)學(xué)概念學(xué)習(xí)促進(jìn)學(xué)生從具體形象思維發(fā)展到抽象邏輯思維,進(jìn)一步培養(yǎng)數(shù)學(xué)能力,
通過有效的概念教學(xué),使學(xué)生順利地獲取有關(guān)概念。
一、起始型概念課教學(xué)過程中存在的問題
1.概念教學(xué)的目標(biāo)定位失當(dāng)
很多教師在上概念課的時(shí)候,首先就要求學(xué)生把概念強(qiáng)記下來,然后進(jìn)行大量的強(qiáng)化練習(xí)來鞏固概念。這種死記硬背的教學(xué)方式有著很大的消極影響,由于學(xué)生并沒有理解概念的真正含
義,一旦實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候就感到一片茫然。
2.孤立地教學(xué)概念
很多教師在教學(xué)概念的時(shí)候往往習(xí)慣于把各個(gè)概念分開講述,這樣雖然是課時(shí)設(shè)置的需要,但是這種教學(xué)方式會使學(xué)生掌握的各種數(shù)學(xué)概念顯得零碎,缺乏一定的體系,這不僅給學(xué)生理解和應(yīng)用概念設(shè)置了障礙,同時(shí)還給概念的記憶增加了難度。
3.概念的形成缺乏有效引導(dǎo)
在演繹概念的教學(xué)中,教師往往采取“老師帶著學(xué)生小步走,學(xué)生按照老師的思維慢慢走”的引導(dǎo)模式。引導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)確地理解概念,明確概念的內(nèi)涵與外延,正確表述概念的本質(zhì)屬性,這是概念教學(xué)應(yīng)該達(dá)到的教學(xué)目標(biāo)。
二、低年段起始型概念課的有效教學(xué)策略
1.將概念置身于“原始背景”中去理解
起始型概念是在長期的實(shí)踐中總結(jié)出來的,它是在一定知識背景下的某一個(gè)情境中自然得到的結(jié)果,這個(gè)合乎想象的能觸發(fā)新概念形成的知識背景稱為知識的原始背景。當(dāng)面對一個(gè)嶄新的概念,都應(yīng)努力地探尋知識的原始背景,模擬知識發(fā)生的情境,將靜態(tài)的知識結(jié)論轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài)的探索對象,讓學(xué)生經(jīng)歷概念發(fā)生、形成的過程。
2.將概念置身于“現(xiàn)實(shí)背景”中去理解
雖然是初級概念,但它仍然是學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物。如在教學(xué)中,教師應(yīng)當(dāng)采取一些恰當(dāng)?shù)姆绞搅私鈱W(xué)生,如調(diào)查研究等方式,找到新舊知識之間、文本知識和生活知識之間的聯(lián)結(jié)點(diǎn)展開教學(xué),讓學(xué)生以聯(lián)系的觀點(diǎn)學(xué)習(xí)新的概念,促進(jìn)主動(dòng)建構(gòu),這里的聯(lián)系包含知識系統(tǒng)本身的聯(lián)系和學(xué)生已有生活經(jīng)驗(yàn)及認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)的聯(lián)系。
3.讓學(xué)生在動(dòng)手操作的活動(dòng)中建立概念
數(shù)學(xué)學(xué)科本質(zhì)二:對數(shù)學(xué)思想方法的把握。基本數(shù)學(xué)概念背后往往蘊(yùn)涵重要的數(shù)學(xué)思想方法。數(shù)學(xué)的思想方法極為豐富,小學(xué)階段主要涉及哪些數(shù)學(xué)的思想方法呢?這些思想方法如何在教學(xué)中落實(shí)呢?我們的基本觀點(diǎn)是在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)概念和解決問題中落實(shí)。小學(xué)階段的重要思想方法有:分類思想、轉(zhuǎn)化思想(叫“化歸思想”可能更合適)、數(shù)形結(jié)合思想、一一對應(yīng)思想、函數(shù)思想、方程思想、集合思想、符號化思想、類比法、不完全歸納法等。
數(shù)學(xué)學(xué)科本質(zhì)三:對數(shù)學(xué)特有思維方式的感悟。每一學(xué)科都有其獨(dú)特的思維方式和認(rèn)識世界的角度,數(shù)學(xué)也不例外,尤其數(shù)學(xué)又享有“鍛煉思維的體操、啟迪智慧的鑰匙”的美譽(yù)。小學(xué)階段的主要思維方式有:比較、類比、抽象、概括、猜想――驗(yàn)證,其中“概括”是數(shù)學(xué)思維方式的核心。
【中圖分類號】G633.6 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2015)09-0270-01
一、數(shù)學(xué)概念的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)意義
數(shù)學(xué)概念是反映一類對象本質(zhì)屬性的思維形式,它具有相對獨(dú)立性。概念反映的是一類對象的本質(zhì)屬性,即這類對象的內(nèi)在的、固有的屬性,而不是表面的屬性,而這類對象是現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)量關(guān)系和空間形式,它們已被舍去了具體物質(zhì)屬性和具體的關(guān)系,僅被抽取出量的關(guān)系和形式構(gòu)造,在某種程度上表現(xiàn)為對原始對象具體內(nèi)容的相對獨(dú)立性。
數(shù)學(xué)概念又具有抽象與具體的雙重性。數(shù)學(xué)概念既然代表了一類對象的本質(zhì)屬性,那么它是抽象的。以“矩形”概念為例,現(xiàn)實(shí)世界中沒見過抽象的矩形,而只能見到形形的具體的矩形。從這個(gè)意義上說,數(shù)學(xué)概念“脫離”了現(xiàn)實(shí)。由于數(shù)學(xué)中使用了形式化符號化的語言,是數(shù)學(xué)概念離現(xiàn)實(shí)更遠(yuǎn),即抽象程度更高,但同時(shí),正因?yàn)槌橄蟪潭扔撸c現(xiàn)實(shí)的原始對象聯(lián)系愈弱,才使得數(shù)學(xué)概念應(yīng)用愈廣泛。但不管怎么抽象,高層次的概念總是以低層次的概念為其具體內(nèi)容,且數(shù)學(xué)概念時(shí)數(shù)學(xué)命題、數(shù)學(xué)推理的基礎(chǔ)部分,就整個(gè)數(shù)學(xué)體系而言,概念是一個(gè)實(shí)在的東西。所以它既是抽象的又是具體的。
數(shù)學(xué)概念還具有邏輯聯(lián)系性。數(shù)學(xué)中大多數(shù)概念都是在原始概念(原名)的基礎(chǔ)上形成的,并采用邏輯定義的方法,以語言或符號的形式使之固定。其他學(xué)科均沒有數(shù)學(xué)概念那樣具有如此精確的內(nèi)涵和如此豐富、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬄?lián)系。
從平常數(shù)學(xué)概念的教學(xué)實(shí)際來看,學(xué)生往往會出現(xiàn)兩種傾向,其一是有的學(xué)生認(rèn)為基本概念單調(diào)乏味,不重視它,不求甚解,導(dǎo)致概念認(rèn)識和理解模糊;其二是有的學(xué)生對基本概念雖然重視但只是死記硬背,而不去真正透徹理解,只有機(jī)械的、零碎的認(rèn)識。這樣久而久之,從而嚴(yán)重影響對數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識和基本技能的掌握和運(yùn)用。比如有同學(xué)認(rèn)為是奇函數(shù),有的同學(xué)在解題中得到異面直線的夾角為鈍角,有的同學(xué)認(rèn)為函數(shù)與直線有兩個(gè)交點(diǎn),這些錯(cuò)誤都是由于學(xué)生對概念認(rèn)識模糊造成的。只有真正掌握了數(shù)學(xué)中的基本概念,我們才能把握數(shù)學(xué)的知識系統(tǒng),才能有正確、合理、迅速地進(jìn)行運(yùn)算,論證和空間想象。從一定意義上說,數(shù)學(xué)水平的高低,取決于對數(shù)學(xué)概念掌握的程度。
二、數(shù)學(xué)概念的教學(xué)形式
(一)注重概念的本源、概念產(chǎn)生的基礎(chǔ),體驗(yàn)數(shù)學(xué)概念形成過程
每一個(gè)概念的產(chǎn)生都有豐富的知識背景,舍棄這些背景,直接拋給學(xué)生一連串的概念是傳統(tǒng)教學(xué)模式中司空見慣的做法,這種做法常常使學(xué)生感到茫然,丟掉了培養(yǎng)學(xué)生概括能力的極好機(jī)會。由于概念本身具有的嚴(yán)密性、抽象性和明確規(guī)定性,傳統(tǒng)教學(xué)中往往比較重視培養(yǎng)思維的邏輯性和精確性,在方式上以“告訴”為主讓學(xué)生“占有”新概念,置學(xué)生于被動(dòng)地位,使學(xué)生的思維呈依賴狀態(tài),這不利于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。“學(xué)習(xí)最好的途徑是自己去發(fā)現(xiàn)”。學(xué)生如能在教師創(chuàng)設(shè)的情景中像數(shù)學(xué)家那樣去“想數(shù)學(xué)”,“經(jīng)歷”一遍發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)新的過程,那么在獲得概念的同時(shí)還能培養(yǎng)他們的創(chuàng)造精神。由于概念教學(xué)在整個(gè)數(shù)學(xué)教學(xué)中起著舉足輕重的作用,我們應(yīng)重視在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。引入是概念教學(xué)的第一步,也是形成概念的基礎(chǔ)。概念引入時(shí)教師要鼓勵(lì)學(xué)生猜想,即讓學(xué)生依據(jù)已有的材料和知識作出符合一定經(jīng)驗(yàn)與事實(shí)的推測性想象,讓學(xué)生經(jīng)歷數(shù)學(xué)家發(fā)現(xiàn)新概念的最初階段。牛頓曾說:“沒有大膽的猜想,就做不出偉大的發(fā)現(xiàn)。”猜想作為數(shù)學(xué)想象表現(xiàn)形式的最高層次,屬于創(chuàng)造性想象,是推動(dòng)數(shù)學(xué)發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力,因此,在概念引入時(shí)培養(yǎng)學(xué)生敢于猜想的習(xí)慣,是形成數(shù)學(xué)直覺,發(fā)展數(shù)學(xué)思維,獲得數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)的基本素質(zhì),也是培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的重要因素。
(二)挖掘概念的內(nèi)涵與外延,理解概念
新概念的引入,是對已有概念的繼承、發(fā)展和完善。有些概念由于其內(nèi)涵豐富、外延廣泛等原因,很難一步到位,需要分成若干個(gè)層次,逐步加深提高。如三角函數(shù)的定義,經(jīng)歷了以下三個(gè)循序漸進(jìn)、不斷深化的過程:(1)用直角三角形邊長的比刻畫的銳角三角函數(shù)的定義;(2)用點(diǎn)的坐標(biāo)表示的銳角三角函數(shù)的定義;(3)任意角的三角函數(shù)的定義。由此概念衍生出:(1)三角函數(shù)的值在各個(gè)象限的符號;(2)三角函數(shù)線;(3)同角三角函數(shù)的基本關(guān)系式;(4)三角函數(shù)的圖像與性質(zhì);(5)三角函數(shù)的誘導(dǎo)公式等。可見,三角函數(shù)的定義在三角函數(shù)教學(xué)中可謂重中之重,是整個(gè)三角部分的奠基石,它貫穿于與三角有關(guān)的各部分內(nèi)容并起著關(guān)鍵作用。“磨刀不誤砍柴工 ”,重視概念教學(xué),挖掘概念的內(nèi)涵與外延,有利于學(xué)生理解概念。
比如,現(xiàn)代數(shù)學(xué),與近代數(shù)學(xué),基本是兩碼事。古代數(shù)學(xué),與近代數(shù)學(xué)、現(xiàn)代數(shù)學(xué),更是不同。特別是遠(yuǎn)古的數(shù)學(xué)――原始數(shù)學(xué),更不相同。而且原始數(shù)學(xué)能否叫做數(shù)學(xué)都是問題。
對人類數(shù)學(xué)發(fā)展史,目前大致有個(gè)認(rèn)識上的界定,權(quán)威的數(shù)學(xué)史大致是這么寫的:
“數(shù)學(xué)是一門最古老學(xué)科,它的起源可以上溯到一萬多年以前。但是,公元1000年以前的資料留存下來的極少。迄今所知,只有在古代埃及和巴比倫發(fā)現(xiàn)了比較系統(tǒng)的數(shù)學(xué)文獻(xiàn)。遠(yuǎn)在15000年前人類就已經(jīng)能相當(dāng)逼真地描繪出人和動(dòng)物的形象。這是萌發(fā)圖形意識的最早證據(jù)。后來就逐漸開始了對圓形和直線形的追求,因而成為數(shù)學(xué)圖形的最早的原型。在日常生活和生產(chǎn)實(shí)踐中又逐漸產(chǎn)生了計(jì)數(shù)意識和計(jì)數(shù)系統(tǒng),人類摸索過多種記數(shù)方法,有開始的結(jié)繩記數(shù),用石塊記數(shù),語言點(diǎn)數(shù)進(jìn)一步用符號,逐步發(fā)展到今天我們所用的數(shù)字。古希臘人在數(shù)學(xué)中引進(jìn)了名稱、概念和自我思考,他們很早就開始猜測數(shù)學(xué)是如何產(chǎn)生的……”
通過這段文字,我們可以看得出,人類數(shù)學(xué)從萌芽到現(xiàn)在,經(jīng)歷了數(shù)個(gè)漫長的歷史時(shí)期,在各個(gè)歷史時(shí)期,“數(shù)學(xué)”并不相同,而是經(jīng)歷了諸多的變化,當(dāng)然也做出了積累。
史學(xué)家和數(shù)學(xué)家們,從多種標(biāo)準(zhǔn)對數(shù)學(xué)發(fā)展做了發(fā)展期的劃分,但這種劃分并不是針對數(shù)學(xué)教育所提出。因此,我們從學(xué)習(xí)和教學(xué)的角度來閱讀理解數(shù)學(xué)史,還是比較困難的。
我們知道,在1萬多年前至今的數(shù)學(xué)發(fā)展史中,各個(gè)歷史時(shí)期的“數(shù)學(xué)”并不一樣,雖然都稱之為“數(shù)學(xué)”。所以,我們有必要回溯歷史,并結(jié)合人類的認(rèn)知與思維發(fā)展史,從各個(gè)歷史時(shí)期數(shù)學(xué)建立的基礎(chǔ)(建立的基本邏輯)和同步時(shí)期的人類認(rèn)知與思維發(fā)展的角度,來重新劃分一下數(shù)學(xué)。
我個(gè)人認(rèn)為,可以劃分為如下幾個(gè)階段:
1.遠(yuǎn)古數(shù)學(xué):人類感覺時(shí)期的數(shù)學(xué) ―― 即量感、形感、質(zhì)感
時(shí)期;
2.原始數(shù)學(xué):人類感知、認(rèn)知時(shí)期的數(shù)學(xué) ―― 即計(jì)量、測量、估量和數(shù)字、圖形、文字時(shí)期。
這個(gè)時(shí)期,主要是由計(jì)數(shù)、測量、估量等產(chǎn)生了數(shù)字、測繪圖形、自然科學(xué)萌芽等。大致相當(dāng)于古埃及、古印度、古兩河文明
時(shí)期。
3.古代數(shù)學(xué):人類探知時(shí)期開始的數(shù)學(xué)――即初等數(shù)學(xué)形成時(shí)期的數(shù)學(xué)。這個(gè)時(shí)期主要是產(chǎn)生了概念、邏輯、形而上、Logos等,把數(shù)學(xué)逐步建立在了形而上思維、Logos理念、概念和形式邏輯基礎(chǔ)上,產(chǎn)生了公理體系的幾何學(xué),嚴(yán)格的證明和算法等。人類開始以數(shù)學(xué)、語言學(xué)、形而上學(xué)、詩歌神話的眼光來認(rèn)知和理解世界。“萬物皆數(shù)”“人是萬物的尺度”等,便是例證。這也是近現(xiàn)代數(shù)學(xué)奠定基礎(chǔ)的歷史時(shí)期。這個(gè)時(shí)期大致相當(dāng)于古希臘時(shí)期公元前600年至滅亡。
4.近代數(shù)學(xué):笛卡爾創(chuàng)立了解析幾何學(xué),把變量引進(jìn)了數(shù)學(xué),成為數(shù)學(xué)中的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。數(shù)學(xué)進(jìn)入一個(gè)新的以變數(shù)為主要研究對象的領(lǐng)域,稱為“高等數(shù)學(xué)”。近代數(shù)學(xué)本質(zhì)上可以說是變量數(shù)學(xué)。微積分、函數(shù)、解析幾何、數(shù)論等是這個(gè)時(shí)代的主角。
5.現(xiàn)代數(shù)學(xué):現(xiàn)代數(shù)學(xué)時(shí)期是指由19世紀(jì)20年代至今,這一時(shí)期數(shù)學(xué)主要研究的是最一般的數(shù)量關(guān)系和空間形式,數(shù)和量僅僅是它的極特殊的情形,通常的一維、二維、三維空間的幾何形象也僅僅是特殊情形。抽象代數(shù)、拓?fù)鋵W(xué)、泛函分析是整個(gè)現(xiàn)代數(shù)學(xué)科學(xué)的主體部分。
19世紀(jì)前半葉,數(shù)學(xué)上出現(xiàn)三項(xiàng)革命性的發(fā)現(xiàn):非歐幾何、不可交換代數(shù)、分析的算術(shù)化。這導(dǎo)致了現(xiàn)代數(shù)學(xué)的突破和奠基。
拓?fù)鋵W(xué)開始是幾何學(xué)的一個(gè)分支,但是直到20世紀(jì)的第二個(gè)1/4世紀(jì),它才得到了推廣。拓?fù)鋵W(xué)可以粗略地定義為對于連續(xù)性的數(shù)學(xué)研究。科學(xué)家們認(rèn)識到:任何事物的集合,不管是點(diǎn)的集合、數(shù)的集合、代數(shù)實(shí)體的集合、函數(shù)的集合或非數(shù)學(xué)對象的集合,都能在某種意義上構(gòu)成拓?fù)淇臻g。拓?fù)鋵W(xué)的概念和理論,已經(jīng)成功地應(yīng)用于電磁學(xué)和物理學(xué)的
研究。
20世紀(jì)有許多數(shù)學(xué)著作曾致力于仔細(xì)考查數(shù)學(xué)的邏輯基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu),這反過來導(dǎo)致公理學(xué)的產(chǎn)生,即對于公設(shè)集合及其性質(zhì)的研究。許多數(shù)學(xué)概念經(jīng)受了重大的變革和推廣,并且像集合論、近世代數(shù)學(xué)和拓?fù)鋵W(xué)這樣深?yuàn)W的基礎(chǔ)學(xué)科也得到廣泛發(fā)展。一般(或抽象)集合論導(dǎo)致的一些意義深遠(yuǎn)而困擾人們的悖論,迫切需要得到處理。邏輯本身作為在數(shù)學(xué)上以承認(rèn)的前提去得出結(jié)論的工具,被認(rèn)真地檢查,從而產(chǎn)生了數(shù)理邏輯。邏輯與哲學(xué)的多種關(guān)系,導(dǎo)致數(shù)學(xué)哲學(xué)的各種不同學(xué)派的出現(xiàn)。
從整個(gè)數(shù)學(xué)發(fā)展史來看,數(shù)學(xué)成立的基礎(chǔ)是:概念、邏輯。
以上引用的都是比較權(quán)威的數(shù)學(xué)史、自然科學(xué)史上的資料和說法,而且在不同的版本之間做過比對。
一、數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)教育的資源開發(fā)
小學(xué)階段,學(xué)生從最簡單的自然數(shù)開始逐漸接觸分?jǐn)?shù)、小數(shù)等數(shù)系方面的知識。除了同一數(shù)學(xué)分支的學(xué)習(xí)在不斷地縱向延伸拓展外,學(xué)生還開始慢慢接觸多個(gè)數(shù)學(xué)分支,比如幾何的初步認(rèn)識,概率統(tǒng)計(jì)方面的初步認(rèn)識,這些由“標(biāo)準(zhǔn)”的四大知識領(lǐng)域的劃分就可以得到印證。但是長期以來小學(xué)階段的數(shù)學(xué)知識主要是集中在其中的兩部分,即:數(shù)與代數(shù)、空間與圖形。這里將以小學(xué)“數(shù)與代數(shù)”知識領(lǐng)域的一些重要知識點(diǎn)為基礎(chǔ),研究其中比較基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)概念,編寫一些適合一線教師在課堂可以直接使用的歷史材料。
(一)自然數(shù)源于“比較”
毫無疑問,自然數(shù)是世界上公認(rèn)的產(chǎn)生最早的一類數(shù)。英譯為nature number,可見中文和英文的意思是一種直接的對應(yīng),“有自然而然產(chǎn)生出來的意思”。通常認(rèn)為原始人類在運(yùn)用匹配的方式計(jì)數(shù)以及考察動(dòng)作的順序時(shí)產(chǎn)生了自然數(shù)的概念,在自然數(shù)的概念產(chǎn)生的同時(shí)也產(chǎn)生了自然數(shù)的算術(shù)四則運(yùn)算法則,隨著運(yùn)算的發(fā)展即自然數(shù)在生活中的應(yīng)用,自然數(shù)的概念逐漸完善。
最初,原始人過著居無定所的“流浪”生活,靠狩獵為生。在長期狩獵與分配的過程中,他們逐漸形成了“有”和“無”、“多”和“少”的概念。在“有”中漸漸知道“1”和“多”的區(qū)別。例如,收獲獵物與空手而歸,就產(chǎn)生了“有”和“無”的概念;在分配獵物時(shí),每人一個(gè)一個(gè)地分,以滿足每個(gè)人得到的數(shù)量能相等,在每人分一個(gè)不夠時(shí)和每人分完一個(gè)還有剩余時(shí),就產(chǎn)生了“少”和“多”的概念。有研究表明:有些動(dòng)物也有能辨別數(shù)目多少的才能。這種按人數(shù)一個(gè)一個(gè)地分配獵物,事實(shí)上就是匹配的方法,這里蘊(yùn)含的是“對應(yīng)”的思想,在歷史上被稱為“數(shù)學(xué)的第一次抽象”。或許這就是函數(shù)“對應(yīng)法則”的最初原型吧。初入學(xué)的小學(xué)生和原始人認(rèn)識自然數(shù)的思維過程是相似的。心理學(xué)研究表明,低年級學(xué)生的數(shù)概念已基本形成,能夠理解數(shù)與實(shí)物的對應(yīng)關(guān)系。所以,在低年級引入自然數(shù)的概念時(shí),應(yīng)該考慮到孩子的心理特點(diǎn):先叫他們感受“有”和“無”的區(qū)別,然后再辨別數(shù)量的“多”和“少”。而在一年級教材中,也正是先讓學(xué)生認(rèn)識具體物體的個(gè)數(shù),然后才抽象出數(shù)的概念的。教師在此階段的教學(xué)中,不可急于求成,讓學(xué)生慢慢地在“掰著手指頭”“一一匹配”的基礎(chǔ)上,感知事物數(shù)量的多少關(guān)系。
在生產(chǎn)實(shí)踐中,人們匹配的對象不斷擴(kuò)展,例如手指、小石頭、貝殼等等。盡管匹配的對象多種多樣,但是人們發(fā)現(xiàn)它們在數(shù)量上有某種共性,例如一根手指、一塊石頭、一個(gè)貝殼等,都包含有一個(gè)共同的特征“一”,這樣就抽象出了數(shù)字“1”的概念。英國哲學(xué)家兼數(shù)學(xué)家伯特蘭羅素(Bertrand Russell,1872~1970)說:“當(dāng)人們發(fā)現(xiàn)一對雛雞和兩天之間有某種共同的東西(數(shù)字2)時(shí),數(shù)學(xué)就誕生了”。當(dāng)然,也就隨之逐漸地抽象出用來表示數(shù)字的“2”“3”等等,但是隨著感知數(shù)量的增加,先民卻很難突破大于3的數(shù),大于3的數(shù)他們都理解為一堆或一群。對于兒童而言也是如此,所以一年級的小學(xué)生先學(xué)習(xí)0-9的認(rèn)識和運(yùn)算,在學(xué)生學(xué)習(xí)基本的點(diǎn)數(shù)動(dòng)作語言之后,接著學(xué)習(xí)10-20的認(rèn)識和運(yùn)算。慢慢這些匹配的對象演化為人們的記數(shù)工具。由于這種記數(shù)工具不易攜帶和保存,人們想到用結(jié)繩的方法來記數(shù),并逐漸發(fā)展為在石頭、木、竹片或骨上來“刻痕記數(shù)”。但是人類把數(shù)的共同特征抽象出來,并采用與大多數(shù)具體事物無關(guān)的某個(gè)語音來代替它,或許經(jīng)歷了很長時(shí)間。既然如此,在運(yùn)算教學(xué)中,應(yīng)讓學(xué)生借助大量直觀的“匹配”活動(dòng),比如數(shù)手指等,慢慢形成抽象的自然數(shù)。而不能急于求成,直接將運(yùn)算知識交給孩子。這對學(xué)生思維的發(fā)展是毫無益處的。
(二)分?jǐn)?shù)源于“分”的需要
隨著人類社會發(fā)展的不斷進(jìn)步、人類實(shí)踐活動(dòng)范圍的不斷推廣,在生產(chǎn)分配過程中常出現(xiàn)不能均分的情況、在測量或計(jì)算時(shí)不能得到整數(shù)的結(jié)果,分?jǐn)?shù)自然而然就產(chǎn)生了。在小學(xué),分?jǐn)?shù)概念的引入,也是出現(xiàn)在不能平均整分的情境下。分?jǐn)?shù)的概念從對漢字的考證來看,原始分?jǐn)?shù)的概念來源于連續(xù)量的分割。殷商甲骨文“八”字,據(jù)考釋是“分”的意思;《說文八部》中的解釋是“八,別也。象分別相背之形。”周代金文中已常用“分”字:“分,別也。從八而刀,刀以分別物也”。《新華字典》中的解釋可取為“分開,劃分開,跟‘合’相反,引申為取整數(shù)的一部分”。在英語中分?jǐn)?shù)是“fraction”一詞,也有“小部分,片斷”的意思,它能追溯到拉丁詞“frangere”,是“打碎”的意思。它是源自過去分詞“fractus”的詞干派生的后期拉丁語“fractio”,意為“破裂”或“碎成一片片的”。
盡管各個(gè)國家的語言文化背景和社會政治經(jīng)濟(jì)發(fā)展不同,但是對“分?jǐn)?shù)”概念的理解卻有異曲同工之處,基本都理解為“被分割的數(shù),被打碎的數(shù),破碎的數(shù)”。所以,分?jǐn)?shù)在原始人的思維起源應(yīng)是一種事物不能夠均分為幾份了,那么一個(gè)整體就要被“打破了”來分。
分?jǐn)?shù)的概念最早可以追溯到巴比倫人,他們采用六十進(jìn)位制,但只不過限于簡單的、、等。在量的意義上,他們把它當(dāng)作“整體”來看待,而不是一的幾分之幾,因?yàn)榉謹(jǐn)?shù)是從量的度量(同另一量相比有這種對應(yīng)關(guān)系)所得出的結(jié)果。例如,當(dāng)把一元錢與一角錢對比時(shí),就可以把一角錢寫成,但是卻把本身看成一個(gè)單位而不是一個(gè)分?jǐn)?shù),這是二者之間的一種“比較”,而不是“二者之比”。而我們今天通常把一元錢看成整體,把一角錢看成它的一部分,那么相對于一元錢就是一個(gè)分?jǐn)?shù)了。埃及人表示分?jǐn)?shù)的方式比我們今天要復(fù)雜得多。他們通常在整數(shù)上加一個(gè)卵形(或者是一個(gè)小圓點(diǎn)),表明它是分?jǐn)?shù)。除幾個(gè)特殊的分?jǐn)?shù)外,他們的分?jǐn)?shù)一般都拆成單位分?jǐn)?shù)的和的形式。毫無疑問,對古埃及人來說這其實(shí)是一件極其復(fù)雜的事。古希臘時(shí)期(通常認(rèn)為是公元前600年到前300年)人們把分?jǐn)?shù)看成“兩個(gè)整數(shù)之比,不提到整數(shù)的部分,而且只在比例里用到比”。而且認(rèn)為:宇宙間一切現(xiàn)象都可以歸結(jié)為整數(shù)或整數(shù)之比。事實(shí)上,這乃是畢達(dá)哥拉斯學(xué)派“萬物皆數(shù)”的理念。經(jīng)過時(shí)間的洗禮,希臘時(shí)期(一般認(rèn)為是公元前300年到公元600年,或稱亞歷山大里亞時(shí)期)他們發(fā)明了特殊記號來表示分?jǐn)?shù)。例如,在寫分?jǐn)?shù)時(shí),他們在分子上加一個(gè)重音符號,然后再把分母寫一次或兩次并加兩個(gè)重音符號。
從上面能看到古巴比倫、古埃及和希臘,都有關(guān)于分?jǐn)?shù)的記載,但是多是關(guān)于分?jǐn)?shù)如何表示,卻沒有關(guān)于分?jǐn)?shù)起源的記錄。分?jǐn)?shù)在我國起源于何時(shí),有待考證。但是可以說,我國古代數(shù)學(xué)在分?jǐn)?shù)理論方面有著悠久的歷史和卓越的貢獻(xiàn)。有學(xué)者認(rèn)為,中國是分?jǐn)?shù)的故鄉(xiāng),分?jǐn)?shù)概念最早可以追溯到商代,即文字出現(xiàn)的初期。在兩周的金文中、戰(zhàn)國的銅器銘文中、秦漢時(shí)期的著作中,都已出現(xiàn)了表示分?jǐn)?shù)的概念。在《九章算術(shù)》(公元50~100年)以及《九章算術(shù)劉徽注》(公元263年)中都有關(guān)于分?jǐn)?shù)概念、四則運(yùn)算和基本性質(zhì)的詳細(xì)闡述。書中包括“合分術(shù)”“減分術(shù)”“乘分術(shù)”和“經(jīng)分術(shù)”。分?jǐn)?shù)是在“合分術(shù)”中從除法運(yùn)算引進(jìn)的:“實(shí)如法而一。不滿法者,以法命之。”“命之”可理解為命名為分?jǐn)?shù),即定義為分?jǐn)?shù)。這句話的意思是:被除數(shù)(實(shí))除以除數(shù)(法),如果不能除盡,則以余數(shù)作分子,除數(shù)作分母,定義一個(gè)分?jǐn)?shù)。可以說,《九章算術(shù)》中用除法來引進(jìn)分?jǐn)?shù),是對原始的樸素的分?jǐn)?shù)概念的自然發(fā)展。在古書《孫子算經(jīng)》(約公元300~400年)中記載:“凡除之法,……除得在上方。……實(shí)有余者,以法命之,以法為母,實(shí)余為子。”就是說,若除不盡有余數(shù),便用一個(gè)分?jǐn)?shù)來表示,以法作分母,以余下的實(shí)作分子。可以說“分子、分母”即是“上實(shí)、下法”“分子、分母”估計(jì)大概是形象地取“兒子、母親”之意吧——兒子來之于母親。
值得注意的是,我國古代用算籌來擺置分?jǐn)?shù),并沒有分?jǐn)?shù)線,那時(shí)也不需要分?jǐn)?shù)線。據(jù)說分?jǐn)?shù)線是阿拉伯人發(fā)明的。現(xiàn)在的分?jǐn)?shù)表示法也是符合我國古代所提倡的“上實(shí)、下法”的規(guī)則的,只是在中間加了分?jǐn)?shù)線而已。南北朝時(shí)期(公元420~520年)的《張丘建算經(jīng)》給出了帶分?jǐn)?shù)的乘除問題以及分?jǐn)?shù)的混合運(yùn)算問題。可以說,中國在此時(shí)就建立起了完整的分?jǐn)?shù)理論。
分?jǐn)?shù)概念的形成與發(fā)展和數(shù)系中其他分支的演變一樣,不同國家的發(fā)展軌跡不同,但是最后都能達(dá)到殊途同歸。前面主要介紹了分?jǐn)?shù)在幾大文明古國中的歷史演變,可見對分?jǐn)?shù)理論貢獻(xiàn)最大的非中國莫屬。現(xiàn)在分?jǐn)?shù)的表達(dá)形式也與古代中國“上實(shí)、下法”的形式一致。將分?jǐn)?shù)的起源和歷史演變講給學(xué)生,無疑能加深學(xué)生對分?jǐn)?shù)概念的理解和應(yīng)用,同時(shí)能激發(fā)學(xué)生對分?jǐn)?shù)的親切感和對祖國悠久歷史以及眾多發(fā)明的熱愛之情。
二、教學(xué)中的應(yīng)用
數(shù)學(xué)教師是數(shù)學(xué)教育的主要力量,是將數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)教育從理論到實(shí)踐轉(zhuǎn)換的直接力量。已有研究表明,教師認(rèn)同數(shù)學(xué)知識的歷史能有效促進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué),能有助于學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),能促進(jìn)學(xué)生智力和非智力的發(fā)展。但是由于受多種因素的限制,比如課堂上沒有時(shí)間;很多小學(xué)數(shù)學(xué)教師沒有接受過專門數(shù)學(xué)史知識的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練,自己對所教授知識的歷史并不了解;一些教師力求在課堂上滲透相關(guān)的知識,但造成的結(jié)果只是流于形式;一些教師課業(yè)任務(wù)繁重,沒有時(shí)間進(jìn)行相關(guān)知識的充電以及真正的課堂上沒有時(shí)間進(jìn)行相關(guān)知識的補(bǔ)充。產(chǎn)生的結(jié)果是教師對數(shù)學(xué)知識的歷史進(jìn)入課堂的價(jià)值認(rèn)可度很高,但在實(shí)際教學(xué)中使用率卻很低的現(xiàn)狀,即所謂的“高評價(jià),低應(yīng)用”。鑒于此,需要在數(shù)學(xué)史融入小學(xué)數(shù)學(xué)課堂的途徑和方法方面作一些探討。
綜合國內(nèi)外學(xué)者的觀點(diǎn),數(shù)學(xué)知識的歷史進(jìn)入課堂,大體可分為從歷史到教學(xué)和從教學(xué)到歷史兩種模式。從歷史到教學(xué),即從閱讀歷史資料出發(fā),思考其和數(shù)學(xué)教學(xué)的關(guān)系,反思是否可以為教學(xué)所用,若有聯(lián)系可以運(yùn)用的話,則進(jìn)一步查閱歷史文獻(xiàn),設(shè)計(jì)適合教學(xué)應(yīng)用的形式應(yīng)用到教學(xué)中,教學(xué)結(jié)束后反思教學(xué)效果并進(jìn)行進(jìn)一步修改和改進(jìn)。從教學(xué)到歷史,即從分析數(shù)學(xué)課堂教學(xué)目標(biāo)出發(fā),根據(jù)目標(biāo)設(shè)計(jì)教學(xué)計(jì)劃,根據(jù)課堂教學(xué)活動(dòng)去查找與之相關(guān)的歷史文本,將歷史文本中相應(yīng)的材料進(jìn)行合理的“再創(chuàng)造”后,運(yùn)用到課堂教學(xué),教學(xué)結(jié)束后反思教學(xué)效果并進(jìn)行進(jìn)一步修改和改進(jìn)。
三、結(jié)語
數(shù)學(xué)史不僅僅是單純的數(shù)學(xué)成就的編年記錄,數(shù)學(xué)史是研究數(shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)方法和數(shù)學(xué)思想的起源與發(fā)展,及其與社會政治、經(jīng)濟(jì)和一般文化聯(lián)系的一門學(xué)科。而現(xiàn)行的數(shù)學(xué)教材既不是按歷史發(fā)展來講,也不是按難易程度來講,而是所謂的“教育數(shù)學(xué)”,是為了讓學(xué)生“更容易”接受數(shù)學(xué)知識而特意編寫的。因此,一個(gè)數(shù)學(xué)概念在歷史上是如何產(chǎn)生的?一個(gè)數(shù)學(xué)定理或公式是如何發(fā)現(xiàn)的?一個(gè)數(shù)學(xué)分支是如何起源的?對這一系列問題,教材的編者、授課教師都很少關(guān)注。這樣以來數(shù)學(xué)成了一門枯燥、呆板的學(xué)科,影響了學(xué)生對數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)和理解。在數(shù)學(xué)教育中融入數(shù)學(xué)史的教學(xué)中“通過生動(dòng)豐富的事例,了解數(shù)學(xué)發(fā)展過程中若干重要事件、重要人物與重要成果,初步了解數(shù)學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的過程,體會數(shù)學(xué)對人類文明發(fā)展的作用,提高學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,加深對數(shù)學(xué)的理解,感受數(shù)學(xué)家的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度和鍥而不舍的探索精神。”以達(dá)到幫助學(xué)生通過學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,認(rèn)識數(shù)學(xué)的科學(xué)意義、文化內(nèi)涵,理解和欣賞數(shù)學(xué)的美學(xué)價(jià)值。即使今后他們不從事數(shù)學(xué)教育或數(shù)學(xué)研究工作,可是正確數(shù)學(xué)觀,以及對數(shù)學(xué)真切感受,會使他們受益終身的。
參考文獻(xiàn):
數(shù)學(xué)概念可分為兩個(gè)重要方面:一是概念的“質(zhì)”,也就是概念的內(nèi)涵(概念的本質(zhì)屬性);二是概念的“量”,也就是概念的外延(概念的所有對象的和).假如把一個(gè)概念當(dāng)做一個(gè)集合,那么概念的內(nèi)涵就是這個(gè)集合里的元素的所有的共同屬性的總和,而概念的外延則是這個(gè)集合中所有元素的全體.內(nèi)涵和外延是不可分割的兩部分.提示概念的內(nèi)涵就不能不涉及概念的外延.概念的外延還有大小之分,外延大的就做種概念,外延小的則叫做屬概念.在實(shí)數(shù)和有理數(shù)這兩個(gè)概念中,實(shí)數(shù)是種概念,而有理數(shù)是屬概念了.當(dāng)然,種概念與屬概念也不是絕對的,有理數(shù)對實(shí)數(shù)來說是屬概念,但它對整數(shù)來說又是種概念了.一個(gè)概念,可能有許多的屬概念.一個(gè)屬概念與其他的屬概念本質(zhì)上的差別又稱為屬差.
要想給某一概念下定義,首先應(yīng)先向?qū)W生指出被定義的概念最接近的概念是什么,再緊接著指出被定義概念的屬差,即概念定義=種概念+屬差.
例如,為了定義菱形,我們可以先利用“平形四邊形”概念,“平行四邊形”是菱形最接近的種概念,它規(guī)定了菱形所屬的類別,但菱形不是一般的平行四邊形,它以“有一組鄰邊相等”這一特征與平行四邊形的另一屬概念——矩形區(qū)別開,所以得到:菱形=平行四邊形+有一組鄰邊相等.
為了使學(xué)生能明確被定義的概念,就得先做到心中有數(shù),準(zhǔn)確地找到與其最鄰近的種概念及其屬差,抓住概念的本質(zhì)特征,把握定義中的關(guān)鍵字句,弄清概念間的區(qū)別和它們的內(nèi)在聯(lián)系,把握概念的內(nèi)涵,加深理解概念的外延.因此,在平時(shí)的教學(xué)中應(yīng)特別注意把不同的概念聯(lián)系在一起,進(jìn)行對比,并從不同側(cè)面加深對概念的理解,使它系統(tǒng)化,否則會造成學(xué)生對概念理解模糊,而導(dǎo)致錯(cuò)誤運(yùn)用.
二、明確概念的層次性
一般的概念都是通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或某些具體的事例分析,經(jīng)過抽象概括而導(dǎo)出的,它有一個(gè)形成的過程.中學(xué)數(shù)學(xué)教材中的概念,是從幾個(gè)原始的概念和公理出發(fā),通過一番推理而擴(kuò)展成為一系列的定義和定理,而每一個(gè)新出現(xiàn)的概念都依賴著舊有的概念來表達(dá),或是舊有的概念推導(dǎo)出來的.
針對概念形成的階段性、發(fā)展性和連貫性,教學(xué)中應(yīng)當(dāng)注意:在學(xué)生對某些預(yù)備概念模糊不清的情況下,千萬不要急于引入新概念,應(yīng)先復(fù)習(xí)涉及新概念的有關(guān)預(yù)備概念,尤其是重要的、關(guān)鍵性的預(yù)備概念,教師要反復(fù)強(qiáng)調(diào),求得較徹底的理解.
三、掌握概念的抽象性
中學(xué)數(shù)學(xué)教材中的許多原始概念,如點(diǎn)、線、面、體、數(shù)、常數(shù)、變數(shù)等,都是由具體的事物觀察再抽象出來的.人們長期觀察了月亮、太陽、光線、水面等具體事物,逐步形成了有關(guān)“圓”、“ 直線”、“ 平面”等帶有共性的、本質(zhì)的概念.這是對具體的數(shù)和形的感知而形成的表象,再由表象經(jīng)過抽象、概括而形成的.
概念是人們對感性材料進(jìn)行抽象的產(chǎn)物,感性認(rèn)識是形成概念的基礎(chǔ).如果學(xué)生沒有感性認(rèn)識或感性認(rèn)識不怎么完備時(shí),我們就應(yīng)該借助于實(shí)物、模型、教具、圖形或形象的語言進(jìn)行較為直觀的教學(xué),使學(xué)生從中獲得感性認(rèn)識.對于一些概念(屬概念),可以直接從已知的概念(種概念)中引入,不必再經(jīng)過取得感性認(rèn)識的階段,如有理數(shù)的概念,就可以直接從整數(shù)、分?jǐn)?shù)引入.
數(shù)學(xué)概念教學(xué)的根本任務(wù)是正確地揭示概念的內(nèi)涵和外延,使學(xué)生深刻理解并系統(tǒng)地掌握概念、靈活地運(yùn)用概念。為此教學(xué)中一般側(cè)重以下幾方面:重視概念的引入、抓住本質(zhì)講清概念、鞏固深化和運(yùn)用概念。于是莫名其的情境、死記硬背、反復(fù)操練成了教學(xué)中的常見的事。事實(shí)上,學(xué)生只有真正理解了概念才能正確、靈活地運(yùn)用其解決問題。所以在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中“理解”成為關(guān)鍵所在。
一、何為“數(shù)學(xué)理解”
數(shù)學(xué)需要理解。從教學(xué)實(shí)踐和現(xiàn)代教育觀念看,即使對于像歷史、文學(xué)這樣記憶多于理解的學(xué)科,理解也是必不可少的,何況對重在思維、理解、頓悟的數(shù)學(xué)學(xué)科。學(xué)數(shù)學(xué)需要理解,教數(shù)學(xué)更需要理解。然而在現(xiàn)實(shí)的數(shù)學(xué)教學(xué)中,“照本宣科”、 “按規(guī)定辦”的事卻屢見不鮮。
什么是“數(shù)學(xué)理解”,日常的“理解”:我們通常學(xué)一個(gè)東西,說“懂了”、“明白了”即“理解”了,是什么意思?“詞典”日:理解就是“懂”,而“懂”呢?是知道,再查知道,則又是懂或理解。因此,終無結(jié)果。與我們?nèi)粘W(xué)習(xí)中“數(shù)學(xué)理解”含義最切近的,是皮亞杰和格拉斯菲爾德的建構(gòu)主義學(xué)說的解釋。
數(shù)學(xué)理解的含義。建構(gòu)學(xué)說稱:“我們通過自己的經(jīng)驗(yàn)構(gòu)造自己的理解……是我們自己的注意、選擇與建構(gòu),為理解現(xiàn)實(shí)提供了構(gòu)造。”這里的“經(jīng)驗(yàn)”、“注意”就是我們已掌握的數(shù)學(xué)雙基或三基(基礎(chǔ)知識、基本技能和基本的數(shù)學(xué)思想方法),“現(xiàn)實(shí)”就是要學(xué)習(xí)的新的數(shù)學(xué)對象,而選擇、建構(gòu)、構(gòu)造,就是理解(的過程、舉措、結(jié)果)。在這里,“理解”既是聯(lián)系未知與已知間的紐帶或橋梁,又是這橋梁的建造過程(以下是數(shù)學(xué)理解結(jié)構(gòu)模型圖)。
由此可見,“理解”同現(xiàn)有認(rèn)知結(jié)構(gòu)有關(guān),是它的一個(gè)功能,而理解的過程,就是建構(gòu)過程,包括對信息攝取、加工和納入(已有結(jié)構(gòu)),怎樣加工呢? 按皮亞杰(J.Piaget)發(fā)生認(rèn)識論學(xué)說,就是主體通過圖式(Scheme,格局,原認(rèn)知結(jié)構(gòu))對外來信息進(jìn)行同化、順應(yīng)及相互平衡。對數(shù)學(xué)來說,就是將新的對象通過抽象、概括、符號化、對比、必要的推理等,化歸到已知或已解的問題網(wǎng)絡(luò).這個(gè)加工(即C)的過程,不僅需要B提供工具、方式、標(biāo)準(zhǔn),而且還要有思想、觀念(相當(dāng)于構(gòu)想或藍(lán)圖)的參與。
二、基于哲學(xué)觀點(diǎn)的提高學(xué)生“數(shù)學(xué)理解”能力的案例
作為教師該如何通過課堂教學(xué)完善學(xué)生的數(shù)學(xué)理解?以下是筆者在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中提高學(xué)生數(shù)學(xué)理解能力的兩個(gè)案例。
1、將“質(zhì)量互變觀”運(yùn)用于概念引入教學(xué)。
辯證唯物主義告訴我們:量變是質(zhì)變的前提和條件,只有當(dāng)量的積累達(dá)到一定程度才能引起質(zhì)變。例如:數(shù)列極限的定義,是高中數(shù)學(xué)教學(xué)的難點(diǎn),對學(xué)生來說,“極限”或許是一個(gè)新的概念,但對極限思想?yún)s未必生疏,因?yàn)樵谝郧耙恍﹥?nèi)容的學(xué)習(xí)中,曾多次運(yùn)用它解決過數(shù)學(xué)問題,對這些問題的簡單回顧,有利于調(diào)動(dòng)知識儲存,使學(xué)生產(chǎn)生一種“似曾相識燕歸來”的親切感。例如,我國古代數(shù)學(xué)家劉徽為了定義和計(jì)算圓的周長采用了“割圓術(shù)”,他首先作圓的內(nèi)接正六邊形,再作圓的內(nèi)接正十二邊形,內(nèi)接正二十四邊形,內(nèi)接正四十八邊形,等等。當(dāng)邊數(shù)無限增加時(shí),這一串圓的內(nèi)接正多邊形的周長無限接近于一個(gè)常數(shù),于是理所當(dāng)然地認(rèn)為這個(gè)常數(shù)就是該圓的周長。從而實(shí)現(xiàn)了這一極限變化過程中飛躍式的“終結(jié)”。
2、將“變化發(fā)展觀”運(yùn)用于概念發(fā)展教學(xué)。
高中教材選修1-2第四章第一節(jié)是講授數(shù)的概念的發(fā)展,高中學(xué)生學(xué)到復(fù)數(shù)這一章時(shí),數(shù)的概念的擴(kuò)張?jiān)谥袑W(xué)階段到此為止了,教材在這一節(jié)里簡單扼要對已經(jīng)學(xué)過的數(shù)集在生產(chǎn)與科學(xué)發(fā)展的需要逐步擴(kuò)充的過程作了概括,數(shù)的概念的發(fā)展是,其本身與人類社會的發(fā)展一樣是一部波瀾壯闊的發(fā)展史,在結(jié)束語中,我作了如下設(shè)計(jì)與講解:數(shù)的概念的發(fā)展大致按如下順序:
正分?jǐn)?shù) 負(fù)有理數(shù)與零 無理數(shù)虛數(shù)
自然數(shù) 正有理數(shù) 有理數(shù) 實(shí)數(shù) 復(fù)數(shù)
從數(shù)的概念的發(fā)展史來觀察,體現(xiàn)了人類的社會實(shí)踐是一個(gè)由低級到高級不斷變化發(fā)展的過程,這就決定了人的認(rèn)識也是一個(gè)如此的發(fā)展過程,數(shù)的概念產(chǎn)生于實(shí)際需要,在實(shí)踐中得到發(fā)展,數(shù)集的每一次擴(kuò)充,都是由于舊數(shù)集與解決具體問題間的矛盾而引起的,舊的矛盾解決了,新的矛盾又產(chǎn)生了,最終將它推向一個(gè)新的階段,數(shù)集擴(kuò)充到復(fù)數(shù)集是否還可以再繼續(xù)擴(kuò)充呢?答案是肯定的,1843年就有四元數(shù)(超復(fù)數(shù))出現(xiàn),愛因斯坦的相對論已經(jīng)證明了時(shí)間與空間是互相互聯(lián),不能彼此分離的。這種統(tǒng)一的四維世界,是可以用四元數(shù)把它表示出來。這說明了人們對數(shù)的認(rèn)識,永遠(yuǎn)沒有終結(jié)。
三、強(qiáng)化數(shù)學(xué)概念正確理解的方法分析
筆者以數(shù)學(xué)概念的展開過程為根據(jù),去研究數(shù)學(xué)理解的教學(xué)流程設(shè)計(jì).根據(jù)不同特點(diǎn)的數(shù)學(xué)概念所對應(yīng)的理解過程和方式之間的差別,通過對數(shù)學(xué)概念的系統(tǒng)分析,來達(dá)到展示學(xué)生不同理解過程的目的。
1、敘實(shí)式數(shù)學(xué)概念的定義及其理解分析。
敘實(shí)式數(shù)學(xué)概念一般指的是那些原始概念,不定義的概念,或者是那些很難用嚴(yán)格定義確切描述內(nèi)涵或外延的概念。這類概念包括平面、直線等原始概念,包括算法、法則等不定義概念,還包括數(shù)、代數(shù)式等外延定義概念等.此類概念所共有的一個(gè)特點(diǎn)是無法直接確定其內(nèi)涵或外延,或者其定義當(dāng)中存在著較容易造成多方面理解的非數(shù)學(xué)詞匯。 敘實(shí)式數(shù)學(xué)概念的認(rèn)知表征是從人們所認(rèn)識世界的現(xiàn)實(shí)背景中抽象出來的,與實(shí)際背景有一定的差異性,所以其現(xiàn)實(shí)背景的豐富性與表征的單一性之間也就會產(chǎn)生較大的矛盾。
比如在直線的概念理解中,對于直線所具有的無限長的特點(diǎn)來說,所要研究的是關(guān)于直線的長度問題.一張紙的折痕、課桌的邊、筆直的鐵軌等各式各樣的實(shí)物中的線雖然長短不一,但可以要多長就有多長,這種性質(zhì)說明直線具有一定的可延伸性,從而反應(yīng)出直線具有無限長的性質(zhì).另外,對于直線的不計(jì)粗細(xì)和曲直的特征,也有豐富的例子與之對應(yīng).這些反映不同性質(zhì)的例子的總和所對應(yīng)的是一個(gè)完整的關(guān)于直線概念本質(zhì)特征.
敘實(shí)式數(shù)學(xué)概念的理解方式就是通過敘述其現(xiàn)實(shí)背景或其外延來理解此類數(shù)學(xué)概念的理解方法,可以解決理解此類概念所面臨的外延不清的問題,即如何引導(dǎo)學(xué)生理解這些概念的描述特征與現(xiàn)實(shí)形態(tài)多樣性特征之間的關(guān)系.引導(dǎo)學(xué)生理解此類概念時(shí),需要借助于這類概念的眾多的外延中找出不同對象的差異,并通過差異比較來形成對概念特征的理解。利用現(xiàn)實(shí)中的大量豐富的實(shí)物去促進(jìn)學(xué)生理解那些不能十分確切表述的數(shù)學(xué)概念,使學(xué)生對數(shù)學(xué)概念由大量豐富的感性認(rèn)識逐漸上升到完整的理性認(rèn)識。
2、推理式數(shù)學(xué)概念的定義及其理解分析。
推理式數(shù)學(xué)概念是指能夠?qū)Ω拍钆c相關(guān)概念的邏輯關(guān)系本質(zhì)的表述的數(shù)學(xué)概念。此類概念的特點(diǎn)為:前有因,后有果,同層有聯(lián)系.“前有因”指的是它們是在一些基本概念的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的;“后有果”指的是它還能推出或定義出一些概念;“同層有聯(lián)系”指的是與它所并列于同一個(gè)邏輯層次上的其它概念有著一定的邏輯相關(guān)性。所以推理式數(shù)學(xué)概念的認(rèn)知表征是以邏輯關(guān)系確定下來的網(wǎng)絡(luò)式為特點(diǎn)的。
以平行四邊形概念為例,平行四邊形與四邊形間存在著一定的邏輯關(guān)系。四邊形的概念是平行四邊形的立腳點(diǎn),在平行四邊形的基礎(chǔ)上還能定義一些特殊的平行四邊形,如長方形、菱形等。梯形與平行四邊形構(gòu)成同層概念,這些概念形成了一個(gè)相關(guān)的邏輯體系,理解這些概念必須在該體系中完成。
推理式數(shù)學(xué)概念的理解方式是利用數(shù)學(xué)概念網(wǎng)絡(luò)中概念之間存在著的邏輯關(guān)系,以數(shù)學(xué)概念的邏輯基礎(chǔ)作為出發(fā)點(diǎn),根據(jù)概念的邏輯關(guān)系去理解新概念的全部內(nèi)涵和外延.使學(xué)生構(gòu)建出完整的數(shù)學(xué)概念認(rèn)知結(jié)構(gòu),達(dá)到理解的目的.借一句古詩來形容,即為“隨風(fēng)潛入夜,潤物細(xì)無聲”。將邏輯方法“隨著”它們的這三個(gè)特點(diǎn)“入”數(shù)學(xué)概念之中,用一定的邏輯方法去“細(xì)無聲”地與它們相結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生完成理解數(shù)學(xué)概念的整個(gè)邏輯過程。
3、變化式數(shù)學(xué)概念的定義及其理解分析。
變化式數(shù)學(xué)概念包括以原始概念為基礎(chǔ)定義的,包括那些借助于一定的字母與符號等表述,經(jīng)過嚴(yán)格的邏輯提煉而形成的抽象表述的數(shù)學(xué)概念。其特點(diǎn)為經(jīng)過逐級抽象后,在其應(yīng)用時(shí)很難看出原形.這類數(shù)學(xué)概念的認(rèn)知表征擁有著千變?nèi)f化的形式,學(xué)生所需認(rèn)知的正是通過對各種形式的演變的不斷總結(jié)而達(dá)到理解目的的。
在初一下學(xué)期的數(shù)學(xué)課程中,加入了有關(guān)“函數(shù)”的內(nèi)容,但其教學(xué)目的主要還是讓學(xué)生理解“函數(shù)”所包含的“變量”“自變量”及“因變量”這三個(gè)數(shù)學(xué)概念.以這三個(gè)數(shù)學(xué)概念為例,它們是以某一個(gè)變化過程來定義的,它們擁有很多種變化的過程,但“萬變不離其宗”.這個(gè)“宗”就是變量的概念,其中“萬變”所包含的是可以構(gòu)建出有關(guān)“變量”的概念的相關(guān)的每個(gè)變化過程。
變化式數(shù)學(xué)概念的理解方式是針對其內(nèi)涵與外延的多樣性與其表述的穩(wěn)定性之間的矛盾,通過“取之于概念,用之于變化”的過程,解決概念表述中,因不確定因素所導(dǎo)致的學(xué)生無法直接通過邏輯分析獲得觀念的困難,引導(dǎo)學(xué)生從這些數(shù)學(xué)概念不變的文字中悟出其變化的特點(diǎn),最終使學(xué)生達(dá)到徹底地理解數(shù)學(xué)概念的目的。
在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,概念本身是基礎(chǔ)知識重要組成部分,同時(shí),只有學(xué)會了數(shù)學(xué)概念,才有機(jī)會了解其他相關(guān)的基礎(chǔ)知識.因而,概念教學(xué)的重要性不言而喻.目前,有關(guān)文件對概念教學(xué)提出了新的要求,要求要以學(xué)生的以往學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),結(jié)合小學(xué)生特有的心理發(fā)展規(guī)律以及概念教學(xué)自身的教學(xué)特征來開展教學(xué)工作.
一、小學(xué)數(shù)學(xué)概念教學(xué)的思考
(一)小學(xué)數(shù)學(xué)概念的含義
數(shù)學(xué)概念是將客觀存在的本質(zhì)屬性反映到人腦中,反映的主要內(nèi)容是數(shù)學(xué)研究的客觀對象,即數(shù)量關(guān)系與空間形式.值得一提的是,數(shù)學(xué)是一門將非本質(zhì)屬性都舍棄的學(xué)科,如事物的顏色、氣味等屬性都通通被忽視掉.而只關(guān)注本質(zhì)屬性,即事物的形狀、大小、數(shù)量關(guān)系等.
(二)小學(xué)數(shù)學(xué)概念的分類
按照數(shù)學(xué)概念呈現(xiàn)方式的不同,可以將小學(xué)數(shù)學(xué)概念分為:
1.圖形輔助式概念.這種方法被普遍運(yùn)用于低年級的數(shù)學(xué)教學(xué)中,因其能夠很好地彌補(bǔ)低年級小學(xué)生缺乏常識、識字量較少的問題.在這種呈現(xiàn)方法中,除了概念的名稱外,其余內(nèi)容完全用圖像的形式來表達(dá).如在對“2”這個(gè)數(shù)字的概念的教學(xué)時(shí),通常用兩個(gè)小朋友等圖像來表達(dá)“2”的概念.
2.字形結(jié)合式概念.該方法也被稱為描述法,其適用范圍廣泛,在中高低年級都能看到這一方法的使用.具體來說,是將概念的實(shí)際原型作為“形”,并與生動(dòng)形象的描述性語言相結(jié)合,以此來共同表達(dá).如在學(xué)習(xí)“小數(shù)”的概念時(shí),會使用“如0.1、1.3、1.4這樣結(jié)構(gòu)的數(shù)被稱為小數(shù)”來進(jìn)行表達(dá),在這里,原形是“0.1”,而描述性語言則是其余的部分.
3.純文字定義式概念.這種方式較為適用于高年級學(xué)生,因?yàn)樾枰⒃趯W(xué)生已有部分原有概念的基礎(chǔ)上.具體來說就是用較為簡單明了卻完整的語言來進(jìn)行解釋.如“三角形是由三條線段圍成的圖形”等概念就是用的這樣的方法.
(三)小學(xué)數(shù)學(xué)概念的特征
1.區(qū)別于生活概念.數(shù)學(xué)中的“角”單指具有公共點(diǎn)的兩條射線形成的圖形,而生活中卻有“牛角”“桌角”等多重含義.
2.同一概念可通過有不同的定義表述.同樣是角,除了上面提到的那個(gè)概念外,還可表述為一條射線繞其端點(diǎn)旋轉(zhuǎn)所得的圖形.
3.定義較為低級且原始,具有發(fā)展性.如“圓”在小學(xué)并沒有給出明確的定義,而是用圖形來表示,而到了中學(xué)就會給出具體的定義了.此外,小學(xué)數(shù)學(xué)的概念隨著年級的提升,描述性概念也會逐步增多.
4.概念間有邏輯聯(lián)系性.在某些原始的概念上逐步發(fā)展出多個(gè)概念,如在“數(shù)”的概念上發(fā)展出“小數(shù)”“整數(shù)”等相關(guān)子概念.
二、小學(xué)數(shù)學(xué)概念教學(xué)的實(shí)踐
(一)教學(xué)實(shí)踐中存在的問題
1.重視概念理解,而忽視產(chǎn)生過程.在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中,往往只重視概念自身的理解,而不重視概念是如何推導(dǎo)出來的.讓學(xué)生只能死記概念,而不能從中獲得思考方式的學(xué)習(xí),錯(cuò)失了培養(yǎng)邏輯能力的好時(shí)機(jī).
2.講解過程簡單,缺乏體驗(yàn)性活動(dòng).小學(xué)教師在進(jìn)行數(shù)學(xué)概念教學(xué)時(shí),多運(yùn)用文字?jǐn)⑹龅姆椒▉磉M(jìn)行講解,手法也多是讓學(xué)生反復(fù)誦讀記憶.而不開展與學(xué)生的互動(dòng)教學(xué),更忽視對概念的有效體驗(yàn).
3.教與學(xué)相互顛倒.教師對于學(xué)生的學(xué)習(xí)能力預(yù)估過低,在課堂上往往采用填鴨式的教學(xué),而忽視學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)能力,進(jìn)而主次顛倒.
(二)小學(xué)數(shù)學(xué)概念教學(xué)的實(shí)踐與思考
在進(jìn)行小學(xué)數(shù)學(xué)概念教學(xué)的過程中,為了避免上述問題,同時(shí)提升教學(xué)的有效性,因而提出以下在小學(xué)數(shù)學(xué)概念教學(xué)課堂實(shí)踐上的建議:
1.以學(xué)生已有知識和生活經(jīng)驗(yàn)作為切入點(diǎn).小學(xué)生的已有知識量較少,且生活經(jīng)驗(yàn)也較為缺乏.因此,在進(jìn)行概念教學(xué)時(shí),應(yīng)當(dāng)從他們僅有的“過往”入手.這樣的方式能夠讓學(xué)生更受到概念的內(nèi)涵、產(chǎn)生的過程以及對于日后學(xué)習(xí)的意義.并為下面的深入學(xué)習(xí)提供思維上的準(zhǔn)備.
2.引導(dǎo)學(xué)生對認(rèn)知進(jìn)行分析.學(xué)生在認(rèn)識概念時(shí),多半是感性與理性的結(jié)合,而其中,感性更有可能占據(jù)上風(fēng).這就造成了學(xué)生對概念的理解可能出現(xiàn)偏差.所以要在老師的引導(dǎo)下對自己所認(rèn)識的概念進(jìn)行分析,反思認(rèn)識上的錯(cuò)誤,做到正確理解.
3.解釋數(shù)學(xué)概念的構(gòu)建過程.數(shù)學(xué)概念看似抽象,但其背后卻有著復(fù)雜卻深刻的推導(dǎo)過程.教師不應(yīng)該直接跳過概念推導(dǎo)這一步,而是借此過程來提升學(xué)生的邏輯思維,進(jìn)而感受概念推導(dǎo)過程中隱含的數(shù)學(xué)本質(zhì).
4.構(gòu)建情境式教學(xué)模式.根據(jù)正常的認(rèn)識規(guī)律,我們可以發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)概念教學(xué)在情境式教學(xué)模式中能夠獲得較好的效果.具體來說,首先我們需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)具體的情境,此時(shí)將概念引入進(jìn)來,并且通過教師的引導(dǎo),學(xué)生開始探索概念的含義,進(jìn)而形成概念本身.最后,需要對概念進(jìn)行辨析與使用,以深化對數(shù)學(xué)概念的理解.
結(jié)語
概念教學(xué)在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的地位自然是至關(guān)重要的.可以說,正是概念串聯(lián)起了一個(gè)又一個(gè)的章節(jié),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)學(xué)習(xí).本文對小學(xué)數(shù)學(xué)概念的思考與教學(xué)實(shí)踐的考量都只是一個(gè)開始,而真正具體的操作還需要戰(zhàn)斗在一線的人民教師多多探索,多多實(shí)踐.如此,才能真正培養(yǎng)出具有數(shù)學(xué)思維的學(xué)生.