在引入中关注数学本质活动,是指关注引入的各种情境问题中体现的数学本质,其中就有关注数学思想如何在引入环节中体现。关注引入的研究很多,然而,如何让引入有趣、有实际情境等的研究很多,如何在教学的引入渗透数学思想的研究很少。笔者在实践中发现,运用数学思想引入同样可以让学生有兴趣学习——当学生发现自己有了一套研究新知识的模型时,学生能主动提问:这课时可能要研究什么?用什么方式研究?等。
运用类比研究问题的基本模式在整个数与式的学习过程中有明显的体现,从数与式中的基本概念到加、减、乘、除、乘方等运算,再到方程、不等式、函数等学习过程中的概念教学。不同于单纯的情境背景引入,在概念教学中渗透类比思想引导学生将教学中涉及概念的重要问题表述后,容易引导学生直截了当地关注概念教学整个课时的主要思路,能避免情境背景探讨后学生误将注意力集中到情境背景中的其他要素或盲目地总结情境背景中的问题等。
如在数轴、相反数、绝对值概念教学引入中,引导学生类比以下思维模型研究问题,教学思路更清晰:①什么是数轴(相反数、绝对值);②注意要素有哪些;③主要意义有哪些。在数轴教学中通过引导及小结渗透基本概念学习时的思维模式,到相反数、绝对值等概念学习基本可以通过提问引导学生类比进行概念学习。如提问:我们已经系统学习的数轴这一概念,回想一下我们的学习过程,你觉得对于新的概念——相反数,我们可以从哪些方面展开学习呢?分别由个别学生逐步回答。另外,平面几何以及概率统计等知识体系中的概念学习亦能渗透着类比思想,引入类比思想使整个教学思路更清晰。如从直线型图形中最基本的点、线、面(多边形)等定义到图形之间的关系——点与线的关系、线与线的关系、图形的全等与相似,再到曲线型图形——圆、圆与直线的关系、圆与圆的关系等概念的学习中都可以巧借类比思想使教学思路明朗。
整式与分式较容易引入类比思想,有理数、实数、整式(分式)、代数式,数与代数这一体系无一不是特殊到一般的研究思路,后一概念也是前一概念的属(上位)概念;方程与不等式可类比引入学习,而当代数式的值不固定也不再是某一个范围时,更一般化时便有了变量与变量间的关系,进而引入函数这一内容,当函数的值取某一固定值时便产生了方程,当函数的值在某一范围时便产生了不等式,这样特殊到一般、一般到特殊的思想将方程、不等式、函数三个重要的知识之间的关系呈现得淋漓尽致。
事实证明,只要深入研究,趣味引入也不乏数学思想。通过长期对引入环节渗透数学思想的关注,学生能逐步从回答问题转变到开始会提出问题并分析问题。
(二)问题串模板,将探索过程模型化
在探索过程中运用问题串模板实现探索过程模型化。数学思想具有过程性特点。数学思想是数学知识与方法的内省,并非数字知识的外在表现形式,它的形成与发展以数学知识为载体,是在学生参与数学活动的过程中形成的。在教学中需要教师通过数学活动渗透数学思想。其中,数学概念的形成活动、数学命题的探索过程都是渗透数学思想的重要手段。
对于新概念的学习经历的问题串:什么是新的概念?这个概念要注意什么(特点或性质,通常考虑特殊情况,渗透一般化与特殊化思想)?新概念与以前的哪些概念有关联(一般化与特殊化思想,类比思想研究同类概念)?区别与联系是什么?新概念学习的意义是什么(运用于)?运用中的易错点是什么(通常是一些特殊情况,渗透一般化与特殊化思想)?
对于研究图形的空间与数量关系的问题串:什么是新的图形?从点、线、面的角度分析情况入手讨论,此图形有何性质?这些性质间有何关联?新的性质产生了哪些新的命题?这些命题的运用是什么?
如二次函数的图像教学的探索过程:
教师:本堂课我们开始探索二次函数的图像与性质,这是初中阶段我们研究的最后一种特殊的函数(渗透由一般到特殊的思想),我们已经学习过哪些类似的函数?
教师边听学生回答边板书(分类符号容易体现出概念的属种关系,有助于学生建立起函数的知识体系,渗透了一般到特殊的思想与分类讨论思想)(www.xing528.com)
教师:今天我们开始研究二次函数的图像,从最特殊的开始:研究y=x2的图像及性质。(简洁地引入再次渗透由一般到特殊的思想)对函数图像的研究我们并不陌生(暗示可以类比一次函数或反比例函数的研究思路),你们有思路吗?
学生:像一次函数,列表、描点、连线。(类比思想的基本体现)
分组练习:作二次函数y=-x2、y=2x2、y=-2x2、、的图像。
同一学习小组的不同同学分别选取以上二次函数的图像并绘制,并展示、更正、小结。
(三)学生做练习设计的主人,化被动为主动
例题后的变式练习通常是巩固学生学习知识的常用方法,大部分时候教师会在例题后设置相应的变式,事实上,如果在教学中长期渗透数学思想,学生可以做变式练习设计的主人。有如下途径:引导学生思考:原题中的一个数可否换为同类的其他数,可否换为另一类数,进而延伸到换成一个字母,再延伸换为一个单项式,多项式,任意的代数式。这一过程渗透着由特殊到一般的思想,也是符号化思想的体现。图形中相关的条件可否再强化或弱化,强化或弱化后结论是否发生改变。这些引导也渗透着集合的思想。介于已有很多学者、一线教师研究了如何展开变式,笔者不再赘述,只提供一种参考,将变式的设计的主人换为学生本人,在笔者的实践中,此活动并不会受学生学习成绩的影响,学生可以设计一个简单题的变式,也可以设计综合度强的变式。变换的目的在于激励学生参与其中,并且可将变式练习在日常的测试中使用。在教学中用学生亲自设计的变式练习考试时,设计者学习数学的信心与兴趣都会大大提高。
(四)凸显数学精神,将课堂小结多元化
所有教育的最终目的都是育人,都是培养学生良好的品格、形成积极的价值观与人生观。在教学中引导学生知晓事实——学生学习的数学知识在现实生活中用到的时候确实很少,然而,在学习过程中,所经历的思考,形成的思维方式与品质却随时随地影响着学生的学习与生活。
课堂小结通常包含本课时知识小结、思想的小结、重难点的小结。特别地,关于数学思想对学生非智力因素的积极影响可以在课堂小结中及时提及,可以增进学生对数学思想意义的良好体会,减少学生对数学思想的主要作用的误解。
分类讨论思想——引导学生公正、周全、严谨地看待问题。如探讨反比例函数的图像的性质,需对k为正数与负数两种情况进行讨论,这就是思考周全的情况,而不能只是取一些 k 为正数就妄自下结论,这对占有一席之地的负数“实属不公”。“对负数不公平”这一趣说,不仅能加深学生对性质的强化,渗透分类讨论不重不漏的原则,还能体现看待问题需要公平公正,需要周全思考的习惯。
化归思想——引导学生勇敢面对困难、形成坚韧不拔的品质。在教学过程中,学生常遇到化归的第一种途径无法解决问题,转而化归到第二种途径的情况,甚至是第三、第四种途径,在这样的探索过程中,学生会反复经历尝试—失败—再尝试的过程,但学生能从过程中养成不畏挫折勇于挑战的优良品质。
一般化与特殊化——引导学生包容。事物之间共存的一些共同点是事物间的关联,而差异点是事物独有的个性,较大的类别能包容事物的不同点,更多的一个性能得到更特殊的情况。
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