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關(guān)鍵詞:離散數(shù)學(xué);概念教學(xué);APOS理論
離散數(shù)學(xué)是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程。它不僅是許多專業(yè)課程如數(shù)字邏輯、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫原理、操作系統(tǒng)、編譯原理和人工智能等的必備基礎(chǔ),而且對(duì)培養(yǎng)學(xué)生抽象思維和邏輯推理能力起著重要作用。
離散數(shù)學(xué)有眾多抽象的概念,在離散數(shù)學(xué)的教學(xué)中,幾乎每一次課都有新概念的引進(jìn)。除了直接反映客觀事物的空間形式或數(shù)量關(guān)系外,許多都是在已有的數(shù)學(xué)概念的基礎(chǔ)上,經(jīng)過多層次的抽象概括而形成的。概念是思維的單位,是整個(gè)數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),是判斷p選擇p推理的重要依據(jù),直接影響到離散數(shù)學(xué)教學(xué)的成敗。從多年的教學(xué)實(shí)際來看,學(xué)生往往出現(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(shí)和理解模糊;其二是有的學(xué)生對(duì)基本概念只是死記硬背,而不去弄清楚它們的來龍去脈,將繁多的概念形成一個(gè)知識(shí)體系。這樣久而久之,嚴(yán)重影響對(duì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的掌握和運(yùn)用。從一定意義上說,數(shù)學(xué)水平的高低,取決于對(duì)數(shù)學(xué)概念掌握的程度。
基于杜賓斯基的APOS理論,我們提出離散數(shù)學(xué)概念教學(xué)應(yīng)該采取的策略,并使用大量的實(shí)例進(jìn)行說明。
1APOS學(xué)習(xí)理論
美國的杜賓斯基等人在數(shù)學(xué)教育研究實(shí)踐中,提出了一種APOS理論,即學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)概念,一般要經(jīng)過四個(gè)階段:操作(Action)階段、過程(Process)階段、對(duì)象(Object)階段、模型(Scheme)階段[1]。
操作活動(dòng)階段,是學(xué)生理解概念的一個(gè)必要條件,通過操作、活動(dòng),讓學(xué)生親身體驗(yàn)、感知問題的直觀背景以及與生活現(xiàn)實(shí)之間的聯(lián)系。
過程階段,是學(xué)生對(duì)操作、活動(dòng)進(jìn)行思考,經(jīng)歷思維的內(nèi)化、整合過程,學(xué)生在頭腦中,對(duì)活動(dòng)進(jìn)行描述和反思,抽象出概念所特有的性質(zhì)。
對(duì)象階段,是通過前面的抽象,認(rèn)識(shí)概念的本質(zhì),對(duì)其賦予形式化的符號(hào)定義及符號(hào),使其達(dá)到精致化,成為一個(gè)具體的對(duì)象,在以后的學(xué)習(xí)中,以此為對(duì)象去進(jìn)行新的活動(dòng)。
模型階段,需要經(jīng)過長(zhǎng)期的學(xué)習(xí)活動(dòng)來逐步完善,起初建立的概念模型包含反映概念的特例、抽象過程、定義以及符號(hào),經(jīng)過學(xué)習(xí)建立起與其他概念、規(guī)則、圖形等的聯(lián)系,在頭腦中形成綜合的心理圖式。
APOS理論揭示了數(shù)學(xué)概念學(xué)習(xí)的本質(zhì),是具有學(xué)科特色的學(xué)習(xí)理論。
基金項(xiàng)目:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院教改課題“離散數(shù)學(xué)概念教學(xué)研究”(52030780)。
作者簡(jiǎn)介:陳義明(1969-),男,副教授,碩士,研究方向?yàn)闄C(jī)器學(xué)習(xí);李舟軍(1963-),男,教授,博士,研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)科學(xué)理論。
2概念教學(xué)策略
對(duì)應(yīng)于APOS理論的四個(gè)階段,我們提出了離散數(shù)學(xué)概念教學(xué)應(yīng)該采取的策略。
2.1通過直觀教學(xué)和情景引入,揭示數(shù)學(xué)概念的來源與背景
由于數(shù)學(xué)概念本身具有嚴(yán)謹(jǐn)性、抽象性和符號(hào)化等特征,我們?cè)诮虒W(xué)中往往比較重視培養(yǎng)思維的邏輯性和精確性。如果只注意數(shù)學(xué)概念的傳授,置學(xué)生于被動(dòng)地位,則不利于其創(chuàng)新能力的發(fā)展,這也是很多學(xué)生覺得離散數(shù)學(xué)難學(xué)的一個(gè)重要原因。如果能在教師創(chuàng)設(shè)的情景中讓學(xué)生親身體驗(yàn)一遍概念的產(chǎn)生過程,即從需要出發(fā),讓學(xué)生大膽地猜想,體驗(yàn)到數(shù)學(xué)概念產(chǎn)生是自然的、合理的,而不是人為強(qiáng)加的,有利于學(xué)生形成數(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)。
新的數(shù)學(xué)概念的形成,有的來源于現(xiàn)實(shí)世界或解決實(shí)際問題的需要,有的是對(duì)已有數(shù)學(xué)概念的進(jìn)一步抽象概括,有的產(chǎn)生于理論發(fā)展的需要。無論是何種情形都有鮮活的背景材料為例證。因此,我們必須通過直觀事例,把握數(shù)學(xué)概念的本質(zhì)特征。如在講述歐拉路、歐拉回路和歐拉圖的概念時(shí)[2],筆者先介紹了著名的哥尼斯堡七橋問題,學(xué)生很感興趣,很想給當(dāng)時(shí)人們提出的問題一個(gè)解答。接下來介紹數(shù)學(xué)家歐拉如何將這樣一個(gè)實(shí)際問題抽象為一個(gè)圖論問題,然后給出那樣的回路不存在的結(jié)論。從而非常自然地給出上述的三個(gè)概念,當(dāng)時(shí)人們要找的路徑叫做歐拉回路,如果不要求回到出發(fā)點(diǎn),則那樣的路徑叫歐拉路,具有歐拉回路的圖叫做歐拉圖。等價(jià)關(guān)系、等價(jià)類和商集是三個(gè)比較難的概念,筆者首先給學(xué)生一個(gè)等價(jià)關(guān)系,讓學(xué)生畫出它的關(guān)系圖,觀察這個(gè)關(guān)系圖的特點(diǎn)(集合的所有元素被劃分為一些“團(tuán)”,來自不同團(tuán)的兩個(gè)元素不滿足關(guān)系),從而定義這種特殊的關(guān)系叫等價(jià)關(guān)系。接下來引導(dǎo)學(xué)生描述每一個(gè)“團(tuán)”,引出等價(jià)類的概念。最后讓學(xué)生思考如何用等價(jià)類描述整個(gè)集合,給出商集的概念。整個(gè)過程讓學(xué)生深深的體會(huì)到每一個(gè)概念都是在解決問題的過程中提出的,是為解決問題服務(wù)的。
教師在教學(xué)中還應(yīng)該運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù),去體現(xiàn)數(shù)學(xué)概念在形成過程中的運(yùn)動(dòng)性、變化性、過程性,讓學(xué)生通過活動(dòng)與操作,獲得對(duì)數(shù)學(xué)概念更深入的認(rèn)識(shí)。如我們可以通過動(dòng)態(tài)顯示刪除圖的頂點(diǎn)及關(guān)聯(lián)的邊的方式,給出點(diǎn)割集的概念。
2.2準(zhǔn)確掌握數(shù)學(xué)概念的內(nèi)涵和外延
數(shù)學(xué)概念的內(nèi)涵就是被概念揭示的對(duì)象的本質(zhì)屬性,而外延則是概念所反映事物的范圍(或集合)[3-4]。
在實(shí)際教學(xué)中,由于對(duì)內(nèi)涵認(rèn)識(shí)不清,學(xué)生往往區(qū)分不出概念的本質(zhì)屬性,把非本質(zhì)屬性當(dāng)作內(nèi)涵。為使學(xué)生掌握數(shù)學(xué)概念的內(nèi)涵,我們除了從概念外延中挑選正例來說明概念外,還應(yīng)該選取一些反例來進(jìn)行對(duì)比。反例可以排除與概念無關(guān)特征的干擾,作為揭穿錯(cuò)誤、偽證的強(qiáng)有力的數(shù)學(xué)方法,反例傳遞了最有利于辨別的信息,對(duì)概念認(rèn)識(shí)的深化具有非常重要的作用,這是正面例子做不到的。如在學(xué)習(xí)關(guān)系閉包的概念時(shí),我們除了按照自反閉包、對(duì)稱閉包和傳遞閉包的概念給出三種閉包的求解方法以及關(guān)系圖和關(guān)系矩陣的特征外,還有意刪除閉包中的有序?qū)蛘咛砑硬槐匾挠行驅(qū)κ怪蔀橐粋€(gè)反例,突出閉包概念的本質(zhì)屬性。
外延與內(nèi)涵是緊密相連的,外延是隨著數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)的不斷豐富而逐步深入的,因此,學(xué)生理解概念的外延往往比內(nèi)涵更為困難。在后續(xù)內(nèi)容的教學(xué)中,要不失時(shí)機(jī)的提及一些重要概念的外延,如講圖的連通性的時(shí)候,我們分析得到圖頂點(diǎn)集合上的連通關(guān)系是一個(gè)等價(jià)關(guān)系,加深對(duì)等價(jià)關(guān)系的理解。
2.3準(zhǔn)確掌握數(shù)學(xué)概念的定義、名稱、符號(hào)及正確表述
數(shù)學(xué)概念的名稱、符號(hào)、文字和口頭表述在學(xué)習(xí)與運(yùn)用數(shù)學(xué)概念中的作用,主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:第一,數(shù)學(xué)名稱、符號(hào)、文字表述和口頭表述是交流與傳播數(shù)學(xué)思想的媒介物。第二,數(shù)學(xué)名稱、符號(hào)的簡(jiǎn)明性、直觀性等特點(diǎn)有助于啟發(fā)學(xué)生思維[3]。概念定義是從具體―抽象的升華,是概念學(xué)習(xí)的高級(jí)階段。同時(shí)也是通過已有概念與關(guān)系建立新概念,揭示事物本質(zhì)屬性的過程。教學(xué)中除了原始概念以直觀描述的方式引進(jìn)外,其他數(shù)學(xué)概念均須在不失嚴(yán)謹(jǐn)性的前提下,要求學(xué)生掌握數(shù)學(xué)概念的本質(zhì)屬性和這些屬性結(jié)合的規(guī)則,以及該概念的名稱、符號(hào)及正確表述,對(duì)該數(shù)學(xué)概念形成言語的、符號(hào)的、圖形的不同形式的準(zhǔn)確表述,并做到它們之間的互釋互譯。這是我們進(jìn)行嚴(yán)密的邏輯推理,構(gòu)筑離散數(shù)學(xué)理論體系的必備基礎(chǔ)。
小學(xué)生的天性是對(duì)一切事物都有著極強(qiáng)的好奇心,基于此,教師要充分利用這一特點(diǎn)來開展教學(xué)。在課堂中,小學(xué)數(shù)學(xué)教師要積極地通過相關(guān)教學(xué)手段,促使小學(xué)生能夠積極地開動(dòng)大腦,動(dòng)手制作數(shù)學(xué)模型,將數(shù)學(xué)的知識(shí)應(yīng)用于生活中,這對(duì)于培養(yǎng)他們的思維能力、創(chuàng)造能力和動(dòng)手能力都有積極的作用。所以,在素質(zhì)教育理念的指導(dǎo)下,數(shù)學(xué)教學(xué)要將學(xué)生德智體美勞方面的能力發(fā)展,貫穿于小學(xué)生的日常學(xué)習(xí)和生活實(shí)際之中。
二、基于素質(zhì)教育理念如何改革小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)
(一)教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變
大多數(shù)教師本身是從我國傳統(tǒng)的應(yīng)試教育中走出來的,他們?cè)谒季S方面都有著應(yīng)試教育所烙下的深刻印記,所以,落實(shí)素質(zhì)教育改革首先要從教師自身的轉(zhuǎn)變開始,教師要積極參加素質(zhì)教育方面的相關(guān)培訓(xùn),深刻了解素質(zhì)教育的真正含義,只有這樣才能使教師在實(shí)際的授課中,不斷地將這一理念作為指導(dǎo)思想,深入貫徹在實(shí)際的教學(xué)活動(dòng)中,堅(jiān)持理論與實(shí)踐相結(jié)合,使得教學(xué)活動(dòng)更加科學(xué),達(dá)成培養(yǎng)和體現(xiàn)學(xué)生綜合能力的目標(biāo)。就如分?jǐn)?shù)的認(rèn)識(shí)相關(guān)教學(xué),教師可以要求學(xué)生帶一些橡皮泥,在課堂上用橡皮泥捏成各種水果形狀,再通過問題的設(shè)置請(qǐng)你切的蘋果給我。加深了學(xué)生對(duì)分?jǐn)?shù)意義的理解,同時(shí)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手、動(dòng)腦和創(chuàng)造能力都有很大的益處。
(二)學(xué)習(xí)信心的建立
我國小學(xué)生的入學(xué)年齡一般是七周歲,他們與周圍的人們相處時(shí),在心理上已經(jīng)發(fā)生較大的變化。學(xué)生會(huì)開始確認(rèn)教師的權(quán)威性,并且努力尋求教師對(duì)他們行為的認(rèn)可。所以,教師對(duì)小學(xué)生的心理特點(diǎn)要謹(jǐn)記,在實(shí)際授課中,要對(duì)小學(xué)生采取更多的鼓勵(lì)措施。例如,在課堂教學(xué)中,學(xué)生掌握了該部分?jǐn)?shù)學(xué)內(nèi)容,教師便要給予他們及時(shí)的鼓勵(lì),這些鼓勵(lì)可以是語言性的,也可以是物質(zhì)性鼓勵(lì)。這些不同的鼓勵(lì)形式,對(duì)于小學(xué)生而言,他們?cè)谛睦韺用娓惺艿浇處煂?duì)自己學(xué)習(xí)行為的認(rèn)可,從而使小學(xué)生能夠獲得更大的學(xué)習(xí)動(dòng)力和信心。
(三)互動(dòng)教學(xué)的應(yīng)用
互動(dòng)教學(xué)策略的應(yīng)用不僅有利于和諧師生關(guān)系的構(gòu)建,還有利于學(xué)生學(xué)習(xí)效率的提升?;?dòng)學(xué)習(xí)活動(dòng)需要教師的有效組織和指導(dǎo)。在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中,教師要充分發(fā)揮引導(dǎo)者的指導(dǎo)作用,即做好互動(dòng)活動(dòng)的組織工作,對(duì)學(xué)生的互動(dòng)活動(dòng)過程進(jìn)行有效的引導(dǎo),確保互動(dòng)活動(dòng)的開展和推進(jìn)。例如,學(xué)習(xí)圓的認(rèn)識(shí)教師在講授此內(nèi)容時(shí),首先可以將日常生活中常見的圓形物體,以圖片的方式展示給學(xué)生,讓他們對(duì)圓有一個(gè)初步的了解和認(rèn)知。然后,教師在教學(xué)資源庫中找出幾何圖形圓,給學(xué)生詳細(xì)地講授圓的有關(guān)知識(shí)和特征。最后,教師可以要求學(xué)生說一說他們生活中所用到的圓形物體,當(dāng)學(xué)生每說出一個(gè)圓形物體,教師就通過屏幕展示出相應(yīng)的實(shí)物圖片。這樣可以很好地幫助學(xué)生回顧圓的知識(shí),從而達(dá)到鞏固學(xué)生知識(shí)的目的。
(四)理論與實(shí)際的結(jié)合
數(shù)學(xué)對(duì)學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用能力要求較高,但其理論知識(shí)較多且計(jì)算過程復(fù)雜,很容易讓學(xué)生產(chǎn)生畏難心理,從而降低學(xué)習(xí)興趣?;诖?,教師應(yīng)深入了解學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況,豐富課堂教學(xué)活動(dòng),將理論知識(shí)與實(shí)踐活動(dòng)聯(lián)系起來,營造輕松愉悅的學(xué)習(xí)環(huán)境,助力學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)的增長(zhǎng)。如借助游戲教學(xué)方式,在學(xué)習(xí)扇形知識(shí)時(shí),可以讓學(xué)生搜集班級(jí)、校園中的扇形事物,使得學(xué)生在動(dòng)手操作的過程中獲取實(shí)用的數(shù)學(xué)知識(shí)。利用游戲教學(xué)時(shí),教師必須關(guān)注學(xué)生的參與情況,對(duì)于部分基礎(chǔ)較差的學(xué)生,應(yīng)仔細(xì)講解規(guī)則,夯實(shí)學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。值得注意的是,盡管游戲教學(xué)策略的應(yīng)用有利于學(xué)生注意力的集中,但切忌出現(xiàn)本末倒置的情況,教師應(yīng)對(duì)游戲時(shí)間嚴(yán)格控制,提升應(yīng)用效果,達(dá)成教學(xué)目的。
(五)積極應(yīng)用體驗(yàn)式教學(xué)
體驗(yàn)式教學(xué)尊重學(xué)生個(gè)體差異,能夠制訂科學(xué)的培養(yǎng)計(jì)劃,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能。教師需要將體驗(yàn)式教學(xué)延伸至課后,開展實(shí)用的課后實(shí)踐,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)生活中的數(shù)學(xué)問題。例如,在學(xué)習(xí)百分?jǐn)?shù)相關(guān)知識(shí)時(shí),教師可以先為學(xué)生布置一個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù),要求從實(shí)際生活中找出百分?jǐn)?shù)的例子,并舉例說一說百分?jǐn)?shù)的意義。如果學(xué)生無法回答,教師應(yīng)允許學(xué)生提出問題,鼓勵(lì)他們大膽質(zhì)疑。不同的學(xué)生具有不同的性格愛好、不同的認(rèn)知水平,在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中難免會(huì)呈現(xiàn)出一定差異性,對(duì)此,教師必須一視同仁,不能因?yàn)閷W(xué)生接受水平不高、學(xué)習(xí)成績(jī)差就對(duì)他們產(chǎn)生偏見,教師必須熱愛學(xué)生,根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)來開展教學(xué),采取多種措施來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,提高學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)質(zhì)量,達(dá)到教學(xué)目的。
(六)充分構(gòu)建良好的師生關(guān)系
一、在直接經(jīng)驗(yàn)與形象思維的基礎(chǔ)上引入數(shù)學(xué)概念
數(shù)學(xué)概念比較抽象,而小學(xué)生,尤其是低年級(jí)小學(xué)生,由于年齡、知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)的局限,其思維處在具體形象思維為主的階段。小學(xué)生掌握概念是一個(gè)復(fù)雜的認(rèn)識(shí)過程,他們的抽象思維是直接與感性經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)系的。因此,首先應(yīng)提供豐富而典型的感性材料,使他們從直觀形象逐步抽象內(nèi)化成概念。形象直觀地引入概念,可以通過小學(xué)生所熟悉的生活場(chǎng)景或者采用教具、模型、演示及動(dòng)手操作等方式,增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)與直接經(jīng)驗(yàn),然后逐步抽象,引入概念。這樣學(xué)生才會(huì)興趣盎然,積極思考。
如在教平均數(shù)概念時(shí),一位老師用6個(gè)完全相同的小正方體擺成三堆,第一堆1個(gè),第二堆2個(gè),第三堆3個(gè),問:“每堆一樣多嗎?哪堆多?哪堆少?”學(xué)生一看都明白。這時(shí),又把這些小正方體混在一起,重新平均分成三堆,每堆都是2個(gè),然后告訴學(xué)生“2”這個(gè)數(shù)就是這三堆正方體的“平均數(shù)”。同時(shí)讓學(xué)生說說“平均數(shù)2”是怎樣得到的。這個(gè)過程,既揭示了“平均數(shù)”的概念,又有意識(shí)滲透了“總數(shù)量÷總份數(shù)=平均數(shù)”的計(jì)算方法。然后,又?jǐn)[成最初的樣子,讓學(xué)生將平均數(shù)“2”與原來的數(shù)進(jìn)行比較。通過直觀的觀察,學(xué)生很快就能看出,平均數(shù)2比原來大的數(shù)小,比原來小的數(shù)大,即介于最大數(shù)與最小數(shù)之間。這樣,學(xué)生就形象地理解了“平均數(shù)”這一概念。再比如,在教學(xué)長(zhǎng)方形特征時(shí),可以先讓學(xué)生觀察長(zhǎng)方形的各種不同的實(shí)物,引導(dǎo)學(xué)生找出他們的邊和角各有什么共同特點(diǎn),然后抽象出圖形,并對(duì)長(zhǎng)方形的特征進(jìn)行概括。教學(xué)“圓周率”的概念時(shí),可以讓學(xué)生用繩子或其它方法量出各種圓的周長(zhǎng),算一算周長(zhǎng)是直徑的幾倍。學(xué)生通過操作與計(jì)算發(fā)現(xiàn)圓的大小雖然不同,但周長(zhǎng)總是直徑的3倍多一些。這時(shí)教師再適時(shí)引入“圓周率”的概念,學(xué)生印象深刻,容易理解并記住。
二、在經(jīng)歷和體驗(yàn)知識(shí)形成的過程中理解數(shù)學(xué)概念
在概念教學(xué)中,教師往往會(huì)關(guān)注概念表述的精確,強(qiáng)調(diào)定義定理的字斟句酌,而忽視其發(fā)生、發(fā)展的過程,忽視小學(xué)生思維的形象性與直觀性。學(xué)生也會(huì)對(duì)這種經(jīng)過簡(jiǎn)約化提煉的概念知識(shí)缺乏興趣。在教學(xué)中,應(yīng)該讓學(xué)生經(jīng)歷和體驗(yàn)知識(shí)產(chǎn)生和發(fā)展的過程,從而真正理解數(shù)學(xué)概念的內(nèi)涵與外延
二年級(jí)《認(rèn)識(shí)厘米》教學(xué)中,要讓學(xué)生對(duì)于1厘米的長(zhǎng)度概念有清晰的認(rèn)識(shí),在教學(xué)設(shè)計(jì)中必須站在兒童的立場(chǎng)上,通過有層次的設(shè)計(jì),讓學(xué)生經(jīng)歷厘米概念的認(rèn)知過程,從而理解掌握厘米概念。有位老師先讓學(xué)生觀看“小裁縫做衣服”的動(dòng)畫,小裁縫用與師傅同樣的柞數(shù)做成的衣服,客人根本穿不下。通過討論學(xué)生知道,雖然柞數(shù)一樣,但兩人每一柞的長(zhǎng)度不一樣,從而知道必須要用統(tǒng)一的計(jì)量工具,從而引出直尺。然后在尺上認(rèn)識(shí)厘米,感受1厘米的長(zhǎng)度。
在學(xué)生測(cè)量時(shí),有些學(xué)生將物體的一端與0刻度對(duì)齊,另一端與7對(duì)齊時(shí),認(rèn)為共有8個(gè)數(shù),就是8厘米。這說明學(xué)生還沒有正確建立1厘米的表象。因此可以通過這樣的設(shè)計(jì),讓學(xué)生經(jīng)歷尺的形成過程,從而幫助理解厘米的長(zhǎng)度表象。先讓學(xué)生用幾根1厘米長(zhǎng)的小棒去測(cè)量不同長(zhǎng)度的物體,比如桌子的長(zhǎng)與寬;在此基礎(chǔ)上讓學(xué)生感知到用多根1厘米的小棒連起來量會(huì)更加方便,從而引出直尺;接著設(shè)計(jì)讓學(xué)生用直尺量線段、畫指定長(zhǎng)度的線段、估計(jì)線段的長(zhǎng)度。通過這樣循序漸進(jìn)的設(shè)計(jì),伴隨著學(xué)生經(jīng)歷直尺的生成過程,學(xué)生對(duì)厘米的認(rèn)識(shí)也會(huì)更加深刻。
三、在重點(diǎn)知識(shí)的引領(lǐng)下掌握數(shù)學(xué)概念
每節(jié)課都有教學(xué)重點(diǎn),這些重點(diǎn)知識(shí)在每節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)中處于最重要的位置,是這些知識(shí)的核心,同時(shí)又與其他知識(shí)有著密切的聯(lián)系。在教學(xué)設(shè)計(jì)中,老師要高屋建瓴,善于將眾多的一般知識(shí)聚焦在相關(guān)的重點(diǎn)知識(shí)上,通過對(duì)重點(diǎn)知識(shí)的深入細(xì)致的加工,引導(dǎo)學(xué)生理解數(shù)學(xué)知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系,發(fā)揮重點(diǎn)知識(shí)對(duì)一般知識(shí)的引領(lǐng)作用。
五年級(jí)《圓的認(rèn)識(shí)》一課,要求學(xué)生認(rèn)識(shí)圓心、半徑、直徑等概念,掌握用圓規(guī)畫圓,會(huì)畫指定大小的圓,通過比一比、折一折等操作理解同一個(gè)圓的特征。在這些知識(shí)點(diǎn)中,認(rèn)識(shí)半徑、直徑的概念以及畫圓的原理是重點(diǎn)知識(shí),教學(xué)中應(yīng)以此為突破口,抓住理解畫圓的原理這一核心知識(shí),明白用圓規(guī)畫圓與圓的圓心、半徑、直徑等概念以及圓的特征的聯(lián)系??稍O(shè)計(jì)如下的教學(xué)環(huán)節(jié):先讓學(xué)生說說生活中看到的圓,選擇不同的工具畫圓,產(chǎn)生優(yōu)化畫圓方法的需求;展示體育老師操場(chǎng)畫圓的視頻,體會(huì)到畫圓在生活中的實(shí)際應(yīng)用,同時(shí)建立起與圓規(guī)畫圓的初步聯(lián)系;命名圓心、半徑、直徑等概念,認(rèn)識(shí)圓規(guī)畫圓的原理;比一比、折一折相同的圓,理解同一圓中所有半徑、直徑都相等的特征。
四、在新舊知識(shí)的聯(lián)系中完善數(shù)學(xué)概念
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)概念課;教學(xué)研究
中圖分類號(hào):G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1002-7661(2014)20-195-01
數(shù)學(xué)概念課是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)最核心的內(nèi)容之一。通過對(duì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)概念的學(xué)習(xí),學(xué)生可以很容易就找出數(shù)學(xué)題的本質(zhì)問題,并利用一系列轉(zhuǎn)換就可以解出答案。所以數(shù)學(xué)基礎(chǔ)概念學(xué)習(xí)的好壞直接影響到了學(xué)生的數(shù)學(xué)成績(jī)的好壞。
一、數(shù)學(xué)概念的產(chǎn)生過程教學(xué)
數(shù)學(xué)概念是人們經(jīng)過長(zhǎng)期的學(xué)習(xí)與實(shí)踐得出的結(jié)果。高中數(shù)學(xué)課程繁多且困難,但是無論數(shù)學(xué)的題型如何變化,只要學(xué)生學(xué)好了數(shù)學(xué)基礎(chǔ)概念,那么一切難題都可以由繁化簡(jiǎn)。教師在進(jìn)行數(shù)學(xué)概念的基礎(chǔ)教學(xué)時(shí)應(yīng)該以提高學(xué)生的自我思考能力為主。讓學(xué)生能夠自己去思考,形成思考探索數(shù)學(xué)知識(shí)的習(xí)慣。例如,在“異面直線的概念教學(xué)”中,教師可以先提出異面直線的概念,然后讓學(xué)生自己思考在平時(shí)的生活中會(huì)碰到哪些直線是異面直線。學(xué)生在了解異面直線的基本概念之后能夠列舉出一些平時(shí)常見的異面直線,但是也有可能有一些學(xué)生列舉的異面直線是錯(cuò)誤的。這時(shí)候教師應(yīng)該指正出這些錯(cuò)誤的地方,并進(jìn)行講解,這樣能夠加深學(xué)生的印象。同時(shí)教師也應(yīng)該提出一些例子,比如,厚一點(diǎn)的課本棱角處連接的線可以看成異面直線,教室的各個(gè)角連線也可以形成異面直線。通過這兩方面的指導(dǎo)與舉例能起到更加好的教學(xué)效果。
二、數(shù)學(xué)概念課教學(xué)研究
數(shù)學(xué)概念課在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中起主導(dǎo)作用,本文對(duì)如何學(xué)好數(shù)學(xué)概念課提出一些觀點(diǎn),以及進(jìn)行了一些研究。
1、數(shù)學(xué)概念新舊聯(lián)系
高中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)過程中會(huì)學(xué)習(xí)很多的基礎(chǔ)概念知識(shí),如此多的基礎(chǔ)概念且一些比較相似,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中比較容易忘記以及混淆。例如,“異面直線與平面直線”“空間角和平面角”等。所以,教師在教學(xué)過程中應(yīng)該注意概念之間的密切聯(lián)系,相互之間形成體系并教授給學(xué)生。指導(dǎo)學(xué)生如何理解每一種概念的含義,抓住重點(diǎn),找清關(guān)聯(lián)點(diǎn)與區(qū)分點(diǎn)。
2、聯(lián)系實(shí)際,應(yīng)用實(shí)際
高中數(shù)學(xué)是一門非常抽象的學(xué)科,學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)不能明確理解概念對(duì)解題會(huì)有很大的影響。面對(duì)如此抽象的概念知識(shí)教師在教學(xué)時(shí)應(yīng)該將這種抽象的概念進(jìn)行轉(zhuǎn)換。數(shù)學(xué)知識(shí)來自于實(shí)際也應(yīng)當(dāng)應(yīng)用于實(shí)際。將難懂的數(shù)學(xué)概念轉(zhuǎn)換到實(shí)際中有利于學(xué)生的記憶和理解。例如,在“集合與元素的概念”教學(xué)中,教師可以將全班的男生和女生看成一個(gè)集合,其中的一個(gè)男生就是這一個(gè)集合中的一個(gè)元素。這樣一個(gè)例子,在課堂上能夠非常直觀形象的讓學(xué)生理解數(shù)學(xué)概念,提高了課堂效率。
3、提高文化素養(yǎng)
早在幾千年前就人們就已經(jīng)發(fā)明了數(shù)學(xué)這一門學(xué)科。隨著時(shí)間流逝,數(shù)學(xué)被運(yùn)用到了越來越多的方面。在數(shù)學(xué)的歷史長(zhǎng)河中也有許多名人為了數(shù)學(xué)研究貢獻(xiàn)了自己一生的時(shí)間。教師在上課時(shí)可以向?qū)W生講解數(shù)學(xué)的歷史文化,這樣有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也培養(yǎng)了學(xué)生的數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)。比如,在“指數(shù)”概念教學(xué)時(shí),教師可以讓學(xué)生在課前通過自己查閱資料,了解有關(guān)指數(shù)的歷史背景。學(xué)生通過自己的了解以及在課堂上相互之間的交流,可以更加深刻的認(rèn)識(shí)指數(shù)的概念。又比如,在“復(fù)數(shù)”概念的學(xué)習(xí)時(shí)教師在課堂上通過對(duì)布萊尼茨進(jìn)行介紹,介紹他的生平以及一些數(shù)學(xué)方面的卓越貢獻(xiàn)和著作。這樣做不僅有利于學(xué)生了解數(shù)學(xué)名人擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面,也提高了學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)興趣,幫助學(xué)生更好的理解數(shù)學(xué)概念。
4、因材施教
在數(shù)學(xué)概念的學(xué)習(xí)中,教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的悟性以及理解能力來進(jìn)行不同的教學(xué)。除了對(duì)學(xué)生因材施教外,對(duì)數(shù)學(xué)概念也應(yīng)如此。由于數(shù)學(xué)概念的難易不一,且種類繁多,教師也應(yīng)該根據(jù)不同的概念分門別類,針對(duì)不同的概念進(jìn)行因材施教。教師在課堂上不能有好的創(chuàng)新,一直用老一套的教學(xué)方法,上課內(nèi)容枯燥不能引起學(xué)生的積極性,對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)會(huì)產(chǎn)生很大的影響。因材施教、提出創(chuàng)新可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,幫助學(xué)生更好的掌握概念知識(shí)。
三、課堂應(yīng)用,課后反思
教師不僅要讓學(xué)生理解高中數(shù)學(xué)概念課學(xué)的知識(shí),同時(shí)也應(yīng)該教會(huì)學(xué)生將這些概念實(shí)際運(yùn)用到習(xí)題上解決難題。但是,要想真正的做到熟練運(yùn)用還需要大量的練習(xí)。但是與之前的“輕概念,重做題”的教學(xué)方法相比我們應(yīng)該換一種教學(xué)方式。雖然解題對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)十分重要,但是不能把全部的時(shí)間放在解題上,同時(shí)還需要清楚的理解以及熟練的運(yùn)用概念知識(shí)。所以,教師在課堂上講課時(shí),不能一味的讓學(xué)生去解題,只有在完全理解概念之后,進(jìn)行一定量的數(shù)學(xué)習(xí)題測(cè)試,這樣做才能充分發(fā)揮課堂學(xué)習(xí)的作用。否則,概念混淆不清就去解題,不僅問題解決不了還降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率以及學(xué)習(xí)興趣。
一節(jié)課有四十五分鐘,課堂上學(xué)生應(yīng)該認(rèn)真學(xué)習(xí)基礎(chǔ)概念知識(shí),下課后進(jìn)行適當(dāng)?shù)木毩?xí)來鞏固一節(jié)課所學(xué)習(xí)的內(nèi)容。教師則應(yīng)該在課后進(jìn)行思考分析,不同概念之間有何聯(lián)系,教學(xué)中有哪些不足還需要去改正,平時(shí)應(yīng)該多注意學(xué)生的學(xué)習(xí)效率幫助學(xué)生更好的學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)概念。教師還應(yīng)該多注重在教學(xué)過程中對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)作用。讓學(xué)生能夠主動(dòng)思考,培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)思考的能力。
高中數(shù)學(xué)概念課的學(xué)習(xí)對(duì)高中數(shù)學(xué)有著很大的影響。教師必須重視高中數(shù)學(xué)概念課的教學(xué),改變?cè)械慕虒W(xué)模式,不斷的提出創(chuàng)新。正如一句古話,“授人以魚不如授人以漁”所以教師在教學(xué)過程中更應(yīng)該要注意學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)概念的學(xué)習(xí),教會(huì)學(xué)生解題時(shí)的技巧與方法,如何去更好的運(yùn)用基礎(chǔ)概念解題。教師在教學(xué)過程中既要做到重概念,也要做到重解題,要做到兩頭兼顧,將概念與解題相互融合在一起,只有這樣才能讓學(xué)生的數(shù)學(xué)成績(jī)得到更好的提高。
參考文獻(xiàn):
[1] 鄺燕冰.高一數(shù)學(xué)概念課的有效教學(xué)研究[D].廣州大學(xué),2013.
關(guān)鍵詞:小學(xué)低年級(jí);數(shù)學(xué)教學(xué);游戲教學(xué)
新課程改革明確希望學(xué)校能培養(yǎng)學(xué)生自主、合作、探究的能力,為學(xué)生的終身發(fā)展夯實(shí)基礎(chǔ)。小學(xué)數(shù)學(xué)課程在新課改的指引下,也發(fā)生了巨大變化,精選了社會(huì)對(duì)數(shù)學(xué)的一般需要和學(xué)生就業(yè)實(shí)際需要的最基本、最有用的知識(shí),適當(dāng)拓寬了學(xué)生的知識(shí)面。一些小學(xué)數(shù)學(xué)教師在低年級(jí)數(shù)學(xué)教學(xué)中采取“一言堂”“滿堂灌”的傳統(tǒng)教學(xué)法,直接影響了小學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。在這種情況下,小學(xué)低年級(jí)數(shù)學(xué)教學(xué)中引入游戲教學(xué),可以為改革小學(xué)數(shù)學(xué)課堂提供新的思路。
一、小學(xué)低年級(jí)數(shù)學(xué)教學(xué)存在的問題
1.學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不濃
眾所周知,小學(xué)數(shù)學(xué)課程是一門側(cè)重抽象邏輯思維的課程。小學(xué)低年級(jí)學(xué)生年紀(jì)尚小,理解能力還不夠成熟,對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要性認(rèn)知不足,一旦在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中遇到困難,就產(chǎn)生畏難情緒,久而久之,就失去了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,這不利于他們的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。
2.教學(xué)方式保守落后
雖然新課程改革的進(jìn)程不斷推進(jìn),但是部分小學(xué)數(shù)學(xué)教師依舊受到傳統(tǒng)教學(xué)方式的影響,他們認(rèn)為小學(xué)生的學(xué)習(xí)能力還不夠完善,所以,采取“滿堂灌”“一言堂”的教學(xué)方式,希望能在有限的課堂時(shí)間內(nèi)將盡可能多的數(shù)學(xué)知識(shí)傳授給學(xué)生,殊不知,這樣的做法直接扼殺了學(xué)生的主體性,產(chǎn)生過于依賴教師的不良心理,這不符合新課改提出的培養(yǎng)學(xué)生自主、合作、探究能力的基本號(hào)召。
3.學(xué)習(xí)方法沒有到位
小學(xué)低年級(jí)學(xué)生在學(xué)習(xí)方面還沒有足夠的經(jīng)驗(yàn),所以,在學(xué)習(xí)方法方面還掌握得不夠到位。再加上小學(xué)數(shù)學(xué)教師對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)不足,導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)效果大打折扣。有些小學(xué)生能熟練背下教材中的公式,但是不會(huì)用;有些學(xué)生眼高手低,說的時(shí)候沒問題,但是一落實(shí)到書面上就錯(cuò)誤百出。這些問題都是小學(xué)數(shù)學(xué)教師必須正視的。
二、基于游戲改革小學(xué)低年級(jí)數(shù)學(xué)教學(xué)的對(duì)策
如今,小學(xué)低年級(jí)數(shù)學(xué)教學(xué)存在“費(fèi)時(shí)、低效”的問題,嚴(yán)重違背了新課改的基本精神。而游戲的引入可以為解決這一問題提供有力的答案。游戲是小學(xué)低年級(jí)學(xué)生喜聞樂見的活動(dòng)形式。在小學(xué)低年級(jí)數(shù)學(xué)教學(xué)中引入游戲,可以達(dá)到吸引學(xué)生注意力,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的目的。
1.游戲?qū)?,激活想?/p>
游戲過程充滿了未知性和挑戰(zhàn)性,可以激發(fā)學(xué)生的求知欲,使他們開動(dòng)腦筋思考問題。小學(xué)低年級(jí)學(xué)生對(duì)游戲有著一種天然的喜愛,教師要根據(jù)他們的這一心理特點(diǎn),以游戲形式導(dǎo)入新課內(nèi)容,使學(xué)生發(fā)揮想象力,更加積極主動(dòng)地探索數(shù)學(xué)知識(shí)。
比如,我在教學(xué)“4的認(rèn)識(shí)”這節(jié)課時(shí),剛上課就對(duì)學(xué)生宣布:“同學(xué)們,今天我們先來做一個(gè)游戲,好不好?”話音剛落就得到了學(xué)生的一片歡呼,這時(shí)我先在我的頭上戴著做成1形狀的花環(huán),對(duì)學(xué)生說:“小棒子,長(zhǎng)又長(zhǎng),你們看我長(zhǎng)得像誰?”學(xué)生異口同聲地說是1,接著我又帶上做成2形狀的花環(huán),對(duì)學(xué)生說:“小黃鴨,在游泳,你們看我長(zhǎng)得像誰?”學(xué)生說像2,然后我又帶上表示3的花環(huán),對(duì)學(xué)生說:“小耳朵,愛音樂,你們看我長(zhǎng)得像誰?”學(xué)生說是3。在這樣的游戲?qū)胂?,學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情被點(diǎn)燃了,一節(jié)活潑的數(shù)學(xué)課就這樣拉開了帷幕。
2.操作游戲,活躍氣氛
小學(xué)生以具體形象思維為主,抽象邏輯思維還不夠成熟,所以,在教學(xué)過程中,教師要引導(dǎo)小學(xué)生親自感受數(shù)學(xué),才能讓他們?cè)谧匀欢恢辛?xí)得數(shù)學(xué)知識(shí)。在課堂上,教師可以讓學(xué)生親自操作游戲,比如,在教學(xué)“有余數(shù)除法”這節(jié)課時(shí),我先讓學(xué)生拿出9個(gè)方形的小卡片,對(duì)他們提出分堆要求,不管分成幾堆,每堆都要有同等數(shù)量的卡片,學(xué)生很快就投入到分堆游戲中,接著我再讓他們操作每堆放2個(gè)、4個(gè)、5個(gè)的做法,學(xué)生通過親自操作,很快就發(fā)現(xiàn)余數(shù)的存在,這時(shí)候我再引入教材中關(guān)于余數(shù)的知識(shí),就顯得順理成章,很快被學(xué)生所接受。
3.互動(dòng)游戲,和諧關(guān)系
自古以來,教師都肩負(fù)著“傳道、授業(yè)、解惑”的重要使命,是學(xué)生的引路人。新課程明確提出,師生之間要構(gòu)建和諧、良好、民主的關(guān)系,使W生在良好的氛圍中得到健康成長(zhǎng)與全面發(fā)展?;?dòng)游戲是構(gòu)建和諧師生關(guān)系的有效途徑,可以體現(xiàn)學(xué)生的課堂主體性,使他們成為課堂的小主人,并在潛移默化中學(xué)習(xí)新知識(shí)。
比如,在教學(xué)“位置與順序”中的“左右”這一部分內(nèi)容時(shí),我為學(xué)生設(shè)計(jì)了左右口令游戲。我說口令,學(xué)生做動(dòng)作,培養(yǎng)他們分辨左右的能力。我說“左手拍右肩、右手拍左肩、左手摸右眼、右手摸左眼、左手拍右腿、右手拍左腿,雙手放好身坐正。”在我的口令下,學(xué)生快樂地做著游戲,無形中拉近了師生之間的距離,使學(xué)生獲得了積極的情緒體驗(yàn),也使他們快速學(xué)到了新的數(shù)學(xué)知識(shí)。
小學(xué)低年級(jí)學(xué)生年紀(jì)尚小,在數(shù)學(xué)課堂中引入游戲教學(xué),可以達(dá)到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、活躍課堂教學(xué)氣氛的目標(biāo),教師要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容合理設(shè)計(jì)游戲,為提高教學(xué)質(zhì)量而不斷探索。
參考文獻(xiàn):