体验数学概念的生成过程

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  【摘    要】教师通过情境设计、情境变换、情境举例等环节,引导学生积累足够的情境体验,引导学生提炼出事例的共性,引导学生抽象出事例中的规律,引导学生将规律进行推广,引导学生用数学的语言概括规律,从而完成数学概念的生成。
  【关键词】体验、情境、提炼、抽象、概括、核心素养
  中图分类号:G4      文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2018.21.205
  一、数学概念教学的现状
  在概念教学中存在,教师对数学概念的生成过程不够重视,有悖于核心素养培养的现象[1]。因为教科书上的情境太少、教学时间有限,所以很多教师采用开门见山的方式,先把概念直接灌输给学生,然后采用题海战术,通过模仿训练对概念加以巩固。这种老师讲,学生听;老师举例,学生模仿的教法,缺少思考,思维活动量不大,短时间看效果显著,并能够应付升学考试,但是长远角度来看,影响了学生更高层次的思维,阻碍了学生的可持续发展。
  例如两个原理这节概念课,教师采用直接将两个原理告诉学生,甚至学生仅通过读课本,然后大量练习的方式,虽然不影响得分,但是会给人以空乏的感觉,没有什么可讲的,内容似乎少,思维没有得到训练,本质的东西没有得到有效开发。
  针对上面存在的问题,教学设计要让学生在概念内涵体验的过程中获得概念。在概念生成过程中训练学生提炼共性、归纳概念的能力和语言表达的能力。
  二、分类计数原理的生成过程
  教师设计贴近生活的情境,通过情境变化,使得学生获更多的情境体验和越来越多的成就感。本节课需要大量的情境,教学设计的情境尽量环环相扣,不脱离生活实际[2]。
  1.积累情境体验。
  (1)创设情境。
  情境1:完成济南到青岛这件事,可以坐汽车,每天有4个班次的汽车;也可以坐火车,每天有3个班次的火车。
  问题1:完成济南到青岛这件事,有多少种方法?
  (2)情境变式。
  变式1:完成济南到青岛这件事,可以坐汽车,每天有4个班次的汽车;也可以坐火车,每天有3个班次的火车;还可以做飞机,每天有2个班次是飞机。
  问题2:完成济南到青岛这件事,有多少种方法?
  (3)学生展示自己设计的生活情境。
  以下是课堂教学微片段。
  师:类似的生活事例还有很多,请同学们联系生活,举一个类似的情境。
  生1:例如,买一双鞋的情境,完成買鞋这件事有三种方法:皮鞋、布鞋、运动鞋,请看题板。学生用题板展示设计的生活情境。
  师:能不能将你的情境发展一下?
  生1:可以,还是买一双鞋,完成买鞋这件事有四类办法:皮鞋、布鞋、运动鞋、凉鞋,题板内容进行扩充。学生用题板展示设计的变式情境。
  师:列举的情境来源于生活,分析的条理透彻,变式进行的自然,说明对前面探究的情境有了深刻的领悟。而且,我前面提到的情境都是三类办法,该同学发展到了四类,是很大的进步。
  2.提炼共性。
  探究活动:上面三个情境材料的共性,先独立思考、再相互讨论。
  3.抽象规律。
  探究活动:在分析的共性基础上,将情境中蕴含的规律找出来,并用数学语言进行概括。下面是教学微片段。
  师:我们再将每一类含有的方法进行推广,比如情境1中,第一类办法有m1种方法,第二类办法有m2种方法,第三类办法有m3种方法,请同学来描述这件事。
  生:完成一件事,有三类办法,第一类办法有m1种方法,第二类办法有m2种方法,第三类办法有m3种方法,则总共有m1+m2+m3种方法。
  师:很好,这就是上面情境中包含的数学知识。
  4.推广规律。
  问题3:我们刚刚分析的是两类办法的情境、三类、四类、五类办法的情境。更一般的情况,含有n类方法,应该如何描述呢?
  5.概括规律。
  学生概括规律:完成一件事,有n类办法,第一类办法有m1种方法,第二类办法有m2种方法,第三类办法有m3种方法,……,第n类办法有mn种方法,则总共有m1+m2+……+mn种方法。
  提炼共性、抽象规律、推广规律、概括规律,是概念生成的关键环节,所以设置的台阶非常密集,往前迈的步子也特别小,就是为了让学生可以充分的体验生成的过程。
  三、教学流程
  用生活中的情境进行教学,不断积累体验,寻找共性;用数学的角度思考问题,剥茧抽丝,逐步暴露蕴含的本质;用数学的方法研究问题,归纳规律;用数学的语言对规律进行描述,得到概念。
  学生通过参与:“经历情境——分析情境——形成规律——概括原理”的探究学习过程,在学习数学知识的同时,体验数学探究活动的基本规律,学会从特殊到一般的分析问题方法。
  要想从情境中提炼出共性,需要足够多的情境事例,除了增加平行的情境之外,尽可能的将给出的情境进行发展和变式为多个相关的情境。除了教师设计的情境,还要吸收学生列举的优秀情境。提炼、抽象、推广、概括的过程,尽可能慢下来,给学生足够的思考和体验时间,真正做到问让学生答,共性让学生找,规律让学生纳,发展让学生推,概括让学生叙。不但让学生体验知识的发生过程,更让学生体验到研究方法的发生过程。
  四、课后思考
  (一)关于情景化的思考
  一个概念的形成过程需要抽象、概括。抽象概括需要占有大量的材料,并对材料进行归纳、概括。若材料太少,本质特征难以暴露,就难以抽象概括。材料是发现数学问题的阶梯。所以先给学生生活情境,并逐步将生活事例推广和发展,以此来积累足够的材料。
  教师引导学生形成对情境意图的体验,指引不同层次学生有差异的探究活动,并对情境进行适时的讲授[3]。设计的情境,遵守低起点、小步子、密台阶、生活学习一体化的原则。通过设计问题,暴露概念形成和发现的思维过程。
  (二)关于学生体验的思考
  教学中,不能“讲过程”、“看过程”,而应该让学生去“经历过程”、“感受过程”。在经历中,探索、思考、合作、交流、发现,从而掌握知识、形成技能、培养观念[4]。通过参与知识的发现过程的体验,领悟原理。
  参考文献
  [1]陆建.高中数学教学中渗透核心素养例谈—以《等差数列》一课为例[J].数学之友.2018(4):37-38
  [2]赵亚军.构建问题情境,深入教学活动—以《用锐角三角函数解决问题》为例[J].数学之友.2018(4):45-48
  [3]王思俭.基于“提升高中生概括能力”的变式教学实践与思考—以《基本不等式求最值》为例[J].数学之友.2017(8):31-34
  [4]戴建勇.数学“概念”教学蜻蜓点水要不得[J].数学之友.2016(24):13-15
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