初中數(shù)學概念教學的層次分析

1、初中數(shù)學概念教學的層次分析四川省中江縣繼光實驗學校：朱曉東      概念是客觀事物本質(zhì)屬性、特征在人們頭腦中的反映。數(shù)學概念是反映現(xiàn)實世界的空間形式和數(shù)量關系的本質(zhì)屬性的思維形式。在初中數(shù)學教學中，加強概念的教學，正確理解數(shù)學概念是掌握數(shù)學基礎知識的前提，是學好定理、公式、法則和數(shù)學思想的基礎，搞清概念是提高解題能力的關鍵。在新一輪課改理念的引領下，結合我的教學實踐，就數(shù)學概念教學的有關問題與大家共同探討。    一、新舊理念下數(shù)學概念教學模式的層次分析。    傳統(tǒng)的數(shù)學概念教學大

2、多采用“屬+種差”的概念同化方式進行。通常分為以下幾個步驟：    1、揭示概念的本質(zhì)屬性，給出定義、名稱和符號；    2、對概念的進行特殊分類，揭示概念的外延；    3、鞏固概念，利用概念解決的定義進行簡單的識別活動；    4、概念的應用與聯(lián)系，用概念解決問題，并建立所學概念與其他概念間的聯(lián)系。    這種教學過程簡明，使學生可以比較直接地學習概念，節(jié)省時間，被稱為是“學生獲得概念的最基本方式”。但是，僅從形式上做邏輯分析讓學生理解概念是

3、遠遠不夠的。數(shù)學概念具有過程對象的雙重性，既是邏輯分析的對象，又是具有現(xiàn)實背景和豐富寓意的數(shù)學過程。因此，必須返璞歸真，揭示數(shù)學概念的形成過程，讓學生從概念的現(xiàn)實原型、概念的抽象過程、數(shù)學思想的指導作用、形式表述和符號化的運用等多方位理解一個數(shù)學概念，使之符合學生主動建構的教育原理。    美國教育心理學家布魯納曾指出：“獲得的知識如果沒有完滿的結構將它聯(lián)系在一起，那是一個多半會被遺忘的知識。一串不連貫的論據(jù)在記憶中僅有短促的可憐的壽命?！本蛿?shù)學概念教學而言，素質(zhì)教育提倡的是為理解而教。新課改理念下的數(shù)學概念教學要經(jīng)過四個階段：   

4、 1、活動階段。    2、探究階段。    3、對象階段。    4、圖式階段。    以上四個階段反映了學生學習數(shù)學概念過程中真實的思維活動。其中的“活動“階段是學生理解概念的一個必要條件，通過”活動“讓學生親身體驗、感受直觀背景和概念間的關系：”探究“階段是學生對”活動“進行思考，經(jīng)歷思維的內(nèi)化、概括過程，學生在頭腦對活動進行描述和反思，抽象出概念所特有的性質(zhì)：”對象“階段是通過前面的抽象認識到了概念本質(zhì)，對其進行”壓縮“并賦予形式化的定義及符號，使其達到精致化，成為一

5、個思維中的具體的對象，在以后的學習中以此為對象進行新的活動：”圖式“的形成是要經(jīng)過長期的學習活動進一步完善，起初的圖式包含反映概念的特例、抽象過程、定義及符號，經(jīng)過學習，建立起與其它概念、規(guī)則、圖形等的聯(lián)系，在頭腦中形成綜合的心理圖式。  二、新課改理念下的概念與法則的教學案例。    1、代數(shù)式概念    代數(shù)式（字母表示數(shù)）概念一直是學生學習代數(shù)過程中的難點，有很多學生學過后只能記住代數(shù)式的形式特征，不能理解字母表示數(shù)的意義。代數(shù)式的本質(zhì)在于將求知數(shù)和數(shù)字可以像數(shù)一樣進行運算。認識這一點，需要有以下四個層次。 

6、   （1）通過操作活動，理解具體的代數(shù)式    問題一：讓學生用火柴棒按下面的方式搭正方形，并請?zhí)顚懞孟卤恚?#160;   問題二：有一些矩形，長是寬的3倍，請?zhí)顚懴卤恚?#160;   通過以上兩個問題，讓學生初步體會“同類意義”的數(shù)表示的各種關系。    （2）探究階段，體驗代數(shù)式中過程。    針對活動階段的情況，可提出一些問題讓學生討論探究：    問題一中3n+1，與具體的數(shù)有什么樣的關系？ 

7、   把各具體字母表示的式子作為一個整體，具有什么樣的特征和意義？（需經(jīng)反復體驗、反思、抽象代數(shù)式特征：一種運算關系；字母表示一類數(shù)等）。    這一階段還包括列代數(shù)式和對代數(shù)式求值，可設計下題讓學生進一步體會代數(shù)式的特征：    每包書有12冊，n包書有_冊。    溫度由t下降2后是_。    一個正方形的邊長是x，那么它的面積是_.    如果買x平方米的地毯（每平方米a元），又付y立方米自來水費（每立方米b元），共花去

8、_元錢？    （3）對象階段，對代數(shù)式的形式化表述。    這一階段包括建立代數(shù)式形式定義、對代數(shù)式的化簡、合并同類項、因式分解及解方程等運算。學生在進行運算中就意識到運算的對象是形式化的代數(shù)式而不是數(shù)，代數(shù)式本身體現(xiàn)了一種運算結構關系，而不只是運算過程。這一階段，學生必須理解字母的意義，識別代數(shù)式。    （4）圖式階段，建立綜合的心理圖式。    通過以上三個階段的教學，學生在頭腦中應該建立起如下的代數(shù)式的心理表征：具體的實例、運算過程、字母表示一類數(shù)的數(shù)學思想、代數(shù)式

9、的定義，并能加以運用。 2、有理數(shù)加法法則    （1）運算操作：計算一個足球隊在一場足球比賽時的勝負可能結果的各種不同情形：    （+3）+（+2）+5          （-2）+（-1）-3    （+3）+（-2）+1          （-3）+（+2）-1    （+3）+

10、0+3                 （其中每個和式中的兩個有理數(shù)是上、下半場中的得分數(shù)）。    （2）探究規(guī)律：把以上算式作為整體綜合進行特征分析：同號相加、異號相加、一個數(shù)與零相加等的過程和結果對照總結規(guī)律，理解運算意義。    （3）形成對象：把各種規(guī)律綜合在一起成為一完整的有理數(shù)加法法則，并產(chǎn)生有理數(shù)和的模式：    有理數(shù)+有理數(shù)=符號數(shù)值&#

11、160;   這一階段還包括按照有理數(shù)和的模式及具體的運算律進行任意的有理數(shù)和的運算和代數(shù)式求值的運算等。    （4）形成圖式：有理數(shù)加法法則以一種綜合的心理圖式建立在學生的頭腦中，其中有具體的足球比賽的實例、有抽象的操作過程、有完整的運算律和形成的模式。而且通過以后的學習獲得和其他概念、規(guī)則的區(qū)別與聯(lián)系。  三、兩種教學模式下學生學習方式的對比分析。    與新課改理念相比，傳統(tǒng)的教學模式下學生的學習缺少“活動”階段，對概念的形成過程沒有充分體驗，學生數(shù)學概念的建立靠教師代替快體驗、快抽象。反映出的情

12、況有：    （1）過快的抽象過程使得只能有一少部分學生進行有意義的學習，難以引發(fā)全體學生的學習活動，大部分學生理解不了數(shù)學概念，只能靠死記硬背。例如學生學習有理數(shù)運算很長時間，還經(jīng)常出現(xiàn)符號運算錯誤，這就是學生對有理數(shù)運算沒有理解而造成的。    （2）由教師代替學生快體驗、快抽象出數(shù)學概念，即使是能跟隨教師進行有意義學習的學生其學習活動也是不連貫的，建構的概念缺乏完整性。例如學生學習了代數(shù)式的概念，經(jīng)常出現(xiàn)a+a+a×2=3a×2，25x-4=21x，5yz-5z=y等錯誤，這是因為學生沒有進行必要的“活動”，

13、使“探究”的體驗不完整需用造成的。又如在求解方程中出現(xiàn)（x+2）2=1=x2+4x+4=1=等錯誤，說明學生還停留于運算過程層面，對方程對象的結構特征不理解。    （3）學生建構概念的圖式層面是學習的最高階段，在現(xiàn)有教學環(huán)境下很多學生難以達到這一層面。例如，為什么要學習解方程？解方程的本質(zhì)是什么？    四、新課改理念下數(shù)學概念教學的策略。    新課改理念下的數(shù)學概念教學是由學生活動、探究到對象、圖式的學習過程，體現(xiàn)了數(shù)學知識形成的規(guī)律性。為此，我結合自己的教學實踐對數(shù)學概念教學采取以下策略：

14、0;   （1）教師要把“教”建立在學生“學”的活動中。    為了使學生建構完整的數(shù)學知識，首先要設計學生的學習活動。這需要教師創(chuàng)設問題情境，設計時要注意以下幾個方面：能揭示數(shù)學知識的現(xiàn)實背景和形成過程；適合學生的學習水平，使學習活動能順利展開；適當數(shù)量的問題，使學生有充足活動體驗；注意趣味性，活動形式可以多種多樣，引起全體學生的學習興趣。    （2）體現(xiàn)數(shù)學知識形成中的數(shù)學思維方法。    數(shù)學思維方法是知識產(chǎn)生的靈魂，把握數(shù)學知識形成中的數(shù)學思維方法，是學生展開思維、建構概念的主線。學生學習中要給予提示、建議并在總結中歸納。另外，要設計能引起學生反思的提問，如“你的結果是什么？”“你是怎樣得出的？”“你為什么怎樣做？”使學生能順利完成由“活動”到“探究”，“探究”到“對象”的過渡。    （3）數(shù)學對象的建立需經(jīng)多次反復。    一個數(shù)學概念由“探究”到“對象”的建立，有時既困難又漫長（如函數(shù)概念）?！疤骄俊钡健皩ο蟆钡膲嚎s、抽象