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在数学教学中,许多教师经常会遇到这样的情况:当教师要求学生描述概念的定义时,他们往往能够给予流利而圆满的回答,但却经常不能正确地运用它们解决有关问题。笔者在教学实践中,也遇到了类似的情况,比如在学习直线与平面的位置关系时,有的学生可能把“直线在平面内”写成“”;“直线在平面外”,有的学生就认为“直线上所有的点都在平面外”,倘若你提问他直线与平面有几种位置关系时,他却能给出流利的回答:“共有三种,直线与平面平行,直线与平面相交和直线在平面内”。正确而流利的回答恰恰掩盖了学生并不理解的本质,这种现象在中学数学教学实践中比比皆是,我们称之为假性理解。究其原因,笔者认为,大多数学生是因为对数学概念、定理、法则等的本质内涵根本不理解或理解不深刻,一味地死记硬背、套题型做习题。这与教师在教学过程中过多注重“题海战术”“大运动量训练”,忽视学生对数学知识的深刻理解有一定的关系。本文针对上述所列问题,进行深人分析,谈谈促进初中生数学认知理解的几条措施。 一、运用多种方式,为学生提供丰富的感性材料 数学概念、性质、定理等具有高度的抽象性和概括性,如果让初中生直接理解,肯定会存在很大困难,所以在数学教学中,教师应该为学生提供一些实物、模型、教具、教学软件等丰富的数学学习材料,让学生有充分的时间对具体事物进行操作,使他们获得学习新知识所需要的具体经验,通过自己的思维活动来形成对概念的理解,而不是通过机械的重复,记住教师所讲述的那些关于概念的现成解释,这样学生所获得的知识才是全面的、清晰的、牢固的。在教学过程中,可以采取以下措施: 1、让学生动手操作 例如,在讲授判定三角形全等的边角边定理时,就可以先让每个学生利用直尺和量角器在白纸上作一个△ABC,使=20,AB=3cm,BC=5cm,并用剪刀剪下此三角形,然后与其他同学所作三角形进行对照,看看能否重合,这时学生们会发现是能够重合的,接下来让学生改变角度和长度大小再剪三角形,并进行再对照,这样学生自然会发现每次所作三角形都能够完全重合。此时,教师再启发学生,总结出:如果两个三角形两边及其夹角分别相等,则这两个三角形全等,即边角边定理。这种教学方式,既活跃了课堂气氛,激发了学生的学习兴趣,又使抽象的数学知识蕴于简单实验之中,使学生易于接受新知识。 2、图文并茂 例如,解一元一次不等式组是中学数学中的一个难点,在教学过程中,教师可设计图1图4的复合幻灯片,教师结合图片,逐一进行分析、概括,这样学生对一元一次不等式组的解就会有一个清晰的认识。 图1 图2 图3 图4 3、利用现代化多媒体技术 例如,在讲“轴对称和轴对称图形”一节时,可以运用计算机辅助教学,制作一只会“飞”的彩蝶,彩蝶刚一“飞”上屏幕,就会吸引全体同学的注意力,这时教师要启发引导学生观察蝴蝶的两只翅膀,由此,学生很快就能从蝴蝶两只翅膀在运动中的现象得出轴对称的形象,并且能举出许多轴对称的实例。接下来,在屏幕上演示轴对称三角形,引导学生找出对称点和对称轴、对称线段与对称轴的关系,最后得到轴对称的三个性质及其逆定理。通过这种方式,使得抽象的数学概念成为看得见、摸得着的东西,从而内化到学生的知识结构中,从而取得较好的教学实效。 应用现代化教学手段,可以使教学中“死”的图形“动”起来,把“死”的书本知识“活”起来,它可以为学生提供生动、直观的材料,从而开阔了视野,拓展了知识结构。 二、巧设问题情境 在设置问题情境时,可以从以下几个方面人手: 1、让学生知道自己将要学到什么 它是使学生自觉参与学习的最好“诱惑”。例如,对于运用公式法分解因式的第一节课—平方差公式,教师可以这样来创设问题情境: 师:在一次智力竞赛中,主持人提供了2道题:“??”主持人话音刚落,就立刻有一个学生刷地站起来抢答说:“第1题等于169,第2题等于800。”该学生回答的速度之快,给人以不假思索之感。同学们,你们知道他是如何计一算的吗? 这时,学生们开始沉默,思考这个问题,但始终没有得出什么结论…… 师:今天,学了平方差公式,我们就可以揭开这个谜底,这样创设问题情境,就使学生产生了“我也要成为他那样的快速抢答者”的渴望,从而积极投入到学习中去。 2、构造认知冲突 当新的学习与学生 原有的知识水平之间产生认知冲突时,这种冲突就会成为诱发和促进学生思维发展的动力,使他们产生弥补“心理缺口”的愿望。例如,在“线段的垂直平分线”的教学中,教师可以这样创设问题情境: 图5 如图5所示,有A,B, C3个村庄。现在要为它们开凿一口井P ,使得P 到A,B, C的距离都相等。那么P应该设在哪里呢? 然后教师用3条橡皮筋一端系在一起作为P 点,另一端分别固定在A,B, C3点。教师一边移动点P,一边向:“PA,PB,PC的长度相等吗?”几次尝试之后,学生们会认为,单靠观察是不准确的,用测量的方法也不可行。这时,教师再指出:“只要我们掌握了线段的垂直平分线的知识,这个问题易如反掌。”这时,学生已产生了心理缺口-----—如何准确地确定点P的位置呢?这样,学生就会积极地投人到新知识的学习中去。 3、问题情境是学生熟悉的 在设置问题情境时,最好是从学生熟悉的生活情境和生产实际的角度出发,这样才能保证学生有相关的观念来理解问题,也才有可能使学生主动积极地建构他们的数学认知结构。例如,数学教师在讲合并同类项时,可以这样引人新课:某个体饲养员要卖一批鸡、鸭、鹅,其中A是鸡的价格,B是鸭的价格,C是鹅的价格,他在账本上记下了一只鸡2.5千克、一只鸭2千克、一只鹅3.5千克,又记下一只鸡2千克、一只鸭2. 8干克、一只鹅3.8千克……卖得的总钱数是2. 5A+2B+3.5C+2A +2.8B+3.8C,请问怎样算最简便?通过这一实际问题的解决,很自然地就导出了合并同类项的原理。这样讲课不仅生动形象,易于理解,而且也会让学生感受到课堂上所学的数学知识很贴近现实生活,从而提高了知识的价值感。 三、注重变式的应用 1、通过非标准变式,突出概念的本质属性 在概念的对象集合中,尽管从逻辑的角度看,每个对象都是等价的,但实际上,它们在学生的概念系统中的地位并不相同。这是因为,其中一些对象由于其拥有“标准的”形式、或者受到学生感性经验的影响等而成为所谓的标准形。标准形虽然有利于学生对概念的准确把握,但也容易限制学生的思维,从而人为地缩小概念的外延,使得学生不能透彻地理解概念。解决这个问题的方法之一就是充分利用非标准形:通过变换概念的非本质属性,突出其本质属性。 在几何教学中,许多教师往往用最常见、学生最熟悉的图形进行教学,有的学生理解了,可以以不变应万变,但有的学生却受到这种“标准图形”的制约而产生理解困难,因此,在几何教学中,注重图形的多样化,即:图形的形状、放置方式有多种变化,可以让学生较快的形成正确的表象,拓宽学生的视野,不会局限于一种“标准形”。例如,在讲解垂直、三角形的高和平行四边形时,可以采用标准形与非标准形的比较,来帮助学生理解。 2、通过概念变式与非概念变式的比较,明确概念的外延 数学概念通常都不是孤立的,而是存在于一个由多种概念组成的概念体系之中,因此,要明确概念的外延就必须分清概念与其相关概念之间的关系,这是理解概念的前提。我们可以利用所谓的“非概念变式”,如,平面几何中的非概念图形,通过非概念变式与概念变式的比较,来帮助学生理解概念的本质属性。 非概念变式的形式有很多种,其中常用的有“反例变式”,也就是我们平时所说的概念的反例,由于反例具有鲜明的直观特征,容易引起学生的注意,也易于为学生所接受,因此,反例教学是促进学生深刻理解的有效方法之一。例如,在学习菱形时,对角线互相垂直是其重要性质,但很多学生会错误地认为,对角线互相垂直的四边形就是菱形,这时教师就可以利用图6的反例图形来帮助学生澄清错误观念,透彻地理解菱形的性质。 图6 四、引导学生对所学知识进行总结 学习数学不能将知识孤立起来、割裂开来,应注意数学知识之间的“横向”和“纵向”的联系。在数学教学中,教师要引导学生对所学知识进行归纳总结。 1、纵向总结 在学完每单元、每章知识之后,引导学生归纳整理所学知识间的内在联系、逻辑顺序、主从地位及解题技能、技巧方面的结构;在复习时要注意对所学数学思想、方法进行归纳、概括,让学生试写这方面的学习体会或写出一章的小节。当然对知识进行归纳、整理,并不是罗列所学过的定义、定理、法则等,而是建立知识间的内在联系与区别。通过绘制知识结构框图,知识之间的关系从图中一目了然,这样可以帮助学生形成良好的认知结构。 2、横向总结 横向总结就是要把分散在各个单元的知识内容,但又是解决同一类问题的各种知识与方法系统地贯通、串联起来,这样可以为解决同一类问题提供多种方法。例如,证明两条直线垂直,可利用以下方法:垂直定义,等腰三角形三线合一定理,直角三角形的判定和性质定理,正方形、矩形、菱形的有关性质(正方形、矩形的四个角都是直角,正方形、菱形的对角线互相垂直),三角形的垂心性质等。教师在教学过程中,要善于利用时机有意识地锻炼学生,使他们的认知结构逐步完善。 五、注重数学交流,提高学生的数学语言表达能力 1、加强数学语言之间互译的训练 数学概念、定理、公式、法则等往往是只用某一种数学语言表述的,而学生要真正理解、掌握和运用它们,则必须能灵活运用三种数学语言(文字语言、图形语言、符号语言)进行表述。例如,几何中的定理均是用文字语言表述的,但证题时的论证需借助于符号语言表达,而其间图形语言作为文字语言和符号语言的补充,为数学思维提供了直观模型。所以,应在几何教学中做好三种语言的沟通和互译。 2、开展小组学习 在课堂上,教师要适当地改变教学组织形式,开展小组学习,为学生提供一个宽松自由的学习环境,使他们在学习过程中有充分的独立空间。小组内交流要为每一个学生提供一个平等参与的机会,使学生在独立思考的基础上与他人合作,彼此交流、倾听、解释,思考他人的观点以及自己进行反思,经过这一过程使原来模糊的认识得到澄清。在小组学习中,教师要充分发挥其引导作用,这就要求教师做到以下几点:首先,要设计出学生感兴趣的问题,学生在求解问题时,要动手、动脑,要全身心的投人,要与其他同学合作,否则无法完成;其次,教师要积极巡视和掌握学生讨论的动向,对学生的各种不同意见作进一步的比较与评价,引导学生发现各种解答可能存在的逻辑关系;第三,教师还要启发鼓励那些不善于讲话、成绩落后的学生大胆开口讲话,发表自己的见解。 六、加强学习过程中的反思 1、要求学生养成记“数学日记”的习惯 所谓“数学日记”,是让学生以日记的形式记录下他们自己对每次数学教学内容的理解、评价及意见,其中包括自己在数学活动中的真实心态和想法,如学生可以自由表达自己关心的或者渴望倾诉的问题、自己的成绩、失败以及学习中存在的问题等。“数学日记”可以作为教师了解学生心理、思维及非智力因素等个体差异的工具,为教师改进教学提供依据。 2、引导学生对自己的作业进行自我分析 具体做法是要求学生把作业本划分为两栏,一边写出问题的解答,另一边写出每个问题的解释和思路。如果遇到不会的问题,允许学生不做,但必须写出自己的思路,存在的疑问及思路症结。这一措施为我们了解学生的学习状况提供了大量的第一手资料。 3、指导学生进行自我提问 学生的自我提问要贯彻到学习的每一环节 中去,具体做法如下: 对习题的自我提问包括以下几个方面:自己哪些地方走了弯路?什么地方是题目的难点和容易出错的地方在哪?在解题过程运用了哪些方法和技巧?它们还可用于其他什么类型的题目?还能不能运用更简单的方法来解?习题的特殊情况或类似情况是否成立?可否推广? 如果未解出习题;知道解法后还应反问自己:在哪一个环节抓不到头绪?解法中使用了什么自己没有想到的知识和技巧?体会一下下次做此类题应用什么方法来解 对数学概念学习的自我提问方式:我可以用数学符号、图形、数学语言表述这个概念吗?可以举出该概念的具体例子吗?(尽可能多的举出)能够找出该概念的反例吗?这个概念的实质是什么?适用范围是什么?以前是否学习过与这个概念有关的一些概念?(找出它们的相同点或不同点)能够运用这个概念解决问题了吗? 对数学定理学习的自我提问方式:这个定理是在怎样的背景下提出来的?能够运用自己的语言复述这个定理吗?该定理成立的条件是什么?运用这个定理可以解决哪些问题? 参考文献 〔1〕李淑文,张同君.“超回归”数学理解模型.数学教育学报,2002. 1 〔2〕马复.试论数学理解的两种类型一从R.斯根普的工作谈起.数学教育学报,2001.3 〔3〕喻乎,单墫.数学学习心理的CPFS结构理论.数学教育学报,2003. 1 〔4〕李士铸.熟能生巧吗.数学教育学报,1996.3 〔5〕涂荣豹.试论反思性数学学习.数学教育学报,2000.4
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