第一篇:基于APOS理論的數(shù)學(xué)概念教學(xué)設(shè)計(jì)
銳角三角函數(shù)概念基于APOS理論教學(xué)設(shè)計(jì)
張?jiān)菩?/p>
上課開始,出示兩個(gè)傾斜角不同的斜面(圖
1、圖2).圖1
圖2 操作階段: AB
物體在兩個(gè)不同傾斜角的斜面上前進(jìn)的距離都是a,圖1中的角A為600,圖2中的角B為300,觀察和測(cè)量各自對(duì)邊的值.繼續(xù)操作.在角A(圖
3、圖4)邊上任意取一點(diǎn)B,作BC?AC,垂足為點(diǎn)C,計(jì)算BCACBC、、的值,并將所得的結(jié)果與其他同學(xué)所得的結(jié)果做比較.ABABACBBAABDC
AC
CE
圖3
圖4
圖5 通過上面兩個(gè)活動(dòng),讓學(xué)生從特殊的角度中去計(jì)算出線段的比值,為三角函數(shù)概念做鋪墊.其中活動(dòng)1是學(xué)生最熟悉的特殊角30,活動(dòng)2是非特殊角50,要通過度量再計(jì)算,通過比較得到相等的結(jié)論.讓學(xué)生初步感悟到這三個(gè)比值與點(diǎn)B的位置無關(guān),那么與什么有關(guān)呢?
程序階段: 一般地問,若圖3和圖4中的兩個(gè)AB相等,那么
00BCACBC、、還相等嗎? ABABAC很容易得到結(jié)果——不相等.目的是讓學(xué)生體會(huì)到比值與角度有關(guān).然后就可以進(jìn)入程序性的思考.如圖5,B、D是??一邊上的任意兩點(diǎn),作BC?AC,垂足為點(diǎn)C,DE?AE,垂足為點(diǎn)E,判斷比值
BCDEACAEBCDE與、與、與是否相等,并說ADADABABACAE明理由.通過相似三角形很容易得到它們的比值都相等.本活動(dòng)的目的是讓學(xué)生確認(rèn)這三個(gè)比值與角度有關(guān).隨著角度的變化,比值也變化,所以根據(jù)函數(shù)的概念就可以得到這三個(gè)比值是角度的函數(shù),而這個(gè)函數(shù)就是三角函數(shù),水到渠成地得出三級(jí)哦啊函數(shù)的概念.通過上述三個(gè)活動(dòng),學(xué)生就初步內(nèi)化為三角函數(shù)的這個(gè)“程序”,形成了三角函數(shù)的特征:一是三角函數(shù)是比值;二是三角函數(shù)的值與角度有關(guān).對(duì)象階段: 這時(shí),三角比,例如正弦,符號(hào)sin,成為獨(dú)立的對(duì)象.我們可以離開程序直接進(jìn)行運(yùn)算,例如sinA?cos(900?A),sin2A?cos2A?1,等等.在運(yùn)算過程中,正弦、余弦都是獨(dú)立的對(duì)象,不再有三角比的過程了.圖式階段: 這是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過程,在以后高中階段通過對(duì)三角函數(shù)進(jìn)一步的學(xué)習(xí)后,三角函數(shù)在腦海里儲(chǔ)備的是正弦、余弦、正切、余切等的總稱,它們的圖像,彼此間的恒等變換,與“波”的關(guān)系等,那是一個(gè)豐富的有組織的結(jié)構(gòu).這個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)是按照完全A—P—O—S的順序來進(jìn)行的,但是在有些概念教學(xué)過程中,我們有“開門見山”的教學(xué)設(shè)計(jì),所以對(duì)于概念性知識(shí)的教學(xué)我們也可以試著用O—A—P—S的順序來進(jìn)行.也就是說,首先把三角比當(dāng)做一個(gè)“對(duì)象”出示,然后再慢慢通過操作加以理解.下面是一個(gè)新的設(shè)計(jì).上課開始時(shí),出示本節(jié)課的題目:銳角三角函數(shù).問題1:本節(jié)課我們一起來學(xué)習(xí)研究“銳角三角函數(shù)”,請(qǐng)問在這個(gè)課題中,你對(duì)什么,內(nèi)容比較熟悉?
學(xué)生:銳角、三角、函數(shù).(學(xué)生說的三角是指三角形).問題2:我們學(xué)過的函數(shù)有哪些?
學(xué)生:正比例函數(shù)、反比例函數(shù)、一次函數(shù)、二次函數(shù)共4個(gè).問題3:函數(shù)的定義是什么?
學(xué)生:在某一變化過程中,有兩個(gè)變量x,y,如果對(duì)于x的每一個(gè)確定的值,y都有唯一確定的值與它對(duì)應(yīng),那么我們就說y是x的函數(shù).以上的目的是為后面引出三角函數(shù)的概念做鋪墊.教師:三角函數(shù)是初中學(xué)習(xí)的第五個(gè)函數(shù),它到底是什么?具有那些性質(zhì)?有怎樣的應(yīng)用?現(xiàn)在我們開始學(xué)習(xí)研究.這樣做的目的是提示學(xué)生就進(jìn)行聯(lián)想類比.原來學(xué)過的有四種函數(shù),現(xiàn)在的三角函數(shù)布置會(huì)是什么?從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,到最后學(xué)習(xí)完成,就成了學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)的過程.在操作階段,我們也可以有另外的設(shè)計(jì)面BC上,梯子在墻面上的投影為BC,向上的折扣率
?3?:如圖6,現(xiàn)有一梯子DE斜靠在一豎直的墻
CE是DE在豎直方向上的折扣率,我們把豎直方DECE成為?EDC的正弦函數(shù).然后進(jìn)行相關(guān)的符號(hào)、書寫的介紹.DEBEADC
圖6
折扣概念是日常生活中常見的問題,由此入手,更能使學(xué)生接受新知識(shí).既然正弦函數(shù)相當(dāng)于一個(gè)折扣率,正如商品打折,打幾折,就是原商品的價(jià)格乘以零點(diǎn)幾.因?yàn)檎劭勐实娜≈捣秶窃?~1之間,所以銳角的正弦函數(shù)的取值范圍也在0~1之間.x.當(dāng)折扣確定時(shí),商品的實(shí)際價(jià)格與原10價(jià)格就有了正比例的關(guān)系.同樣在圖6的Rt?CDE中,DE相當(dāng)于商品的原價(jià),CE相當(dāng)于
CECE?sin?EDC.商品打折后的實(shí)際價(jià)格,即sin?EDC,相當(dāng)于折扣率,就有
DEDE商品打幾折(x折),那就是商品的原價(jià)乘以我們是先給出的對(duì)象,這樣可以使學(xué)生一目了然地了解本節(jié)課的重點(diǎn),然后再由針對(duì)性的進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí),亦即活動(dòng),通過活動(dòng)來達(dá)到程序的境界,最終深刻理解銳角三角函數(shù)的概念,形成自己的圖式.
第二篇:基于APOS理論的數(shù)學(xué)概念教學(xué)設(shè)計(jì)
基于APOS理論的數(shù)學(xué)概念教學(xué)設(shè)計(jì):銳角三角函數(shù)概念
145413 霍思達(dá) 摘要:APOS理論是近年來美國(guó)數(shù)學(xué)家杜賓斯基(Dubinsky)等人提出的一種數(shù)學(xué)教學(xué)理論.他將數(shù)學(xué)概念的建立分為四個(gè)階段:Action,Process,Object,Scheme,并用于指導(dǎo)教學(xué)實(shí)踐.早期APOS理論只是被用在大學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)中,現(xiàn)在該理論正逐步地滲透于我們的中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中.本文首先談了對(duì)APOS理論的認(rèn)識(shí),然后通過銳角三角函數(shù)的教學(xué)設(shè)計(jì)嘗試了一下APOS理論在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中的應(yīng)用.關(guān)鍵詞:APOS理論;數(shù)學(xué)概念;教學(xué)設(shè)計(jì);銳角三角函數(shù)
任何一個(gè)數(shù)學(xué)教育中的理論或模型都應(yīng)該致力于對(duì)“學(xué)生是如何學(xué)數(shù)學(xué)的”及“什么樣的教學(xué)計(jì)劃可以幫助這種學(xué)習(xí)”的理解,而不僅僅是陳述一些事實(shí).基于這樣的考慮,杜賓斯基等人建立了APOS理論—一個(gè)可以促進(jìn)我們有效教學(xué)的數(shù)學(xué)教學(xué)理論.從20世紀(jì)90年代起,APOS理論就被介紹到我國(guó)的數(shù)學(xué)教育界,它是為數(shù)不多的依據(jù)數(shù)學(xué)學(xué)科特點(diǎn)而建立的教學(xué)理論,因此,對(duì)這樣的理論進(jìn)行深入的研究是十分有意義的.我國(guó)的數(shù)學(xué)概念教學(xué)大多采用“屬+種差”的概念同化方式進(jìn)行,這種教學(xué)過程雖然簡(jiǎn)明,但卻忽視了許多數(shù)學(xué)概念具有過程—對(duì)象的雙重性.近年來,相關(guān)學(xué)者的研究結(jié)果表明,將APOS理論應(yīng)用到我們的概念教學(xué)中可以彌補(bǔ)我們一以前那種概念教學(xué)方式的缺點(diǎn).什么是APOS理論?
APOS理論是20世紀(jì)80年代末至90年代初由美國(guó)的杜賓斯基等人在數(shù)學(xué)教育研究實(shí)踐中發(fā)展起來的一種數(shù)學(xué)教學(xué)理論.杜賓斯基認(rèn)為,一個(gè)人是不可能直接學(xué)習(xí)到數(shù)學(xué)概念的.更確切地說,人們透過心智結(jié)構(gòu)(mental structure)使所學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)概念產(chǎn)生意義.如果一個(gè)人對(duì)于給予的數(shù)學(xué)概念擁有適當(dāng)?shù)男闹墙Y(jié)構(gòu),那么他幾乎自然就學(xué)到了這個(gè)概念.相反的,如果一個(gè)人無法建立起適當(dāng)?shù)男闹墙Y(jié)構(gòu),那么他學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)概念幾乎是不可能的.因此,教學(xué)的目的就在于如何幫助學(xué)生建立適當(dāng)?shù)男闹墙Y(jié)構(gòu).杜賓斯基等人認(rèn)為,APOS理論可以看做是對(duì)皮亞杰的“反思性抽象(reflective abstraction)”的擴(kuò)展.APOS理論的一個(gè)基本假設(shè)是:數(shù)學(xué)知識(shí)是個(gè)體在解決所感知到的數(shù)學(xué)問題的過程中獲得的,在這個(gè)過程中,個(gè)體依序建構(gòu)了心理活動(dòng)(actions)、程序(processes)和對(duì)象(objects),最終組織成用以理解問題情境的圖式結(jié)構(gòu)(schemas).根據(jù)APOS理論,學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)概念的心理建構(gòu)過程要經(jīng)歷以下的四個(gè)階段?2??1?:
活動(dòng)(actions)階段.“活動(dòng)”是指?jìng)€(gè)體通過一步一步的外顯性(或記憶性)指令去變換一個(gè)客觀的數(shù)學(xué)對(duì)象.例如在理解函數(shù)概念時(shí)需要活動(dòng)或操作,對(duì)于y?x2,需要用具體的數(shù)字構(gòu)造對(duì)應(yīng):2?4;3?9;4?16;5?25;??通過操作活動(dòng)理解函數(shù)的意義.程序(processes)階段.當(dāng)“活動(dòng)”經(jīng)過多次重復(fù)而被個(gè)體熟悉后,就可以內(nèi)化為一種稱之為“程序(processes)”的心理操作.有了這種“程序”,個(gè)體就可以想象這個(gè)“活動(dòng)”,而不需要通過外部的刺激;他可以在頭腦中實(shí)施這個(gè)程序,而不需要具體操作;進(jìn)而,他還可以對(duì)這個(gè)程序進(jìn)行逆轉(zhuǎn)以及與其他程序進(jìn)行組合.例如把上述例子中的操作活動(dòng)綜合為一個(gè)函數(shù)過程.一般地有x?x2;其他的各種函數(shù)也可以概括為一般的對(duì)應(yīng)過程x?f(x).對(duì)象(objects)階段.當(dāng)個(gè)體能夠把“程序”作為一個(gè)整體進(jìn)行操作時(shí),這一程序就變成了一種心理“對(duì)象(objects)”.接著上面的例子,然后可以把函數(shù)過程當(dāng)作一個(gè)獨(dú)立的對(duì)象來處理,比如函數(shù)的加減乘除、符合運(yùn)算等.在表達(dá)式f(x)?g(x)中,函數(shù)f(x)和g(x)都是作為一個(gè)整體對(duì)象出現(xiàn)的.最后是“圖式(或者說圖式結(jié)構(gòu),schema)”.一個(gè)數(shù)學(xué)概念的“圖式”是指由相應(yīng)的“活動(dòng)”、“程序”、“對(duì)象”以及與某些一般原理相聯(lián)系的其他“圖式”所形成的一種個(gè)體頭腦中的認(rèn)知框架,它可以用以解決與這個(gè)概念相關(guān)的問題.按照杜賓斯基的解釋,上述四個(gè)成分中,“活動(dòng)”、“程序”和“對(duì)象”也可以看作是數(shù)學(xué)知識(shí)的三種狀態(tài),而“圖式”則是由這三種知識(shí)構(gòu)成的一種認(rèn)知結(jié)構(gòu)(cottrill,et al.,1996).此外,上述四種成分的排列雖然在理論上具有一種等級(jí)結(jié)構(gòu),也就是說,一般情況下前一成分的建構(gòu)是后一成分的基礎(chǔ),但實(shí)際上,個(gè)體對(duì)某個(gè)數(shù)學(xué)概念的理解并不一定遵循這種線性的途徑.例如函數(shù)函數(shù)概念,學(xué)習(xí)者一開始的“活動(dòng)”是把函數(shù)看作一個(gè)簡(jiǎn)單的公式,其中含有一些可以運(yùn)算和賦值的字母變量;隨后,函數(shù)被看作是一種可以“輸入—輸出”的機(jī)器(函數(shù)機(jī)),于是得到了初步的“程序”.但是當(dāng)學(xué)生遇到更為復(fù)雜的函數(shù)表達(dá)式時(shí),往往又回到了“活動(dòng)”階段,并在“活動(dòng)”的基礎(chǔ)上,又進(jìn)一步完善了函數(shù)“程序”.如此經(jīng)過多個(gè)循環(huán)之后,學(xué)生才最終形成明確而完整的函數(shù)“對(duì)象”
?4?.從數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)心理學(xué)角度分析,APOS理論的四個(gè)學(xué)習(xí)層次是合理的,反應(yīng)了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)概念過程中真實(shí)的思維活動(dòng).其中的“活動(dòng)階段”是學(xué)生理解概念的一個(gè)必要條件,通過“活動(dòng)”讓學(xué)生親身體驗(yàn)、感受直觀背景和概念間的關(guān)系.“程序階段”是學(xué)生對(duì)“活動(dòng)”進(jìn)行思考,經(jīng)歷思維的內(nèi)化、壓縮過程,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)到了概念本質(zhì),對(duì)其賦予形式化的定義及符號(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)中一次為對(duì)象進(jìn)行新的活動(dòng);“圖式階段”的形成是要經(jīng)過長(zhǎng)期的學(xué)習(xí)活動(dòng)進(jìn)一步完善,起初的圖式包含反應(yīng)概念的特例、抽象過程、定義及符號(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智結(jié)構(gòu).銳角三角函數(shù)概念的教學(xué)設(shè)計(jì)
上課開始,出示兩個(gè)傾斜角不同的斜面(圖
1、圖2).圖1
圖2 AB操作階段: 物體在兩個(gè)不同傾斜角的斜面上前進(jìn)的距離都是a,圖1中的角A為60,圖2中的角B為30,觀察和測(cè)量各自對(duì)邊的值.繼續(xù)操作.在角A(圖
3、圖4)邊上任意取一點(diǎn)B,作BC?AC,垂足為點(diǎn)C,計(jì)算00BCACBC、、的值,并將所得的結(jié)果與其他同學(xué)所得的結(jié)果做比較.ABABACBBAABDCACCE
圖3
圖4
圖5 通過上面兩個(gè)活動(dòng),讓學(xué)生從特殊的角度中去計(jì)算出線段的比值,為三角函數(shù)概念做鋪墊.其中活動(dòng)1是學(xué)生最熟悉的特殊角30,活動(dòng)2是非特殊角50,要通過度量再計(jì)算,通過比較得到相等的結(jié)論.讓學(xué)生初步感悟到這三個(gè)比值與點(diǎn)B的位置無關(guān),那么與什么有關(guān)呢?
程序階段: 一般地問,若圖3和圖4中的兩個(gè)AB相等,那么
00BCACBC、、還相等嗎? ABABAC很容易得到結(jié)果——不相等.目的是讓學(xué)生體會(huì)到比值與角度有關(guān).然后就可以進(jìn)入程序性的思考.如圖5,B、D是??一邊上的任意兩點(diǎn),作BC?AC,垂足為點(diǎn)C,DE?AE,垂足為點(diǎn)E,判斷比值
BCDEACAEBCDE與、與、與是否相等,并說ADADABABACAE明理由.通過相似三角形很容易得到它們的比值都相等.本活動(dòng)的目的是讓學(xué)生確認(rèn)這三個(gè)比值與角度有關(guān).隨著角度的變化,比值也變化,所以根據(jù)函數(shù)的概念就可以得到這三個(gè)比值是角度的函數(shù),而這個(gè)函數(shù)就是三角函數(shù),水到渠成地得出三級(jí)哦啊函數(shù)的概念.通過上述三個(gè)活動(dòng),學(xué)生就初步內(nèi)化為三角函數(shù)的這個(gè)“程序”,形成了三角函數(shù)的特征:一是三角函數(shù)是比值;二是三角函數(shù)的值與角度有關(guān).對(duì)象階段: 這時(shí),三角比,例如正弦,符號(hào)sin,成為獨(dú)立的對(duì)象.我們可以離開程序直接進(jìn)行運(yùn)算,例如sinA?cos(900?A),sinA?cosA?1,等等.在運(yùn)算過程中,正弦、余弦都是獨(dú)立的對(duì)象,不再有三角比的過程了.圖式階段: 這是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過程,在以后高中階段通過對(duì)三角函數(shù)進(jìn)一步的學(xué)習(xí)后,三角函數(shù)在腦海里儲(chǔ)備的是正弦、余弦、正切、余切等的總稱,它們的圖像,彼此間的恒等變換,與“波”的關(guān)系等,那是一個(gè)豐富的有組織的結(jié)構(gòu).這個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)是按照完全A—P—O—S的順序來進(jìn)行的,但是在有些概念教學(xué)過程中,我們有“開門見山”的教學(xué)設(shè)計(jì),所以對(duì)于概念性知識(shí)的教學(xué)我們也可以試著用O—A—P—S的順序來進(jìn)行.也就是說,首先把三角比當(dāng)做一個(gè)“對(duì)象”出示,然后再慢慢通過操作
22加以理解.下面是一個(gè)新的設(shè)計(jì).上課開始時(shí),出示本節(jié)課的題目:銳角三角函數(shù).問題1:本節(jié)課我們一起來學(xué)習(xí)研究“銳角三角函數(shù)”,請(qǐng)問在這個(gè)課題中,你對(duì)什么,內(nèi)容比較熟悉?
學(xué)生:銳角、三角、函數(shù).(學(xué)生說的三角是指三角形).問題2:我們學(xué)過的函數(shù)有哪些?
學(xué)生:正比例函數(shù)、反比例函數(shù)、一次函數(shù)、二次函數(shù)共4個(gè).問題3:函數(shù)的定義是什么?
學(xué)生:在某一變化過程中,有兩個(gè)變量x,y,如果對(duì)于x的每一個(gè)確定的值,y都有唯一確定的值與它對(duì)應(yīng),那么我們就說y是x的函數(shù).以上的目的是為后面引出三角函數(shù)的概念做鋪墊.教師:三角函數(shù)是初中學(xué)習(xí)的第五個(gè)函數(shù),它到底是什么?具有那些性質(zhì)?有怎樣的應(yīng)用?現(xiàn)在我們開始學(xué)習(xí)研究.這樣做的目的是提示學(xué)生就進(jìn)行聯(lián)想類比.原來學(xué)過的有四種函數(shù),現(xiàn)在的三角函數(shù)布置會(huì)是什么?從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,到最后學(xué)習(xí)完成,就成了學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)的過程.在操作階段,我們也可以有另外的設(shè)計(jì)面BC上,梯子在墻面上的投影為BC,向上的折扣率
?3?:如圖6,現(xiàn)有一梯子DE斜靠在一豎直的墻
CE是DE在豎直方向上的折扣率,我們把豎直方DECE成為?EDC的正弦函數(shù).然后進(jìn)行相關(guān)的符號(hào)、書寫的介紹.DEBEADC
圖6
折扣概念是日常生活中常見的問題,由此入手,更能使學(xué)生接受新知識(shí).既然正弦函數(shù)相當(dāng)于一個(gè)折扣率,正如商品打折,打幾折,就是原商品的價(jià)格乘以零點(diǎn)幾.因?yàn)檎劭勐实娜≈捣秶窃?~1之間,所以銳角的正弦函數(shù)的取值范圍也在0~1之間.x.當(dāng)折扣確定時(shí),商品的實(shí)際價(jià)格與原10價(jià)格就有了正比例的關(guān)系.同樣在圖6的Rt?CDE中,DE相當(dāng)于商品的原價(jià),CE相當(dāng)于
CECE?sin?EDC.商品打折后的實(shí)際價(jià)格,即sin?EDC,相當(dāng)于折扣率,就有
DEDE商品打幾折(x折),那就是商品的原價(jià)乘以我們是先給出的對(duì)象,這樣可以使學(xué)生一目了然地了解本節(jié)課的重點(diǎn),然后再由針對(duì)性的進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí),亦即活動(dòng),通過活動(dòng)來達(dá)到程序的境界,最終深刻理解銳角三角函數(shù)的概念,形成自己的圖式.3 小結(jié)
張景中院士把學(xué)數(shù)學(xué)比做吃核桃,作為教師需要研究的是如何砸核桃,讓學(xué)生吃到核桃.數(shù)學(xué)概念有其本身的特點(diǎn),許多數(shù)學(xué)概念具有二重性,既表現(xiàn)為一種過程操作,又表現(xiàn)為一種對(duì)象、結(jié)構(gòu),所以在實(shí)際學(xué)習(xí)理解的過程中應(yīng)根據(jù)其具體的特點(diǎn)需要靈活地改變認(rèn)識(shí)的角度—有時(shí)要將某個(gè)概念當(dāng)做有操作步驟的過程,有時(shí)又需要把它作為一個(gè)整體性的固定的對(duì)象,做出最有效的教學(xué)設(shè)計(jì).APOS理論是適應(yīng)數(shù)學(xué)概念特點(diǎn)的教學(xué)理論,對(duì)其在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中的應(yīng)用不必拘泥于固定的模式,領(lǐng)會(huì)其精髓,合理地將其運(yùn)用于數(shù)學(xué)教學(xué)中制定出最有效的教學(xué)策略才是最重要的.[參考文獻(xiàn)]
[1]鮑建生,周超.數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的心理基礎(chǔ)與過程[M].上海:上海教育出版社,2009.10.[2]張奠宙,李士锜,李俊.數(shù)學(xué)教育學(xué)導(dǎo)論 [M].高等教育出版社,2003.4.[3]王繼光,龔輝.APOS理論與銳角三角函數(shù)概念的形成 [J].中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)參考(上旬),2011(11):13-14 [4]濮安山,史寧中.從APOS理論看高中生對(duì)函數(shù)概念的理解[J].數(shù)學(xué)教育學(xué)報(bào),2007(5):48-50.
第三篇:基于APOS理論的函數(shù)概念教學(xué)設(shè)計(jì)
一、概念同化教學(xué)與APOS 理論
高中新課程實(shí)行已經(jīng)有四年多了,然而目前,相當(dāng)多教師仍然采取傳統(tǒng)的概念同化教學(xué)方式,其教學(xué)步驟為[1]:(1)揭示概念的本質(zhì)屬性,給出定義、名稱和符號(hào);(2)對(duì)概念進(jìn)行特殊分類,揭示概念的外延;(3)鞏固概念,利用概念的定義進(jìn)行簡(jiǎn)單的識(shí)別活動(dòng);(4)概念的應(yīng)用與聯(lián)系,用概念解決問題,并建立所學(xué)概念與其它概念間的聯(lián)系。
這種教學(xué)方式有其精妙之處,但是過快的抽象過程只能有一少部分學(xué)生進(jìn)行有意義的學(xué)習(xí),難以引發(fā)全體學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng),大部分學(xué)生理解不了數(shù)學(xué)概念,只能靠死記硬背。事實(shí)上,概念的同化教學(xué)對(duì)幫助學(xué)生構(gòu)建良好的概念圖式、原理圖式,作用十分有限。因?yàn)樾睦硪饬x是不能傳授的,必需由學(xué)生自我構(gòu)建,不能由教師代替學(xué)生操作、思考、體驗(yàn)。
美國(guó)數(shù)學(xué)教育學(xué)家 Ed.Dubinsky認(rèn)為:一個(gè)人是不可能直接學(xué)習(xí)到數(shù)學(xué)概念的,更確切地說,人們透過心智結(jié)構(gòu)(mental structure)使所學(xué)的數(shù)學(xué)概念產(chǎn)生意義。如果一個(gè)人對(duì)于給予的數(shù)學(xué)概念擁有適當(dāng)?shù)男闹墙Y(jié)構(gòu),那么他幾乎自然就學(xué)到了這個(gè)概念。反之,如果他無法建立起適當(dāng)?shù)男闹墙Y(jié)構(gòu),那么他學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)概念幾乎是不可能的。因此,Ed Dubinsky認(rèn)為,學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)概念就是要建構(gòu)心智結(jié)構(gòu),這一建構(gòu)過程要經(jīng)歷以下4個(gè)階段[2]:
二、基于APOS理論的函數(shù)教學(xué)設(shè)計(jì)
從數(shù)學(xué)教育的研究?jī)?nèi)容來看,關(guān)于代數(shù)內(nèi)容已經(jīng)逐漸從以解方程為中心轉(zhuǎn)到以研究函數(shù)為中心了[3]。函數(shù)概念已經(jīng)成為中學(xué)數(shù)學(xué)中最為重要的概念之一。函數(shù)概念本身不好理解。國(guó)外關(guān)于函數(shù)教學(xué)的研究表明了這一點(diǎn)斯法德調(diào)查了60 名16 歲和18 歲的學(xué)生,結(jié)論是大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為函數(shù)的概念是個(gè)過程而不是靜止的結(jié)構(gòu)。中國(guó)學(xué)者也進(jìn)行了相關(guān)的研究,見文獻(xiàn)[4].可見,函數(shù)確實(shí)成了中學(xué)數(shù)學(xué)中最難教、最難學(xué)的概念之一。函數(shù)的教學(xué)在我國(guó)設(shè)置成螺旋式的教學(xué),初中是用運(yùn)動(dòng)變化的觀點(diǎn)對(duì)函數(shù)進(jìn)行定義,雖然這種定義較為直觀,但并未完全揭示出函數(shù)概念的本質(zhì)。例如,對(duì)于函數(shù)
如果用運(yùn)動(dòng)變化的觀點(diǎn)去看它,就不好解釋,顯得牽強(qiáng)。但如果用集合與對(duì)應(yīng)的觀點(diǎn)來解釋,就十分自然。筆者在浙江省義烏市第三中學(xué)陳向陽老師設(shè)計(jì)的《函數(shù)的概念》基礎(chǔ)上進(jìn)行思考,嘗試用APOS理論來設(shè)計(jì)高中函數(shù)概念的教學(xué)。
(一)創(chuàng)設(shè)問題情境,引出課題
教師提出問題1:
我們?cè)诔踔袑W(xué)習(xí)過函數(shù)的概念,它是如何定義的呢?在初中已經(jīng)學(xué)過哪些函數(shù)?(在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上出示投影)
我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了一些具體的函數(shù),那么為什么還要學(xué)習(xí)函數(shù)呢?先請(qǐng)同學(xué)們思考下面的問題:
問題2:由上述定義你能判斷y=1是否表示一個(gè)函數(shù)?函數(shù)y=x與函數(shù)表示同一個(gè)函數(shù)嗎?
學(xué)生思考、討論后,教師點(diǎn)撥:僅用上述函數(shù)概念很難回答這些問題,我們需要從新的角度來認(rèn)識(shí)函數(shù)概念。
(二)生活實(shí)例演示,操作練習(xí)[活動(dòng)(A)]
問題3:下圖中哪幾個(gè)圖像與下述三件事分別吻合得最好?請(qǐng)你為剩下的那個(gè)圖像寫出一件事.(1)我離開家不久,發(fā)現(xiàn)自己把作業(yè)本可能忘在家里了,于是停下來找,沒找到,就返回家里找到了作業(yè)本再上學(xué);
(2)我騎著車一路勻速行駛,只是在途中遇到一次交通堵塞,耽擱了一些時(shí)間;
(3)我出發(fā)后,心情輕松,緩緩行進(jìn),后來為了趕時(shí)間開始加速.活動(dòng)小結(jié):每一個(gè)時(shí)刻,按照?qǐng)D像,都有唯一確定的距離與它對(duì)應(yīng)。
(三)借助信息技術(shù),討論歸納[過程(P)]
師:(實(shí)例1)演示動(dòng)畫,用《幾何畫板》動(dòng)態(tài)地顯示炮彈高度關(guān)于炮彈發(fā)射時(shí)間的函數(shù)。啟發(fā)學(xué)生觀察、思考、討論,嘗試用集合與對(duì)應(yīng)的語言描述變量之間的依賴關(guān)系:在的變化范圍內(nèi),任給一個(gè),按照給定的解析式,都有唯一的一個(gè)高度與之相對(duì)應(yīng)。
生:用計(jì)算器計(jì)算,然后用集合與對(duì)應(yīng)的語言描述變量之間的依賴關(guān)系。
師:(實(shí)例2)引導(dǎo)學(xué)生看圖,并啟發(fā):在的變化范圍內(nèi),任給一個(gè)t,按照給定的圖象,都有唯一的一個(gè)臭氧空洞面積與之相對(duì)應(yīng)。
生:動(dòng)手測(cè)量,然后用集合與對(duì)應(yīng)的語言描述變量之間的依賴關(guān)系。
師生:(實(shí)例3)共同讀表,然后用集合與對(duì)應(yīng)的語言描述變量之間的依賴關(guān)系。
(四)從特殊到一般,引出函數(shù)概念[對(duì)象(O)]
問題4:分析、歸納以上三個(gè)實(shí)例,它們有什么共同特點(diǎn)?
生:分組討論三個(gè)實(shí)例的共同特點(diǎn),然后歸納出函數(shù)定義,并在全班交流。
師生:由學(xué)生概括,教師補(bǔ)充,引導(dǎo)學(xué)生歸納出三個(gè)實(shí)例中變量之間的關(guān)系均可描述為:
對(duì)于數(shù)集中的每一個(gè),按照某種對(duì)應(yīng)關(guān)系,在數(shù)集中都有唯一確定的與它對(duì)應(yīng),記作
教師強(qiáng)調(diào)指出僅僅是數(shù)學(xué)符號(hào)。為了更好地理解函數(shù)符號(hào)的含義,教師提出下一個(gè)問題:
問題5:一定就是函數(shù)的解析式嗎?
師生:函數(shù)的解析式、圖象、表格都是表示函數(shù)的方法。
問題6:函數(shù)能否看做是兩個(gè)集合之間的一種對(duì)應(yīng)呢?如果能,怎樣給函數(shù)重新下一個(gè)定義呢?(在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上教師歸納總結(jié))
補(bǔ)充練習(xí):下列圖象中不能作為函數(shù)的圖象的是()
例1.已知函數(shù),(1)求函數(shù)、的定義域;
(2)求的值;
(3)當(dāng)時(shí),求的值。
(4)求
(5)求
讓學(xué)生思考,并提問個(gè)別學(xué)生。
師問:怎樣求函數(shù)的定義域?
追問:與有何區(qū)別與聯(lián)系? 點(diǎn)撥:表示當(dāng)自變量時(shí)函數(shù)的值,是一個(gè)常量,而是自變量的函數(shù),它是一個(gè)變量,是的一個(gè)特殊值。
追問:如何求,又如何求一般情況的?
具體地,可以將2帶入函數(shù)求出具體值,再代入求出函數(shù)值。
對(duì)于抽象的,應(yīng)該將看成一個(gè)整體,帶入的解析式,求出的解析式。
問題7:函數(shù)的三要素是什么?
教師引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié):函數(shù)的三要素是定義域、值域及對(duì)應(yīng)法則。在函數(shù)的三要素中,當(dāng)其中的兩要素已確定時(shí),則第三個(gè)要素也就隨之確定了。如當(dāng)函數(shù)的定義域,對(duì)應(yīng)法則已確定,則函數(shù)的值域也就確定了。
追問:如何判斷兩個(gè)函數(shù)是否相同?
以學(xué)生已解決的問題出發(fā)創(chuàng)設(shè)情境,引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,再次引發(fā)學(xué)生在構(gòu)建自身基礎(chǔ)上的再創(chuàng)造,并通過獨(dú)立思考后的討論,培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題、用數(shù)學(xué)語言交流溝通的能力。
例2.下列函數(shù)中哪個(gè)與函數(shù)相等?
(1)
(2)
(3)
(4)
師問:判斷函數(shù)相等的依據(jù)是什么?
變式:若改(2)為呢?
思考:你能舉出一些函數(shù)相等的具體例子嗎?
啟發(fā)并引導(dǎo)學(xué)生思考、討論、交流,教師歸納總結(jié)出函數(shù)的要點(diǎn):
1.函數(shù)是一種特殊的對(duì)應(yīng)非空數(shù)集到非空數(shù)集的對(duì)應(yīng);
2.函數(shù)的核心是對(duì)應(yīng)法則,通常用記號(hào)表示函數(shù)的對(duì)應(yīng)法則,在不同的函數(shù)中,的具體含義不一樣。函數(shù)記號(hào)表明,對(duì)于定義域的任意一個(gè)在對(duì)應(yīng)法則的作用下,即在中可得唯一的.當(dāng)在定義域中取一個(gè)確定的,對(duì)應(yīng)的函數(shù)值即為.集合中并非所有的元素在定義域中都有元素和它對(duì)應(yīng);值域;
3.函數(shù)符號(hào)
的說明:
(1)即為是的函數(shù)的符號(hào)表示;(2)不一定能用解析式表示;(3)與是不同的,通常,表示函數(shù)
當(dāng)時(shí)的函數(shù)值;(4)在同時(shí)研究?jī)蓚€(gè)或多個(gè)函數(shù)時(shí),常用不同符號(hào)表示不同的函數(shù),除用符號(hào)外,還常用、、等符號(hào)來表示。
4.定義域是函數(shù)的重要組成部分,如與是不同的兩個(gè)函數(shù)。
(五)借助熟悉的函數(shù),加深對(duì)函數(shù)概念的理解[圖式(S)]
問題8:集合A(A=R)到集合B(B=R)的對(duì)應(yīng):
: AB,使得集合B中的元素與集合A中的元素對(duì)應(yīng),如何表示這個(gè)函數(shù)?定義域和值域各是什么?函數(shù)呢?函數(shù)呢?
教師演示動(dòng)畫,用《幾何畫板》顯示這三種函數(shù)的動(dòng)態(tài)圖象,啟發(fā)學(xué)生觀察、分析,并請(qǐng)同學(xué)們思考之后填寫下表:
函數(shù)
一次函數(shù)
反比例函數(shù)
二次函數(shù)
對(duì)應(yīng)關(guān)系
a>0 a<0
定義域
值域
用函數(shù)的定義去解釋學(xué)過的一次函數(shù)、反比例函數(shù)、二次函數(shù),使得對(duì)函數(shù)的描述性定義上升到集合與對(duì)應(yīng)語言刻畫的定義。同時(shí)利用信息技術(shù)工具畫出函數(shù)的圖象,是讓學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)數(shù)與形結(jié)合在理解函數(shù)中的作用,更好地幫助理解上述函數(shù)的三個(gè)要素,從而加強(qiáng)學(xué)生對(duì)函數(shù)概念的理解,進(jìn)一步挖掘函數(shù)概念中集合與函數(shù)的聯(lián)系。明確定義域、值域和對(duì)應(yīng)關(guān)系是決定函數(shù)的三要素,這是一個(gè)整體,以此更好地培養(yǎng)學(xué)生深層次思考問題的習(xí)慣。
(六)再創(chuàng)情境,引導(dǎo)探究函數(shù)概念的新認(rèn)識(shí)[圖式(S)]
問題9:比較函數(shù)的近代定義與傳統(tǒng)定義(即初中課本函數(shù)的定義)的異同點(diǎn),你對(duì)函數(shù)有什么新的認(rèn)識(shí)?
學(xué)生思考、討論,教師點(diǎn)撥:函數(shù)近代定義與傳統(tǒng)定義在實(shí)質(zhì)上是一致的,兩個(gè)定義中的定義域與值域的意義完全相同。兩個(gè)定義中的對(duì)應(yīng)法則實(shí)際上也一樣,只不過敘述的出發(fā)點(diǎn)不同,傳統(tǒng)定義是從運(yùn)動(dòng)變化的觀點(diǎn)出發(fā),近代定義的對(duì)應(yīng)法則是從集合與對(duì)應(yīng)的觀點(diǎn)出發(fā)。
問題10:學(xué)生在前面學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,反思對(duì)問題2的解答,重新思考問題2,談?wù)勛约旱恼J(rèn)識(shí)。教師啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生畫圖,以形求數(shù)。
師生:是函數(shù);與不是同一個(gè)函數(shù)。
引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問題2進(jìn)行反思和總結(jié),并將之一般化,利用數(shù)學(xué)語言來表達(dá),培養(yǎng)學(xué)生反思問題、總結(jié)歸納的習(xí)慣和善于運(yùn)用數(shù)學(xué)語言抽象所發(fā)現(xiàn)的結(jié)論的能力。
(七)舉例應(yīng)用,深化目標(biāo)[圖式(S)]
例3.已知函數(shù)
(1)畫出函數(shù)的圖象;(2)求的值;(3)你從(2)中發(fā)現(xiàn)了什么結(jié)論?(4)求函數(shù)的值域。
為了讓學(xué)生體會(huì)到從特殊到一般的思想方法,同時(shí)也后面研究函數(shù)的性質(zhì)(奇函數(shù))作準(zhǔn)備。
教師引導(dǎo)學(xué)生解決此題的關(guān)鍵點(diǎn),并進(jìn)行變式:
變式1:已知,① 當(dāng)時(shí),求函數(shù)的值域;
② 當(dāng)時(shí),求函數(shù)的值域。
變式2:已知,① 當(dāng)函數(shù)值域?yàn)闀r(shí),求函數(shù)定義域;② 當(dāng)函數(shù)值域?yàn)闀r(shí),求函數(shù)定義域。
變式3:(1)已知,求的值。(2)已知,求函數(shù).變式4:已知,求①的解析式;②
的解析式;③的解析式。
以一個(gè)問題為背景,一題多用,一題多變,由淺入深,體現(xiàn)梯度,使不同程度的學(xué)生都有發(fā)展。通過一組精心設(shè)計(jì)的問題鏈來引導(dǎo)和激發(fā)學(xué)生的參與意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生探究問題的能力,從而提升學(xué)生的思維品質(zhì)。借助三個(gè)變式層層深入,是理論到實(shí)踐的升華,使概念深化、強(qiáng)化、類化的作用與含義印入心底,得到再次認(rèn)同,初步掌握與應(yīng)用能力也就自然形成了。
(八)練習(xí)交流,反饋鞏固
以學(xué)生回答、板演的形式進(jìn)行課堂練習(xí),充分發(fā)揮師與生、生與生的互動(dòng),以教師、學(xué)生相互交流來鞏固本節(jié)課的學(xué)習(xí)。(九)學(xué)生歸納小結(jié),教師評(píng)價(jià)
以同桌之間一人小結(jié)一人傾聽的方式,以四人為一小組進(jìn)行小組討論,對(duì)本節(jié)課所學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行自主小結(jié),教師及時(shí)進(jìn)行歸納總結(jié):1.函數(shù)的近代定義與傳統(tǒng)定義的異同點(diǎn);2.集合與函數(shù)的聯(lián)系、區(qū)別;3.函數(shù)的三要素;4.數(shù)形結(jié)合的思想。
三、幾點(diǎn)啟示
APOS理論對(duì)學(xué)生的函數(shù)概念的理解作出了分層分析,可以預(yù)測(cè)學(xué)生已經(jīng)在多大程度上對(duì)性質(zhì)作出了心理建構(gòu),從而推知學(xué)生對(duì)函數(shù)概念的掌握起點(diǎn)?;贏POS理論的理念設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)性質(zhì)教學(xué),實(shí)質(zhì)是以學(xué)生為主體的理念在課堂探究中的體現(xiàn),有利于學(xué)生理解函數(shù)的概念。
教學(xué)中教師要關(guān)注數(shù)學(xué)本身的特點(diǎn),更重要的是要關(guān)注課堂上學(xué)生的掌握概念的思維狀況,將數(shù)學(xué)知識(shí)和學(xué)生探究活動(dòng)有機(jī)結(jié)合,要求教師要重視學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng),讓學(xué)生親身創(chuàng)設(shè)問題情境。數(shù)學(xué)教師要意識(shí)到:一個(gè)數(shù)學(xué)概念由過程到對(duì)象的建立, 有時(shí)既困難又漫長(zhǎng), 需要經(jīng)過多次反復(fù),循序漸進(jìn),螺旋上升, 直至學(xué)生真正理解,對(duì)象的建立要注意簡(jiǎn)練的文字形式和符號(hào)表示,使學(xué)生在頭腦中建立起數(shù)學(xué)知識(shí)的直觀結(jié)構(gòu)形象。
學(xué)生對(duì)于函數(shù)概念的認(rèn)識(shí)不是一蹴而就的,這就要要教師在教學(xué)過程中整體處理教材,把握教學(xué)的度,結(jié)合具體的問題有意識(shí)地在各個(gè)階段的學(xué)習(xí)過程中,幫助學(xué)生逐步形成函數(shù)完整的知識(shí)鏈。在往后的教學(xué)中要注意學(xué)生對(duì)知識(shí)的圖式的建立, 即加強(qiáng)知識(shí)間的聯(lián)系和應(yīng)用,如在講解具體的指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)時(shí),可以以具體函數(shù)為載體,在一般函數(shù)概念的指導(dǎo)下對(duì)其性質(zhì)進(jìn)行研究,體現(xiàn)了具體──抽象──具體的過程,是函數(shù)概念理解的深化。又如,在講解不等式、方程的求解及應(yīng)用后,可以與函數(shù)相結(jié)合,進(jìn)行對(duì)比,從而加深對(duì)函數(shù)概念的理解,幫助學(xué)生在頭腦中建立起完整的數(shù)學(xué)知識(shí)的心理圖式。
當(dāng)然,APOS 理論的四個(gè)階段并非一定體現(xiàn)在一堂數(shù)學(xué)課當(dāng)中, 也不是每一課都必須遍歷四個(gè)階段, 它適用于數(shù)學(xué)概念在學(xué)生頭腦中建立的一段時(shí)期,并不局限于某一堂課。比如,函數(shù)圖式的形成是需要一個(gè)長(zhǎng)期實(shí)踐與反思。有些學(xué)生需要在接觸了大量的具體的函數(shù)模型以后,甚至在學(xué)習(xí)了函數(shù)的復(fù)合、微分、積分以后,才能漸漸地實(shí)現(xiàn)從過程到對(duì)象的理解,再由對(duì)象到圖式的發(fā)展。作為老師,我們應(yīng)該理解學(xué)生的實(shí)際,作為數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)過程,也是允許學(xué)生有折返的現(xiàn)象。
第四篇:數(shù)學(xué)命題教學(xué)和概念教學(xué)設(shè)計(jì)
數(shù)學(xué)命題教學(xué)和概念教學(xué)設(shè)計(jì)
——對(duì)于如何讓學(xué)生主動(dòng)的上好命題課、概念課的一些思考
龍?jiān)分袑W(xué)
黃靜
數(shù)學(xué)命題、概念教學(xué)是初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中非常重要的形式之一,也是學(xué)生獲取新知識(shí)的最直接的途徑,在閱讀了有關(guān)“數(shù)學(xué)命題教學(xué)設(shè)計(jì)和數(shù)學(xué)概念教學(xué)設(shè)計(jì)”的理論外,結(jié)合平時(shí)教學(xué)實(shí)際,也有一些想法:
命題課、概念課的教學(xué)過程就是學(xué)生接受新知識(shí)的過程,為了讓學(xué)生更好的掌握一個(gè)全新的概念,我覺得讓他們知道為什么要學(xué)習(xí)這個(gè)知識(shí)點(diǎn)很有必要,如果他們明白了學(xué)習(xí)的原因可能就會(huì)主動(dòng)去學(xué)、去記、去思考,而不是老師教了或者是教課書上有所以要學(xué),從學(xué)生端正學(xué)習(xí)態(tài)度進(jìn)而主動(dòng)去學(xué)或者說想學(xué)新知識(shí),也許會(huì)達(dá)到事半功倍的效果。下面舉個(gè)我教學(xué)中的例子說明:
例:在上因式分解第一課時(shí)的課時(shí),“因式分解”這個(gè)名詞對(duì)于學(xué)生來說是一個(gè)全新的概念,所以我決定用多一點(diǎn)的時(shí)間來幫助學(xué)生理解“因式分解”的概念,這是本課的一個(gè)難點(diǎn)。與此同時(shí)加了一個(gè)我們?yōu)槭裁匆獙W(xué)習(xí)因式分解的舉例小環(huán)節(jié),當(dāng)時(shí)我們之前剛做過一個(gè)例題,已知一套房子的平面圖,用x、y的代數(shù)式表示房子的總面積,然后告之x=2.5米和y=3.5米求房子具體的總面積。這題的第一個(gè)小問題得出的代數(shù)式為3x2?9xy?6y2,如果把x和y的值直接代入這個(gè)式子計(jì)算比較復(fù)雜,結(jié)果錯(cuò)誤率非常高,而這式子是可以因式分解為3(x+y)(x+2y),如果分解后在代入數(shù)值,計(jì)算會(huì)方便很多,正確率也會(huì)提高很多。我用這個(gè)例子給學(xué)生們說明后,他們也如此認(rèn)為,然后就很容易理解學(xué)好因式分解的意義。學(xué)生從心理上給了自己一個(gè)暗示學(xué)好因式分解,對(duì)以后的教學(xué)會(huì)有幫助的。
對(duì)于大多數(shù)學(xué)生而言,學(xué)習(xí)還是比較被動(dòng)的,也是是家長(zhǎng)和老師的壓力驅(qū)使他們?cè)趯W(xué),常常會(huì)有學(xué)生問為什么我們要學(xué)這些,學(xué)了有什么用,如果讓他們知道為什么要學(xué),也許去主動(dòng)去掌握好這些令他們頭疼的概念吧。
第五篇:教學(xué)設(shè)計(jì)中如何做好數(shù)學(xué)概念教學(xué)
教學(xué)設(shè)計(jì)中如何做好數(shù)學(xué)概念教學(xué)
學(xué)習(xí)時(shí)間:2018年4月18日
數(shù)學(xué)概念是數(shù)學(xué)教材結(jié)構(gòu)的最基本的因素,正確理解數(shù)學(xué)概念,是掌握數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的前提。在新課標(biāo)的要求下,初中數(shù)學(xué)概念課的教學(xué), 要堅(jiān)持以人為本的教育理念, 尊重學(xué)生的主體性, 激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)概念的興趣;讓學(xué)生體會(huì)概念產(chǎn)生的源頭, 親歷概念形成的過程;自主抽象概括形成概念, 自覺應(yīng)用概念去解決問題。學(xué)生如果不能正確地理解數(shù)學(xué)中的各種概念,就不能很好地掌握各種法則、公式、定理,也就不能應(yīng)用所學(xué)知識(shí)去解決實(shí)際問題.因此,抓好數(shù)學(xué)概念的教學(xué),是提高數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。
數(shù)學(xué)概念比較抽象,在教學(xué)過程中注意結(jié)合學(xué)生心理發(fā)展特點(diǎn)去分析事物的本質(zhì)特征,運(yùn)用生動(dòng)的講解和形象的比喻,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)概念正確地理解、記憶和應(yīng)用。下面就如何做好數(shù)學(xué)概念的教學(xué)工作談幾點(diǎn)體會(huì)。
1.重視教學(xué)情境創(chuàng)設(shè),實(shí)現(xiàn)概念引入的自然化。
數(shù)學(xué)教材多是直接給定概念,教師應(yīng)遵循高中數(shù)學(xué)新課標(biāo)的要求,加強(qiáng)概念的引入,引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷從具體實(shí)例抽象出數(shù)學(xué)概念的過程。合理設(shè)置情境,使學(xué)生積極參與教學(xué),了解知識(shí)發(fā)生、發(fā)展的背景和過程,使學(xué)生感受到學(xué)習(xí)的樂趣,這樣也能使學(xué)生加深對(duì)概念的記憶和理解。引入形式可以多樣化,如以數(shù)學(xué)史話引入、以實(shí)際問題引入、以實(shí)際問題引入等。
2.利用概念中的關(guān)鍵字、詞,幫助學(xué)生掌握概念;
數(shù)學(xué)概念中的某些字、詞的含義,為我們提供了記憶概念本質(zhì)屬性的直觀材料,強(qiáng)調(diào)概念中具有這種特征的字和詞,能有效地理解和記憶概念的本質(zhì)特征.例如,“一元二次方程”這個(gè)概念本身具有“一元”、“二次”、“方程”3個(gè)關(guān)鍵詞,抓住這3個(gè)特征,學(xué)生自然也就了這個(gè)概念。又如對(duì)函數(shù)概念中的“任何”與“唯一”要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào),然后舉例,前者可以稱 是 的函數(shù),后者不能稱 是 的函數(shù),因?yàn)閷?duì)于任何一個(gè) ,不是對(duì)應(yīng)唯一,這樣通過正反實(shí)例,強(qiáng)調(diào)概念中的關(guān)鍵詞語,更能加深概念的理解。再如三角形的內(nèi)切圓、外接圓中的“內(nèi)”、“外”分別指出了圓在三角形內(nèi)部、外部;“切”、“接”分別指出了圓與三角形的3條邊相切,圓與三角形的3個(gè)頂點(diǎn)相接.教學(xué)中著重強(qiáng)調(diào)這些字詞,使學(xué)生一看到這一概念,就會(huì)聯(lián)想到這一概念是如何定義的. 3.注重?cái)?shù)學(xué)語言的翻譯
數(shù)學(xué)語言有文字語言、符號(hào)語言、圖形語言。符號(hào)語言有較強(qiáng)的概括性,更能反映概念的本質(zhì)。
4.運(yùn)用具體實(shí)物或模型,形象地講述新概念;
概念屬于理性認(rèn)識(shí),它的形成依賴于感性認(rèn)識(shí),學(xué)生的心理特點(diǎn)是容易理解和接受具體的感性認(rèn)識(shí).教學(xué)過程中,各種形式的直觀教學(xué)是提供豐富、正確的感性認(rèn)識(shí)的主要途徑.所以在講述新概念時(shí),從引導(dǎo)學(xué)生觀察和分析有關(guān)具體實(shí)物入手,比較容易揭示概念的本質(zhì)和特征.例如,在講解“梯形”的概念時(shí),教師可結(jié)合學(xué)生的生活實(shí)際,引入梯形的典型實(shí)例(如梯子、堤壩的橫截面等),再畫出梯形的標(biāo)準(zhǔn)圖形,讓學(xué)生獲得梯形的感性知識(shí).這種形象的講述符合認(rèn)識(shí)規(guī)律,學(xué)生容易理解,給學(xué)生留下的印象也比較深刻.
5.注重相似概念的對(duì)比分析,通過比較,使學(xué)生正確地理解概念;
有比較才有鑒別。用對(duì)比方法找出容易混淆的概念的異同點(diǎn),有助于學(xué)生區(qū)分概念,獲取準(zhǔn)確、明晰的認(rèn)識(shí)。比如對(duì)分類計(jì)數(shù)原理與分步計(jì)數(shù)原理、排列與組合的概念,就可以通過概念對(duì)比,并結(jié)合實(shí)例的方式加深概念理解。6.在應(yīng)用中加深對(duì)概念的理解。
只有通過解題,學(xué)生才能加深對(duì)概念的認(rèn)識(shí),才能更完整、更深刻地理解和掌握概念的內(nèi)涵和外延.課本中直接運(yùn)用概念解題的例子很多,教學(xué)中要充分利用.同時(shí),對(duì)學(xué)生在理解方面易出錯(cuò)誤的概念,要設(shè)計(jì)一些有針對(duì)性的題目,通過練習(xí)、講評(píng),使學(xué)生對(duì)概念的理解更深刻、更透徹.
總之,數(shù)學(xué)概念是理解數(shù)學(xué)思想,運(yùn)用數(shù)學(xué)方法,掌握基本技能,提高數(shù)學(xué)能力的前提。數(shù)學(xué)概念的教學(xué)是整個(gè)數(shù)學(xué)教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),正確地理解數(shù)學(xué)概念是掌握數(shù)學(xué)知識(shí)的前提.教師在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中要轉(zhuǎn)變觀念,使課堂教學(xué)由知識(shí)型轉(zhuǎn)化為能力型,切實(shí)搞好數(shù)學(xué)概念教學(xué),使學(xué)生深刻理解概念的內(nèi)涵,充分發(fā)揮數(shù)學(xué)概念的指導(dǎo)作用,全面提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。