中学数学中概念教学研究.docx
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1、中学数学中概念教学研究摘要 数学教育是一项十分伟大并且庄严的事情,学生学习数学概念则是数学教育的重点。而今许多教师对数学概念的教学方法和教学流程选择不当,所以在以往学者研究的基础上,本论文采用案例分析法和访谈法就数学概念的教学方法和流程的选择进行研究,旨在找到最为合适的教学策略使得学生学习概念的效率有所提高。通过对九年级的两个案例的教学分析,与不同年级、职称的教师和不同年级、等级的学生进行访谈交流分析得到的结论,初步提出就本文研究对象而言最为有效的教学策略是运用趣味情境引入数学概念,在课堂的中期将完整规范的数学概念教授完成。关键词 数学概念教学 教学方法 教学流程Research on con
2、cept teaching in middle school mathematicsAbstract Mathematics education is a great and solemn thing, and students' learning of mathematical concepts is the focus of mathematics education. Now many teachers of mathematics teaching methods and teaching process of the concept of improper selectio
3、n and so on the basis of previous studies, this paper uses the case analysis method and interview method of math teaching methods and process of the concept of the choice of study, aims to find the most suitable teaching strategies to make students to learn the concept of efficiency improved.Through
4、 analyzing two case teaching in grade nine, with different grade, the title of the teachers and students of different grades, grade interview communication analysis conclusion, put forward in terms of this article research object is the most effective teaching strategy is to use interesting situatio
5、n introduces mathematical concepts, in the middle of the classroom to complete specifications, a professor of mathematics concept. Key words mathematicalconceptteaching, theteachingmethod, theteachingprocess目 录引言11 数学概念概述11.1 数学概念的产生与确定11.2 数学概念的发展简述21.3 数学概念的特性31.3.1 抽象性与具体性31.3.2 既定性与灵活性31.3.3 独立性
6、与系统性31.4 数学概念的学习32 中学数学概念教学42.1 中学数学概念教学的现状42.2 中学数学概念教学方法42.2.1 复习旧知引入42.2.2 趣味情境引入52.2.3 新知问题引入62.3 中学数学概念教学流程62.3.1 课堂前期教学62.3.2 课堂中期教学72.3.3 课堂后期教学73 影响概念学习的因素83.1 学生方面的因素83.1.1 自身经验83.1.2 学习能力93.2 概念方面的因素93.2.1 概念本身因素93.2.2 概念教学因素104 中学数学概念教学的案例研究104.1 “二次函数的图像和性质”的概念教学114.1.1 课堂教学设计及意图114.1.2
7、课后教学反思114.2 “一元二次方程的解法”的概念教学124.2.1 课堂教学设计及意图124.2.2 课后教学反思134.3 关于数学概念教学的访谈分析134.3.1 与教师访谈的结论分析134.3.2 与学生访谈的结论分析155 结论与思考16参考文献18致谢19附录20引 言数学概念是构成数学理论体系的重要基础。在长期的数学教育历程中,教师机械地传授给学生新的概念,会使教学效率低下,学生也无法真正理解。对于一名教师而言,最重要的工作就是思考如何让学生牢固掌握这些概念并得以运用。本论文就数学概念的引入方法及合适的教学流程进行研究。据了解,无论是国内还是国外,无论是方法还是内容,研究者们都
8、在强调概念教学的重要性。对于概念教学的方法已经有很多学者进行了探析,然而对于教学流程的研究还待开发,需要二者有机结合,合理运用才能够让数学概念的教学达到预期效果,使学生充分掌握概念表达的含义并会对其进行应用。数学概念的教授是一节课的重点,一节课的大部分时间和精力都应该用于概念的引入、理解,但怎样能让这部分时间使用的效率最高,取决于教师良好的教学策略的选择。一名合格且优秀的教师应尽可能选择最为合适并且易于学生接受和理解的方法教授新概念,还应在课堂中给予学生充分理解概念的时间,让学生消化掌握新知。中学的学生思维处于形象思维向抽象思维过渡的阶段,故对于中学数学教师而言,数学概念的教授方法及流程颇为重
9、要。而今有部分教师对概念的教授方法、流程的使用不当,使得学生并不能应用其到习题的解决或实际生活中。本论文结合理论与实践对中学数学课堂中概念的教授进行系统的研究,从国内外研究现状出发,把引入方法初步分为复习旧知引入、趣味情境引入、新知问题引入三种;把教学流程初步分为课堂前期、课堂中期、课堂后期三种,并结合实际情况,列举一些在数学概念教学中较为合适的教学方法。在研究过程中主要采用案例分析与访谈问话法。打算通过本次研究能够提出优良的关于概念教学的有效方法,有助于深化改革,也更易于学生接受与理解。1 数学概念概述1.1数学概念的产生与确定数学概念(mathematical concepts)是人脑对现
10、实对象的数量关系和空间形式的本质特征的一种反映形式,即一种数学的思维形式。在数学中,数学概念的构成是以定理、公式、法令作为表现方式并且是一般的思维形式的推理和判断的基础。数学概念的产生源于人们生活实践的迫切需要,原始人在进行农作时,需要巧妙地测量计算一些土地种植面积之类的实际问题。况且在我们的生活中有太多杂乱无章的事物,所以需要人们抽象概括出事物的部分特点,以至于描述一件事物之时不必叙述冗长的文字。于是,“概念”这两个字慢慢地进入了人类的生活。数学概念的产生还和人类的社会实践密切相关,但从根本上讲,数学概念的产生是满足了数学概念自身发展规律的要求,是自由想象和创造出来的理性本身的产物。因此,掌
11、握数学基础知识和运算技能、发展逻辑论证和空间想象能力的前提就是要正确理解并能够灵活地运用数学概念。我们已经知道,概念是在人脑中对客观事物的一种笼统的归纳,是我们看不见并且摸不着的,所以要想用词语、语句表达出来就要给概念下定义。概念定义就是要展示出一个概念的内涵和外延,所以明确概念就是要理解概念的内涵和外延。在中学里,大部分概念的定义形式都是内涵定义,它们基本都是由定义联项、被定义项和定义项三部分构成。例如,在“用不等号表示不等关系的式子叫做不等式”这一定义中,“不等式”就是需要明确的概念也就是被定义项,“用不等号表示不等关系的式子”是用来明确被定义项的概念,称为定义项,那么“叫做”则是用来连接
12、被定义项和定义项的定义联项。1.2数学概念的发展简述数学概念是人类智慧的结晶,首先就表现在概念的形成上。现在我们所认识的自然数1,2,3,4等等都会觉得很自然,好像一开始就应该有。但在人类发展的历史长河中能认识到“1”这个数字是件非常难的事情,而“0”的发现更是令人觉得了不得。“0”在我国古代被称为“金元数字”意思就是非常珍奇的数字,据说起源是由印度人在公元大约5世纪的时候创造的。但在刚把0这个概念引入到西方时,曾一度引起西方人的困惑, 因为当时的西方有很多理论加入了0这个符号之后都会称为悖论,所以西方人认为它是魔鬼数字而且被禁用。这种现象一直到大约公元15,16世纪才逐渐被西方人认可,并且推
13、动了西方数学的快速发展。后来随着负数、无理数的发现,实数的理论才得以完备。看来,数的发展为数学概念的发展打下了夯实的基础,作了一个良好的铺垫。数学的发展实际上是围绕着数和形两个基本概念的提取、演化而发展的。关于“数”这一条路线主要研究的是计算和代数方面,有两个发展的源泉,一个是中国的数学,另一个则是古巴比伦的数学。但这条路线进一步得到发展是在古希腊亚里山大时期,然后才逐渐在中国、印度和阿拉伯等国家宣传施展阐发,直到17世纪的欧洲才形成了完整的初等代数学。还有一条是发展“形”的以几何方面为主要研究对象的路线。这条路线以埃及数学为源头,而最辉煌的初等几何学是在古希腊时期初步研究完成的。这两种数学共
14、同发展不会相悖,所以在17世纪的欧洲得以汇合,随后又经过进一步的发展,产生了解析几何,还导致了变量数学的产生。再后来微积分的诞生,数学的巨大变革开始了,产生了新的一大研究领域“数学分析”,并且分析、代数、几何三大领域形成了“三足鼎立”的局面。后来18、19世纪的数学不断地分化,三大领域又形成了各自并不相同的研究领域,数学的概念就越来越复杂了。数学家们不断在挖更深的知识,创造出更伟大的概念。1.3数学概念的特性1.3.1抽象性与具体性数学概念是从物体的本质属性中抽象出来的,有的甚至脱离了实际的生活。伴随着数学研究领域的广泛性及深入性,数学概念抽象性的特点也越来越明显,况且本来有的概念就是人类自由
15、想象、创造出的产物。不过,数学概念的提出也是为了实际问题的解决,所以还是要落实到具体的问题之中,这也就体现了它的具体性。有的时候,光凭概念我们还不能解决,还需要构造出具体的数学模型,借助数学建模的知识。归根结底,数学概念就是从具体的事物中不断地抽象出来的产物。1.3.2既定性与灵活性数学概念反映的内容既是确定的又是会随着客观世界的发展而灵活变化的,二者呈现一种辩证统一的关系。对于数学概念的定义,不断有人会研究出更详细、更有代表性的语句来描述,所以它并不是一成不变的,它也会因为反映的对象的深入研究而被重新定义。1.3.3独立性与系统性每个概念之间都是不同的,都是独立的,但是概念之间又有着一定的联
16、系。例如对于绝对值和相反数的定义中,绝对值和相反数是两个并不相同的概念,然而“符号不同、绝对值相同的两个数互为相反数”。显然,这两个概念是一种系统的发展。正是因为概念的系统性,才形成了现在庞大的数学体系。1.4数学概念的学习中小学的数学概念还较易于大部分学生接受和理解,对于概念的应用也掌握得还不错。但到了大学之后,大部分概念变得晦涩难懂,需要学生去细细琢磨概念中的每一个字、每一个词。也许,一句话中抽离出小短句或者词汇还能够理解,但是连成完整的一句数学概念之后就理解不了了,更别提概念的外延了。例如:代数中对理想的定义,“环R的一个非空子集I叫做一个理想子环,简称理想”对于这一句话看似简单,实则用
17、式子表示的时候还隐藏了一个“强闭合性”的概念,这就要求我们理解概念时不能只理解一半。随着在数学领域研究的深入性,数学概念变得越来越抽象已然成为了不可更改的事实,学生只能够加强自身对概念的理解能力,从找到理解概念的小技巧入手,攻破概念中的重点难点。不过重要的数学概念对于数学发展作出的贡献是不可估量的。比如函数概念的发展和完善,能够帮助我们解决很多生活中的实际问题,而且在物理学中的应用也极为广泛,如电流、电阻和电压三者之间的关系就能构成反比例函数等等。如果能够将函数的概念理解透彻,不仅加强了各个理科学科之间的联系,对培养我们解决问题的能力也是有百利而无一害。学习数学概念可以提高我们自身的数学素养,
18、也有助于其他学科的学习。2 中学数学概念教学2.1中学数学概念教学的现状对于学生的数学概念的意识培养就应该从小抓起,在刚接触数学概念时就要反复强调数学概念的重要性,必须让学生理解了其中的内涵再进行习题的训练。然而现在的中学还有教师在运用陈旧的教学方法,不停地给学生灌输知识,学生做不到“融会贯通”。甚至有的教材对于概念的定义都是错误的,有争议的,所以这也就是为什么教材不断地在改正、纠错的原因,只为让学生接受最为正确的教育,体现了教育的严谨性。大部分教师都已经能够运用合适的教学方法来教授数学概念了,比如创造一个相关的有趣的背景或者活动,意在较为自然地引入新课的知识,并且吸引学生的兴趣对所学内容产生
19、一个渴求新知的欲望。但是到目前为止,很多教师对于教学流程并没有特别的注意过。心理学研究表明,中学生一节课并不可能注意力都集中在教师上课的节奏中,所以对于概念的教授,应该还要根据班级学生的状况选择合适的时间讲授,还要留给学生一定的消化理解概念的时间。只有教学方法和教学流程二者相辅相成,形成绝佳的教学策略才能够保证一个新的数学概念的教学。2.2中学数学概念教学方法概念的引入是一节课的重点,也是形成概念的基础。经过人们的研究已经提出了很多形式的概念引入的方法,但中学里还是以这三种教学引入的方式最为常见:复习旧知引入、趣味情境引入、新知问题引入。这三种方式各有各的特点,但都能很好地让学生接受和理解。2
20、.2.1复习旧知引入一个新的数学概念的产生往往会建立在无数个旧概念上,新旧知识之间有着密切的联系,并且能构成一种体系。在授课时,用已经学过的概念引入新课,一方面复习了学过的内容,一方面让学生形成一种认知冲突。这个新的问题我们不能用已经学过的知识来解决,从而会引起学生们对新知识的好奇心,有利于学生在听课时集中注意力,扩充和完善自己的知识体系。一个新的概念没有旧知识作为支撑,就好像散了架的房子,轻轻一碰就容易被推翻了。联系以前学习过的知识能够让学生们体会到数学与数学之间、概念与概念之间存在着一定的关联,这样理解消化了概念之后就会演变成自己的一套数学理论体系,有助于期中、期末、毕业这种混合所有概念综
21、合出题的考试。学生如果只是对每个小的概念理解了,但不能将它总结成完整的数学概念框架,就无法解答综合题型,对生活中的一些复杂的需要运用很多知识解决的问题也就无从下手了。举个例子来说,对于“有理数与无理数”这节课的教学,教师必须联系旧知引入,这样在教学“有理数的分类”时,学生自然而然就能想到,有理数可以分成已经学过的整数和分数。而因为上一节课时学了正数和负数,也可以很巧妙地引出有理数还可以分成正有理数和负有理数,加上教学完了无理数之后,实数的分类就得以完善了。像这样,一环扣一环的教学能够帮助学生整理概念的形成框架,加快了教学的速度,提高了教学的效率。2.2.2趣味情境引入我们都知道,数学来源于生活
22、又应用于生活,我们学习数学也是为了解决生活中的实际问题。那么,我们就可以创设一个贴近生活的实例或者是一个趣味的活动来作为概念的导入环节。学生可以先通过生活中积累的经验尝试着解决新的问题或者在活动时遇到的困难,当学生发现自己想解决却又解决不了的时候,教授新的概念。如此,学生也能清楚地掌握这个概念的外延,也就是它用于解决哪一类问题。创设情境引入不仅吸引了学生的眼球,集中了学生的注意力,还锤炼了学生动手操作的能力。此外,又能够让学生感受到数学贴近日常的实际生活。好的一堂课应该具备生动、活灵活现的特点,教师应做到“课由心生”,整堂课的氛围也应该是积极活跃的,趣味的活动和情境就有助于调节课堂的气氛。设计
23、了情境活动的和没有设计的完全是两堂效果天差地别的课。就拿“有理数的乘方”这一节课来说,一位教师直接以学过的“6个2的连乘的计算结果记做26,读作2的6次方”引入乘方和幂的概念,但是学生对直白的概念的出示提不起兴趣,所以造成了很多同学出现了注意力不集中,开小差的情况,作业也就完成的并不理想。而另一位教师则是花费了课堂开始十分钟的时间,以“舌尖上的中国”中介绍拉面的视频引入,一下子提起了同学们的兴致,发问的时候很多学生都积极举手。不仅如此,这位教师还设计了一个动手操作的环节“将一张白纸对折再对折”,让学生们更加深刻地感受乘方和幂的概念的来源。整节课达到了预期的教学效果,学生们的课堂反馈也十分理想。
24、2.2.3新知问题引入如果一堂课的概念比较容易理解,教师也可以采用直接引入的方式,直截了当地提出问题,让学生交流讨论思考如何解答。必要时,也可以借助数学模型和动画演示,使学生从丰富的感知材料中,逐步抽象出数学的概念。这一种方法多用于对一类概念的总结或者计算的法则的教学。就好比一上课就告诉了同学们这节课很重要,是归纳性的课程,一定要认真听讲。中学生的注意力基本都是在后半堂课才开始分散,所以直接向学生提问,一下子就让学生进入思考学习的状态。在课堂的初始就教学完新的概念,那后半节课的应用学生就会主动参与练习,这样对于概念的巩固也起到了一定的效果。比如,“整式的加减”的运算规律“如果有括号先去括号,再
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