高中数学“向量的概念”教学设想

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  【摘 要】高中数学概念教学重要组成部分的“平面向量的概念”一节的教学,要使学生从中体会到认识一个数学概念的“基本套路”,即从具体背景中抽象出共同本质特征,还要让学生参与与念本质特征的概括活动,要使学生自然地、水到渠成地实现“概念的形成”。
  【关键词】“平面向量”;概念教学;设想
  “平面向量的概念”是高中数学概念教学的重要组成部分。数学概念教学的主要指导思想是首要表现在“概念的形成”,因此概念教学必须让学生经历概念的形成过程。
  一、对教学内容的基本认识
  《平面向量》是“人教A版”数学4的一章,本节课包括“章引言”和“2.1平面向量的实际背景及基本概念”两部分。
  在配套的《教师教学用书》中,介绍了章头图和章引言的编写意图,其中有这样的叙述:“章引言说明了向量的研究对象及研究方法,揭示了向量与几何、代数之间的关系,运用向量法可将几何性质的研究转化为向量的运算,使几何问题通过向量运算得到解决……”因此,“章引言”(包括“章头图”)起“导游图”作用,是本章学习的“先行组织者”,应有充分的重视。教学时,可以渗透在具体内容中,不必作抽象讲解,以避免空洞说教。
  这里,为了帮助学生建立向量的概念,与数、形的相关概念(数及其运算、直线(段)的平行关系等)类比与联系是值得重视的。在学生的已有经验中,与本节内容相关的有:数的抽象过程、实数的绝对值(线段的长度)、数的相等、0和1的特殊性、线段的平行或共线等,这些将为学生自觉、有序、有效地认知向量概念提供“固着点”。具体教学时,要设计一个能让学生开展概括活动的过程,引导他们经历从具体事例(位移、力、速度等)中领悟向量概念的本质特征,类比数的概念获得向量概念的定义及表示,类比数的集合认识“向量的集合”,类比直线(段)的基本关系认识向量的基本關系。要使学生从中体会到认识一个数学概念的“基本套路”:从具体背景中抽象出共同本质特征—定义—表示—定义“相等”(这件事情很重要,但往往不被注意)、“单位元”、“0元”—某些特殊关系。
  二、教学要注意的问题
  1.起始课应把“基本套路”作为核心目标。
  本课是“平面向量”的起始课,具有“统领全局”的作用。数学课堂应始终把育人目标放在首位,当然要将它融入知识的教学中。本课似乎“没什么东西可讲”,也没什么难点,因此不愁完不成教学任务,但这只能指陈述性(或明确)知识目标的实现。向量概念的重要性不言而喻,而作为“起始”,本课的教学必须要有“交代问题背景、引入基本概念、构建研究蓝图”的大气。要让学生感受到数学概念产生、发展的基本过程,体会到研究数学问题的基本套路,进而提高提出问题、研究问题的能力,这才算充分挖掘了本课内容的育人资源,才算体现了向量概念的教学价值。
  2.概念课的主旋律是让学生参与概念本质特征的概括活动。
  前已述及,许多老师认为本课概念多但不难理解。多次观摩本课的教学,看到的大多是沉闷的课堂,教师讲得乏味,学生学得无趣。事实上,许多概念课都有这种弊端。有的老师可以把解题讲得头头是道,但概念教学就没词、没招了。我们认为,概念再多也不能成为“讲起来枯燥乏味”的理由。让学生参与概念本质特征的概括活动是使概念课生动活泼、优质高效的关键。这就要求我们一方面充分利用新旧知识蕴含的矛盾,激发认知冲突,把学生卷入其中;另一方面要让学生有参与的时间与机会,特别是有思维的实质性参与。概念的形成过程充满矛盾冲突,这是激发学生学习兴趣与热情的内在条件。因此,教师努力从学生的认知水平出发,保证学生参与概念本质特征的概括活动,确保学生有自己想明白的机会和时间,这是非常要紧的。
  3.概念教学要使学生自然地、水到渠成地实现“概念的形成”。
  从课堂教学的要求看,概念教学的自然和水到渠成应包括两方面:一是知识的逻辑顺序自然;二是学生心理逻辑的自然,主要是思维过程的自然。“自然的概念教学过程”是上述两方面的融合。因此,向量概念的教学中,我们注意了从宏观上为学生勾勒研究框架和总体思路,使学生能“抬头看路”,知道往哪里走,这是起始课的重要任务;微观上,引导学生通过类比,有序地给出向量的定义(区别于“只有大小没有方向的量”)、讨论向量的表示(重点是几何表示)、定义特殊的向量、研究特殊的关系(特别是相等向量)。在引导学生展开对向量及其相关概念的学习过程中,主要强调了“让学生参与到定义概念的活动中来”,不轻易打断学生的思维和活动,恰时恰点地“以问题引导学习”,在“追问(质疑)—反思”的过程中深化概念的理解,使“概念的理解”成为学生自己主动思维的结果。
  我们在“中学数学核心概念、思想方法结构体系及教学设计的理论与实践”课题研究中提出,一定要重视概念教学,核心概念的教学更要“不惜时、不惜力”。这是因为“数学概念高度凝结着数学家的思维,是数学地认识事物的思想精华,是数学家智慧的结晶,蕴含了最丰富的创新教育素材。数学是玩概念的,数学是用概念思维的,在概念学习中养成的思维方式、方法迁移能力也最强。所以数学概念教学的意义不仅在于使学生掌握“书本知识”,更重要的是让他们从中体验数学家概括数学概念的心路历程,领悟数学家用数学的观点看待和认识世界的思想真谛,学会用概念思维,进而发展智力和培养能力。
  综上所述,概念教学要返璞归真,在概念的发生发展过程中揭示它的本来面目。要让学生参与概念本质特征的概括过程,这是概念教学中培养学生的创新精神和实践能力的必由之路。
  【参考文献】
  [1]中华人民共和国教育部.普通高中数学课程标准[S].北京:人民教育出版社,2003
  [2]张砚香.中学数学概念教学的研究与实践[D].东北师范大学,2004
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