高中数学教学中如何理解数学抽象

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  摘 要:数学抽象是高中数学教学的主要内容,其在核心素养培养方面也发挥着重要作用,这要求数学教师应明确数学抽象内容,着重培养学生的数学抽象能力,从教学实际着手,关注和培养学生的数学核心素养,达成抽象素养培养目标.
  关键词:高中数学;理解;数学抽象;策略
  中图分类号:G632文献标识码:A文章编号:1008-0333(2021)15-0044-02
  随着新课标的逐步推进,抽象概括能力现已成为重点培养目标,但因数学本身具有抽象性,且高中生的思维能力存在一定差异,致使数学理解出现了偏差.由此可知,本文关于数学抽象问题的探究具有重要的教学价值.
  一、数学抽象简析抽象最早出自拉丁语,是拖拽的意思,这是一种形象的说法.说到抽象,大部分人可能会觉得很难,这主要是经验之谈.抽象本是个体认识事物的基本能力和主要方法,具体是从不同事物寻求共同点,绝非舍弃原有的特性.当我们谈及数学是探索数和形的学科时,实际上是从抽象层面进行的界定.
  数学抽象,毋庸置疑,其本质在于抽象对象具有某种数学意义,且抽象结果包含数学特质.在高中阶段,数学学科中抽象的内容较多,很大一部分数学知识和实际事物之间差距甚远,为此,让人觉得抽象,但这只是感觉层面的,并非本质层面的.从这一层面而言,高中数学教学需要回归现实生活,考量大部分学生的感受,以形象事物切入,只有这样,方能有效建构数学知识架构.
  二、抽象能力培养现状
  因高考的影响,在以往的教学活动中,教师大多关注结果,而忽略过程,不重视概念定理推导,学生只要明确结果,并能应用其解题便可.实际上,课堂是培养抽象思维的主战场,它是在和学生之间的交流指导中不断培养的,其中概念概括和定理推导便是塑造抽象思维的宝贵时机.此外,教师在抽象思维培养方法中存在认识模糊的问题,大部分教师虽然强调学科素养,但相关理念认知尚不完全,部分教师甚至认为只要勤于练习,便能养成抽象思维.虽然练习有利于抽象思维培养,但并非绝对的方法.
  三、培养策略
  1.强化概念教学
  数学知识中包含较多的概念性内容,这是纯理论的内容,且较为抽象.因数学概念具有高度概括性,并包含大量的数学语言,为此,会给学生的日常学习带来诸多不便.以往的数学教学,教师通常会让学生硬性记忆,而此种方式下记忆的内容,时间短,且不深刻,实际教学效果并不理想.依照新课标的需求,教师应改变教学方法,以现实生活着手,还可引入多媒体,强化概念教学,使其形象化,加深学生的理解记忆.
  以“立体几何初步”内容讲解为例,因学生在初中时期接触的是平面几何,待升入高中后,开始学习立体几何,这中间存在一定的跨度.此时,教师可引导学生构建空间思维,以现实生活接触的事物着手,带领学生明确数学概念.此部分内容包含四棱柱和长方体等基本概念,若直接讲授“正方体即侧面与底面均为正方形的直平行六面体”,则无法让学生真正记忆正方体的概念.教师可利用教室现有的几何物体,也可通过多媒体进行展示,帮助学生形成直观认识,进而明确这一概念.
  2.巧妙转化问题
  高中数学除概念内容外,还包含较多的数学问题,该类问题同样具有抽象性.在以往的教学活动中,主要应用题海战术,只要让学生多做题,便能学会解题.实际上,此种教学模式是在应试教育背景下形成的.而在新课改这一全新背景下,数学教师应把抽象问题形象化,创建问题情境,引导学生练习实际理解各种内容.在此种模式下,学生的主动性也会进一步提升.
  以“函数”内容讲解为例,可让学生对比不同函数的性质,再依照方程与不等式,深化相关记忆.还可把生活中所用的函数实例整合到课堂教学活动中,也可将银行利率表和股市走势图等通过多媒体加以展示,让学生联系图像内容感知现实生活与函数模型的内部关联.
  另外,讲解“函数单调性”内容时,可将方程和图像加以结合,利用数形结合的模式,使其清晰认识函数单调性这一问题,进而明确函数的一般变化规律.
  由此不难发现,问题情境创设能够让抽象的内容直观化,并能深化学生的理解记忆.
  3.注重知识的内部联系
  数学教材编制是通过各个模块加以呈现,且各个模块之间存在某种联系,但又相互独立.在教学实践中,应注重上述联系,经由课堂教学和习题练习等帮助学生明确知识的内部联系,以此增强数学抽象能力.同时,也应提升自主总结能力,在模块联系摸索中提升数学抽象能力.通常可从下述两点着手,首先,在章末总结环节,引导学生通过对比归纳与思维导图法,完成本章知识总结,和其他章节建立联系.此种概括并非知识的单纯复述,而是应通过这一过程完成知识的加工,借此增强抽象概括能力.然后,讲解概念内容时,应合理融入旧知识,让学生展开对比分析,深化记忆.例如,学习立体几何内容时,可引入平面几何内容,学习等比数列内容时,可引入等差数列内容.然而,对比分析也非千篇一律的,适当的举一反三能够激发学生的兴趣,提升教学质量.
  4.增强抽象概括能力
  在教学实践中,教师应找准数学抽象的重点,引导学生通过问题导向过滤掉非本质因素的影响,深入探索,仔细研究,明确问题的突破口,以此攻克各种问题.因数学自身的特点与学生自身能力的制约,教师在教学实践中应合理引导,增强抽象概括能力,将具体问题转化成数学问题,从而增强抽象概括能力.首先,创设情境,开展探究性思维训练.以下述问题为例“过双曲线外一点作直线,该直线会与双曲线相交几个点”,对于该问题,学生要讨论探究,思考直线外一点因位置不同,对应的交点个数.然后,基于学生所学内容,适当变化,可通过一题多解问题,帮助学生从不同角度思考问题,把同一问题转化成不同模型,提升学生的总结归纳能力.
  例如,下述问题,如果两直线y=kx+2k-1和y=-x+1的交点位于第一象限,试求k的具体取值范围.第一种解法,从代数运算角度着手,大部分学生都能求出交点坐标,依照横纵坐标均大于0对不等式组进行求解.该解法在思维层面上而言最为直接,然而,涉及的运算较多,并未激发学生的抽象思维.第二种解法,从数形结合角度着手,y=kx+2k-1经过点(-2,-1),y=-x+1和横纵坐标轴分别相交于(0,1),(1,0),利用直线定点旋转,求解k的具体范围.和第一种解法相比,此种解法更加直接.通过此方法,可锻炼学生的抽象思维,增加其思维灵活性.另外,该题还存在第三种解法.经由题意可知(0,1),(1,0)位于kx-y+2k-1=0两侧,为此,(2k-2)·(3k-1)<0,最终求解k的具体范围.这一解法主要通过线性规划知识完成解题,和解法二相比,更加实用.经由此法讲解,更能拓宽学生的思维.
  5.直观呈现抽象方法
  高中数学同样包含数学方法应用内容,在具体学习过程,如果学生无法掌握数学方法,则会对后续学习造成不良影响.这是因为数学方法代表着数学思维,假使学生无法掌握上述思维,便无法真正学会数学知识.以往的教学活动,大多是单纯模仿教师讲解的方法,并不关心为何要应用这一方法,长此以往,这将会削弱学生的学习积极性.为此,教师应直观呈现抽象方法,提升学生整体的数学水平.
  以“椭圆”内容教学为例,为让抽象方法清晰化,应通过多媒体完成椭圆焦点变化时对应轨迹变化演示,并利用纸板、图钉和细绳加以印证,利用这些实物拼接成椭圆,再尝试改变图钉距离,并让学生从旁观察.实际上,实验所用图钉即椭圆焦点.经由此种演示,学生对椭圆中的各个因素更能形成直观记忆,大大提升了教学成效.
  综合来说,高中数学知识相对抽象,不便理解,而在教学实践中,教师需采取有效措施,改善当前的教学现状,帮助学生攻克教学难度,将抽象概念具体化,将抽象问题形象化,将抽象方法直观化,注重知识的内部联系,增强抽象概括能力,提高学生的自主性,让学生理解数学知识,提升教学水平.
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  [责任编辑:李 璟]
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