程蓉
摘 要: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,蕴含了最丰富的创新教育素材,学生在学习数学概念是养成的思维方式、方法迁移能力也最强。因此,教师在讲授新的概念时,必须要重视和分析概念形成过程,还原概念的本质,让学生更容易理解新概念,更容易对新知识找到共鸣;让学生有更多的机会参与发现,从中感受和谐、连贯、严密、有用的数学之美。
关键词:高中数学;概念教学;方法
中图分类号:G633.6 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2018)07-063-1
众所周知,概念是思维的基本形式之一,是对一切事物进行判断和推理的基础。数学概念是构成数学知识的基础,是基础知识和基本技能教学的核心,正确地理解数学概念是掌握数学知识的前提,因此,数学概念的教学是数学教学的一个重要方面。在教学中,很多教师比较热衷于各种题型的归类与技巧的强化,希望学生会套用技巧、按程序去解决问题,而对概念的教学,不愿意花大力气去分解剖析。其直接结果是:学生一旦遇到题设、情境稍加改变的问题,因无法套用技巧而束手無策。我认为,数学概念教学应返璞归真,回归课本,回归到概念本质的教学,而避免题海战术及各种方法总结技巧训练。例如我在实际的教学中遇到这样一个问题:
问题:五封不同的信投入三个邮筒
(1)有多少种不同投法?
(2)每个邮筒中至少要有一封信,有多少种不同投法?
解:(1)对每封信来说,有3种投法,分五步把这些信都投完,则共有3×3×3×3×3=35(种)投法。
(2)先从5封信选出3封信投入3个邮筒(保证每个邮筒至少要有一封信),共有A35种方法,再把剩下的2信任意投入3个筒内,有3×3=9种方法,按照分步计数原理,共有A35×9=540种不同的投法。
这是学生学完计数原理初次接触该问题,大部分学生给出的解答过程。第(1)问大部分学生没有问题,讲解重点放在第(2)问,首先给学生举了一个反例:邮筒分别为记为1、2、3,5封信分别记为A、B、C、D、E,如下表所示:
通过具体的例子说明这样做会出现重复,然后强调这类问题要先分组再分配,并且从中总结出“分组分配问题”模型,要求学生记在笔记本上。但是间隔一段时间后,学生解答同类型问题时,依然会出现同样的错解。
通过与学生沟通,了解到学生认为一件事只要分先后顺序完成,就是“分步”,就能用分步计数原理。回顾本人在计数原理这一概念的教学:本人先通过两个问题引入,然后发现总结出原理,个人认为原理比较简单,就把两个原理区别对比,然后就进行例题讲解和课堂训练。由于课堂上没有对原理进行剖析,导致学生对分步的标准,分步各步的方法数互不影响的判断,毫无意识。虽然举了反例,学生也知道错了,但为什么错却一知半解,再次出错也在所难免。
为了让学生真正弄清楚上述问题,本人采取了这样的补偿教学。
首先,通过一个简单的小问题:
从甲地到乙地,要从甲地选乘火车到丙地,再于次日从丙地乘汽车到乙地。一天中,火车有3班,汽车有2班。那么两天中,从甲地到乙地共有多少种不同的走法?
让学生回顾分步计数原理内容:
完成一件事,需要分成n个步骤,做第1步有m1种不同的方法,做第2步有m2种不同的方法,…,做第n步时有mn种不同的方法。那么完成这件事共有N=m1×m2×…×mn种不同的方法。
强调原理本质:如果完成一件事需要分成几个步骤,各步骤都不可缺少,需要依次完成所有步骤才能完成这件事,而各步要求相互独立,(即相对于前一步的每一种方法,不影响下一步方法的选取),那么完成这件事的方法数就可以直接用乘法原理。
再次,面对学生的错解,可反问学生:这样的分步能否保证第一步与第二步的方法数互不影响?教师可以让学生相互交流讨论,学生通过枚举会发现有重复的分法出现。教师再追问:还能用分步计数原理吗?从而进一步说明原理中“分步”的本质。接着问学生:怎样正确分步呢?学生会想到,应该先把信分成3份,再投入3个邮筒,并形象地称为“先打包,再分配”,从而保证前后方法数互不影响。那么把5封不同的信打成3包,有多少种不同的方法呢?可打成3、1、1三包,有C35×C122=10种方法,打成2、2、1三包,有C25×C232=15种方法,故不同的投法有(10+15)×A33=150种。通过讲解以后,学生知道分步不是简单的分成一、二、三…步相乘就可以,“分步”也是有其标准和原则的。再遇到类似的题目,学生学会了考虑能否这样分步?会不会出现重复?
总之,对概念教学,教师应当把主要精力投入到概念、原理产生发展过程和其本质的探究,并能深入细致地引导学生会用概念原理去分析、解决问题。教师应依据课程标准,认真钻研教材,准确领会教材的编写意图,对教材的基本思想、基本概念,教材的结构,重点与难点都弄清楚。