数学概念限制与解限的渐进式动态教学法
字数 1756 2025-12-21 09:14:41
数学概念限制与解限的渐进式动态教学法
这是一个专门用于促进数学概念深度理解的教学策略。与“数学概念限制与解限教学法”相比,此法更强调“渐进式”的步骤和“动态”的教学互动过程,核心是引导学生经历“暂时限定概念条件以聚焦学习,再逐步解除限制以推广理解”的认知循环,最终实现灵活运用。
步骤一:明确核心概念的“初始限制”
- 目标:帮助学生建立一个清晰、稳定、可操作的初始概念模型,避免认知过载和混淆。
- 操作:在引入一个新数学概念时,教师首先将其“限制”在一种典型的、结构良好的、背景简单的情境中。这个初始模型是概念的“锚点”或“原型”。
- 示例:讲解“函数”概念时,先从“解析式明确、定义域为全体实数、图像连续光滑”的函数(如一次函数、二次函数)入手。此时,限制体现在:暂不讨论分段函数、不讨论定义域不连续的函数、不引入映射观点,只强调“一个自变量x对应唯一一个因变量y”的对应关系和图像直观。
步骤二:在限制条件下进行“内化练习”
- 目标:让学生在新概念的“安全区”(限制条件下)熟练其基本属性、运算规则和初步应用,建立扎实的心理表征和操作技能。
- 操作:设计一系列练习,这些练习均在步骤一设定的限制条件下进行。通过练习,巩固对概念核心要素的理解,形成稳定的“图式”。
- 示例:继续“函数”的例子。在此阶段,让学生练习求定义域为全体实数的一次函数、二次函数的值,作其图像,判断单调性、奇偶性等。所有问题都在“标准、理想”的函数范围内。
步骤三:计划性、渐进式“解除限制”
- 目标:有计划地、一步步拓宽概念的外延,让学生在动态变化中深化对概念本质属性的认识,区分本质属性和非本质属性。
- 操作:这是本教学法的关键动态环节。教师有序地、每次只改变一个限制条件,引导学生观察和思考概念如何适应新的、更一般的情境。解除限制的顺序通常是从具体到抽象,从简单到复杂。
- 示例:对“函数”概念,可以按顺序解除限制:
- 解除“定义域为全体实数”的限制:引入分式函数(如y=1/x)、根式函数(如y=√x),讨论定义域的变化,但函数仍为单个解析式。
- 解除“单一解析式”的限制:引入分段函数,让学生理解“对应关系”才是核心,表达形式可以多样。
- 解除“连续图像”的限制:引入离散型函数(如数列)、有跳跃点的函数,强化“对应关系”而非图形直观。
- 解除“以数为对象”的直观限制:最终推广到集合间的映射定义,完成从具体到抽象的飞跃。
步骤四:在动态变化中进行“对比与反思”
- 目标:在每个“解限”步骤中,通过对比新旧情境,引导学生反思概念中哪些是稳定不变的本质(核心属性),哪些是随条件变化的表现形式(非本质属性),从而构建起富有弹性的概念网络。
- 操作:每当解除一个限制,教师都应组织讨论或提问,例如:“现在这个新对象和我们最初学的函数有什么不同?有什么相同?它是否仍然满足函数的根本要求?为什么?”
- 示例:在引入分段函数时,引导学生对比:它和二次函数的表达式形式不同,但“每个x仍有唯一y对应”这一点相同,因此它仍是函数。这加深了对函数“唯一确定性”这一本质的理解。
步骤五:整合与灵活应用
- 目标:在经历了“限制-练习-解限-反思”的完整循环后,学生能够形成对概念的完整、多层次、结构化的理解,并能在各种复杂、综合的情境中识别和应用该概念。
- 操作:设计包含多种限制条件的复杂问题或真实情境问题,让学生识别其中所涉概念的不同表现形式,并综合运用相关知识解决问题。鼓励学生自己设想和创造概念的其他可能表现形式。
- 示例:提出一个综合问题,其中涉及解析式函数、表格给出的函数、图像函数,甚至需要学生自己根据情境构造函数模型。要求学生判断它们是否为函数,并说明理由,最终利用函数思想解决问题。这检验了学生是否真正掌握了剥离了所有非本质限制后的概念本质。
总结:数学概念限制与解限的渐进式动态教学法是一个动态的认知塑形过程。它始于一个明确限制的、易于掌握的“概念原型”,通过限制条件下的练习进行巩固,再通过有计划、分步骤地解除限制,在动态变化中引导学生不断对比反思,区分本质与非本质属性,最终整合构建出一个既深刻又灵活的概念理解。这种方法有助于克服概念的僵化理解,培养学生的数学思维灵活性和概念迁移能力。