初中数学概念认知能力的培养

初中数学概念认知能力的培养

桃源漳江中学陈文军

[摘要]学好数学概念并注重认知能力的培养是提高初中数学教学质量的关键。所以在数学概念教学中应有效的培养和开发学生认知思维的主动性、敏捷性、探索性、深刻性、准确性、严谨性。本文针对初中学生的认知特征与数学概念自身的特点,通过从培养数学概念认知能力的几个有效途径中，进一步论及建立起数学概念群的重要性，阐述了教师对学生各类数学概念认知能力培养上的必要性。

[关键词] 数学概念认知能力培养方式课堂教学

一、数学概念认知能力的培养在教学中的地位和作用

要使学生学好数学这一门科学知识，教师要注重加强学生对数学概念的认知能力的培养，因为数学概念是数学科学中最基础的，也是很重要的知识，是学好数学知识的起点，正确理解和领会概念是学好数学的前提条件，也是发展学生智力，培养学生的思维能力，提高学生素质不可缺少的一环。一个人的数学“认知结构”如何，解题能力高低，数学认知能力的优劣，无不与数学概念掌握情况有关。因此，加强数学概念的教学每个教师必须高度重视，它是关系到学生能否学好数学的关键。

二、认知数学概念的培养方式

概念是人脑对客观事物本质属性的一种反映形式，是人们在长期实践活动中智慧的结晶，也是整个教学过程所积累的主要知识点，是数学思维的一个重要起点。数学概念的教学与对学生概念认知能力的培养有密切的联系。中学数学里包含着大量的数学概念，利用恰当的方法引入概念，学生不但能有意义地获得对概念意识，而且通过对概念获得的过程，有利于发展他们的归纳推理能力，相比灌输的方式教授概念的模式而言，可以产生更好的教学效果。认知数学概念的途径大致包括以下几种：

（一）展现生活实例，提取现实模型

中学中的许多数学概念在我们的现实生活中都能找到与之对应的“影子”。对于这类数学概念我们可以从实际生活中引入对应的数学概念，有助于学生将客观的现实模型与数学知识之间进行融合，加强对数学概念认知能力的主动性。比如：现实生活存在着“温度零上或零下多少度的说法”这类具有相反关系的量，我们引进了正数与负数及它们互为相反数的数学概念。生活中许多对应关系，如身高与体重的关系、圆的面积与半径的关系、不同温度随

时间变化的关系等我们逐渐体会到了变量之间依存关系，进而引入了“函数”的概念。几何变换中的旋转、平移、对称图形我们也可以分别从车轮、收割机、蝴蝶等实物模型中受到启发。

（二）以旧换新，类比中看差异。

从人类认知事物的发展特征来看，一般都是一个由简单到复杂、特殊到一般、具体到抽象的过程。有些数学概念产生于我们已知的相对清晰的初级概念中，这时就需要根据新旧概念之间的逻辑关系，采用恰当的方式让学生通过观察、对比、辨析、探讨它们之间的异同，从而反映出学生对建立起新概念认知能力的敏捷性。比如：在平行四边形的基础上我们增加“有一组邻边相等”的属性，得到了“菱形”的概念，再在菱形的基础上我们增加“有一个内角是直角”的属性，得到了“正方形”的概念，平面几何中的多数概念多是这种推演之下而得到对新概念的认知的。又如，在学习分式的约分，可以类比分数的约分，通过组织引导学生回忆并练习分数的约分可导出分式约分的概念和法则等。

（三）从历史性数学问题中拓展出的数学新概念

在数学课堂教学环节里，有时为引入一个新的数学概念，此时老师会提出一个“难解决的问题”给学生思考。学生从已知的知识中无法去判断这个概念，教师就可以说说这个概念正是某个重大历史数学问题的来源，并且举出一些例子让学生判断哪些属于这个新概念，最终总结出新概念的特性。学生就能逐步加深对此概念的理解，增强学生认识新事物的探索性。学生相对于已认知概念而言对新概念的认知能力得到升华。比如：边长为1的正方形对角线

的长度2无法直接在数轴上表示出来，从而教师在学生认识了有理数概念的基础上进一步引进了无理数的概念，并说明这一概念产生的根源正来源于第一次数学危机后，可以举例：

.3哪些属于无理数，再追问无理数2不能直接在数轴上表示出来是否就0、2、π、14

不能间接表示啊？因为2的长度是确定的，就可以引导学生想想通过圆规这一工具是否就可以做到呢？这样学生对无理数的表示就知道用辅助工具是可以做到的，从而对其概念的理解会更加透彻。

（四）注重概念间的关键词、关键字形成潜认知能力

对于构成一些数学概念的本质属性，通过对关键词、关键字眼的理解，可以促进学生对概念理解的深刻性，形成潜认知能力。例如：“一元一次方程”的概念，是建立在“元”、“次”、“方程”这三个概念基础之上的。“元”表示未知数，“次”表示未知数的最高次数，次数是就整式而言的，所以“一元一次方程”是最简单的整式方程。这样学生便于抓住

“一元一次方程”的本质，并为以后学习其它方程的概念打下基础。同理对一次函数、二次函数及正比例函数、反比例函数从关键字眼上也可同样类比去理解其潜在含义。

三、抓住数学概念的内涵与外延升华认知能力

数学概念认知能力的初步形成的同时，对概念的内涵和外延的把握是认知能力形成的高级阶段，也是对数学概念由表及里思维扩展的认知阶段。这个过程中，对学生学习数学概念的准确性、严谨性认知能力的培养都至关重要。数学概念的内涵和外延还存在着“反向”的相依关系内涵越少，外延就越大；内涵越多，外延就越小。自然数是人们认识“数”中最开始接触的一个数学概念，随着人类生活的发展需要，逐渐引入了有理数、无理数及实数的概念。实数中包含了自然数、有理数、无理数，显然实数的范围就比自然数要大得多。从四边形的边、角这两大方向的种差的抽象化可学习好特殊四边形概念的类结构: 唯一一组对边平行+四边形→梯形;两组对边平行+四边形→平行四边形。继续抽象特殊化:另一组对边相等+梯形→等腰梯形,有一个直角+梯形→直角梯形;有一个直角+平行四边形→矩形,邻边相等+平行四边形→菱形,有一个直角+邻边相等+平行四边形→正方形。]2[

因此可构建数及四边形的基本知识结构图,重现整章基本概念的形成、变化和发展过程,使整章概念系统化,有层次性,有实效性,有利于帮助学生架起概念间的桥梁,形成类结构,促进各概念的迁移与辨析,提高探索能力。

而数学中对各个“数”的划分则是一个概念外延扩大的过程：

正整数、零、负整数正分数、负分数

整数分数小数

有理数无理数（无限不循环小数，无理根式）

实数

数学中“四边形”的顺序出现是一个概念外延收缩的过程：