高中数学学习的难点在哪里?对策是什么?_数学论文

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执教高一两个月,学生反映数学难学,这与学生的基础有很大关系。我校是位于农村的省二级重点普通高中,向全市初中招生。今年,全市有近8600名考生,约4600人录取在市内各级普通高中,其中录取在省一级重点中学就约2600人,我校高一新生的中考平均分相当于考生中第3900名的考分。

横向了解,即使是一级重点中学的高一,也有很大比例学生反映数学难学[1];纵向比较,几位同事都觉得比上届(2005年进校,还未使用新教材)高一学生数学学习要困难。这就使笔者思考除基础之外,还有哪些因素较大程度影响学生高中数学的起始学习。结合教学实际、学生访谈了解、同事讨论交流、本人观察思考等,做一些粗浅分析,以期抛砖引玉,使学生数学学习的头能开好(使用教材为人教A版)。

一、难在何处

1.思维层次要求提高,思想方法主导性增强

从思维发展特征看,初中学生处在形象思维为主逐步向经验型的抽象思维过渡阶段,高中学生处在以经验型为主的抽象思维向理论型抽象思维过渡,并处在初步形成辩证思维阶段。从初中升入高中,在函数部分,特别是函数的单调性、奇偶性的定义描述完全是数学的理性刻画,应用上要进行代数推理,较之学生熟悉的几何推理,缺少了图形的支撑,对学生的抽象思维、理性思维有较高的要求,实际教学过程中发现不适应这种思维变化要求的学生不在少数,主要是思维呈现较强的定势,给高中阶段的起始学习带来一些困难。

学习数学离不开解题,高中数学解题,对数学思想方法的运用要求,主导性增强。高一的起始学习中,就频繁用到数形结合(如集合运算)、分类讨论(如指数函数、对数函数有关问题)、函数与方程思想(如方程根的问题)、等价转化、整体代换等,这些数学思想方法,在初中数学解题中,学生处于潜意识的“直觉”运用状态,到高中则要求能有意识的“自觉”运用,学生在这点上有所欠缺。

2.语言叙述数学化,概念呈现形式化

形式化是数学的本质特征之一,《普通高中数学课程标准(实验)》把“强调本质,注意适度形式化”作为课程基本理念之一。数学中,形式化的主要途径就是数学对象的符号化,高一“1.1节”就是《集合》。除基本知识外,用集合符号语言表示有关的数学对象也是基本要求。教学中发现学生在自然语言转换为集合语言时不能准确转换,或数学语言与自然语言发生严重混淆。这主要是自然语言贴近学生的实际生活和理解水平,而数学语言的使用要严格、简洁、抽象。函数的单调性、奇偶性、最值的定义等都是抽象的形式化定义,对其中“任意”“都有”“存在”等数学词语理解不到位;更重要的是,形式化定义中有严格的逻辑形式和逻辑结构,偏好自然语言且对数学对象的思考长于感性的学生,碰到日益增多的这些内容,就云里雾里的,不能透彻理解和正确叙述。

3.运算趋向符号化,熟悉的数学对象“异化”

学生的运算能力弱化是一个非常突出的问题。从小学开始,就学用计算器,根据观察,高一学生做数学题是“(计算)器不离手”,个别同学更坦言“乘法九九表”不会背,颇有美国高中生的味道(纯属个人感触,无贬低美国教育的意思)。实际上,在高中,好多运算涉及字母和符号,如函数单调性的判别或证明,用惯了计算器的学生无从下手,即使是数值计算,也有一定的性质运用或推理,过分依赖计算器,结果可能是“慢、错、偏”,学生熟悉的“算”,到了高一,竟也成了学习的一个“坎”。学生运算能力的弱化已引起教育主管部门的关注,本省的杭州、台州等地区从明年开始的中考中规定考生不能使用计算器,我想,跟这不无关系。

高中数学,许多内容是初中数学的延伸和提高,但有些看似相同的内容,其形式与要求已不同,曾经熟悉的数学对象的“异化”,学生再用老眼光去看待,是“相识不相知”的了。如初中学生学习二次函数用了较多时间,掌握较好,但初中二次函数呈现的形态是“整体、静态、显性、粗放”,到高中,不再单独学习二次函数,且呈现的形态多是“局部、动态、隐性、精细”的[2],碰到这种二次函数问题,学生用起来不上手,甚至无从下手。

4.知识点脱节较多,内隐性结论增多

在初中,不学韦达定理,不学因式分解中的分组分解法,解方程组的要求也很低……,这样,到了高一,一些求二次函数系数、单调性证明中的分解变形,模拟函数(如)的求解,就碰到这样那样的问题。

到了高中,一些数学内隐性的知识在数学解题中的应用日渐增多。如函数的定义域、值域是函数图象在横纵坐标轴的投影;求一个集合的子集要考虑空集;函数奇偶性的判断首先要考虑其定义域是否关于原点对称;定义域包括零的奇函数图象必过原点(或f(0)=0)……,这些内隐性知识的应用在学习中常属“盲区”,使解题不完整、走弯路或致错。

二、对策何在

1.做好衔接,适应差别

开学初,笔者即专门安排一节课,向学生介绍“如何学好高中数学”。从基础、兴趣和学习习惯等方面进行分析并提出要求,对初、高中内容和要求的区别,如二次函数,从初中的“整体、静态、显性、粗放”,到高中“局部、动态、隐性、精细”的特征变化;再如绝对值,初中局限于代数定义和数值计算,到高中,绝对值的运用既重数又重形,既在“等”中用,也在“不等”中用。通过这些具体的数学对象,让学生及时感知高中数学建立在初中数学的基础上,又有显著的提高,及时了解两个阶段学习的差别。初、高中数学知识点与方法的衔接,要根据具体的教学内容及时到位,不使知识的脱节影响教学。

2.把握教材特征,关键处“咬文嚼字”

教材编排有着明显的“观察、思考、讨论、归纳、探究”的结构,基本上遵循具体事例观察思考、分析讨论共性(感性层次)、抽象归纳描述本质(理性层次)、探究深入思考(应用层次)的过程,这一过程,对学生来说,即是经历从具体到抽象,从特殊到一般的一个知识发生与发展过程,也是一个从现实走进数学,从感性走进理性的过程;对教师来说是知识的“暴露”过程,因此,问题情景的设置,共性的启发发现,讨论的组织开展,数学语言的描述,都要跟“节奏”对得上“拍”。根据学生特点,我们一般按“起点低坡度缓、抓关键快反馈”来操作。以函数单调性(增)概念教学为例,学生对单调性的感性认识在初中有较好的基础——正、反比例函数、一次函数、二次函数中“……,图象上升,y随x的增大而增大”,如何提升为数量刻画是难点,笔者作以下处理:

f(x)在某区间内,(1)图象上升是直观的感性描述,还不是严格的数学定义,特别是对于图象不易作出的函数,运用起来不大方便,能否用准确的数学符号语言描述?图象由点组成,点是图象的不可再分“元”,图象上升即右边的点B比左边的点A高,且与具体位置无关,这是图→点;(2)如何用数学语言描述点?点的位置由坐标(横纵)决定,

描述出特征,定义水到渠成并脱离图形进入理性描述。坐标系下点的形数双重性是感性认识进入理性刻画的关键,以后也会碰到。进一步,对f(x)在某区间内,三个独立判断:

知二推一。至此,逻辑层面上,单调性问题可以说全部解决。

从感性认识上升到理性认识,抽象出本质特征,需用简洁而明确的数学语言描述,并有严格的逻辑结构,其中有些词或符号简洁而含义丰富,对数学本质的理解起着关键作用,这时,就要“咬文嚼字”,帮助学生理解。如“对任意x∈A,都有……”,其中的“任意x∈A”指“A中的所有元素”(全称量词,高一未学到);零点存在性定理中的“存在”指“至少有一个”,再如“”,与“≤、≥”类比理解还不够,“,包含于”是“包含在……中”;“,包含”是“包含了”。这些数学关键词、符号的“咬文嚼字”有助于学生对数学内容的理解和数学语言、符号的正确运用。

3.挖掘教材联系,建构知识网络

认识建构论科学地反映了人们的认知规律,学生的学习不是被动容纳,而是一个主动建构的过程。只有与学生已有的知识经验有密切联系,只有教学内容的抽象性、概括性和学生智力水平处于相应(或相近)的发展水平,才容易被学生所接受,才能产生新旧知识的同化作用,从而改造和进一步加工出新的认知结构,发展新的认知能力水平。这虽是学生的自主发展问题,但离不开教师作为引导者的引领作用,数学有极强的延续性连贯性,教师的起始观点应比学生高。

如函数,学生对函数(基本初等函数)的建构,应该围绕“域(定义域、值域)、图(图象)、性(性质)”这“三字经”进行,函数的“域、图、性”,散于初中(性质感性描述),聚于高中(性质理性刻画),升(螺旋上升)于整个学习过程,从奇偶、单调性到周期性乃至导数、积分等,都是性质的进一步深入拓展,笔者在第一章“函数”小结中,就指导学生进行“域、图、性”的归纳,使后续具体函数的学习有方向,也有利于学生主动建构,以形成新的更全的认识结构。

人教A版06年的高一教材,曾把函数奇偶性后置到三角函数中,这就不利于高一学生对“函数”新认知结构的及早建构。奇偶性不同于周期性,学生对正、反比例函数、二次函数及y=|x|等掌握较好,对奇偶性认识有着有力的支撑,三角函数无非是奇偶性的又一例证,现行人教A版,把奇偶性回归到“1.3节函数的基本性质”中,我想,编者也是基于使高中学生能及早对函数形成较新建构的考虑。

4.作业细批改,辅导“点对点”

作业是学生学习课程情况的检验和教学效果的最有效快捷的反馈,教学中,工作的细致在作业批改中要有显著体现。学生刚进高一,对高中数学的严谨性不适应,作业中表现为考虑不周全、书写不规范、叙述不精简、符号不恰当等,简单地批一个“叉”或打个“半勾”,学生根本不知道自己的问题出在哪里。这就要求教师对作业精批细改,在有问题的地方,做上记号如圈、划等,对学生的数学素质的提升才有效率。对作业及测试中的错误,有针对性的个别辅导,有利于学生存在问题的解决和和谐师生关系的建立,这些日常平凡工作的重要性,其道理无须多说,就看我们的做。

5.激励信心激发兴趣,提高学生情商

学生是学习的主体,教学过程是学生对知识、经验、技能和方法逐步内化的过程,只有学生主动积极的参与,内化的过程才流畅高效。在学生的参与度上,兴趣、信心、意志等非智力因素(相对于智商,称之为情商)有非常重要的作用。在教学中,要时时注意对学生情商的培养,课堂上对学生回答问题的一个恰如其分的肯定,可能就会激发学生的学习热情,德国教育家第多斯惠曾说:“教学的艺术不在于传授本领,而在于激励、唤醒、鼓舞”。有两个小案例:

几周前的一次测验,一女生因考得不好而哭了,却引来个别男生哄笑,这时还未上课(笔者一般至少课前5分钟到教室),连忙安慰她说:“别急别急,你哭了,说明你很在乎数学,这就是件好事,看看错在哪儿,改过来就行,只要有心,来日方长呀”,现在这位同学有问题就很主动地问,看得出,她提的问题是认真思考过的。

“2.2节对数函数”教学中,有“湖南长沙马王堆汉墓女尸”年代计算问题,笔者没有急于叫学生做,而是先简要向学生介绍:出土当时,有上千件珍稀文物,其中有两件完整的“素纱蝉衣”,每件重不到50克(一两),其工艺水平举世震惊;到了现在,科学家已借助计算机技术可以“复原”到女主人——辛追夫人20岁时的相貌。三言两语,仿佛把学生带入了时空隧道,古代文明与现代文明交相辉映,一个冰冷机械题目的内涵立即丰富鲜活,学生学习热情随之激发,或许这热情并不完全针对数学,但这不是最重要的。

两个小案例说明了关注学生非智力因素很重要,也不局限于课堂,因时因地制宜。非智力因素对学习的影响持续而广泛,如何发挥,值得思考。

总之,高一是高中学习的起始阶段,高一数学一旦学不好,影响学生的发展,也增加教师的教学负担。好的开头是成功的一半,我们要做的很多,期望与广大同行探讨交流,把高一学生的数学起始学习带好。

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