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高中数学核心概念的教学设计

目录
一.数学概念教学的重要性
二.数学概念教学“教什么”
三.数学概念教学典型案例分析
一.数学概念教学的重要性
知名华人数学家、哈佛大学教授丘成桐兴冲冲地 赶到杭州,去与一群刚在高考中取得好成绩的数 学尖子见面。结果却让他颇为失望: “大多数学生对数学根本没有清晰的概念,对定
理不甚了了,只是做习题的机器。这样的教育体
用三角形式表示:在z=r(cosθ+isinθ)中, r表 示复数向量的长度,θ表示复数向量的方向; 用代数形式表示 : 在 z=a+bi 中,复数向量的长度 是“ a2 b2 向。
b ”,“ a
”就表示了复数向量的方
示例5:向量的数量积
① 代数表征: a b a b cos ,说明两个向量的数
“数学育人”终将落空.
数学是用概念思维的,在概念学习中养成的思维
方式,其迁移能力也最强.
数学概念教学的意义,不仅在于使学生掌握“书
本知识”,更重要的是让他们从中体验数学家概
括数学概念的心路历程,领悟数学家用数学的观
点看待和认识世界的思想真谛,学会用概念思维,
进而发展智力和培养能力其中 x 叫做自变量, x 的取 值范围A叫做函数的定义域;与x的值相对应的 y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫 做函数的值域.显然,值域是集合B的子集.
进一步思考:函数的本质究竟是什么? A.“非空数集”是函数的本质属性之一吗? B.“单值对应”是函数的本质属性之一吗? C. “对应法则”是函数的本质属性之一吗?
y x, x 0,1 和y x2 , x 0,1
D.A 同 f 同、但 B 不同的两个函数,是否为同一 个函数? E.函数本质上是一种人为约定的特殊“对应” .
(2)凸显概念本质的基本策略是“变式教学” 变化当中保持不变的属性就是事物的本质属性。 变式是变更对象的非本质属性或本质属性特征的
, y log
a
1 x
是对数函数吗?
给出一个函数,怎么知道它能否变成一个指数 函数或对数函数呢?
2.教数学概念的过程
示例8:直线的方向向量与平面的法向量①
为什么要提出方向向量与法向量的概念?
如何来刻画直线与平面的方向? 为什么要用向量平行来刻画直线的方向? 为什么要用向量的垂直来刻画平面的方向?
与概率有较大偏差的可能性很小.
(4)概念教学应“淡化形式,注重实质” 陈省身:“当然不能考定义、定理,只能考具 体问题,看你能不能把定义落实到例子上”。 示例7:对称轴,角;导数,定积分
思考:
y2 2 y 2log
x 1
1 ,y x 3
是指数函数吗?
2 2 x log 2 x log 1 x 22
n
事件发生的概率P(A)=p。
频率稳定于概率,是不是说频率的极限是概率? 频率稳定于p,能不能写成:lim
n
n
n
p
①只有大量试验的频率才能作为概率的估计. 频率总可以作为概率的估计, 试验次数的多少只 是影响估计的精度, 试验次数随实际问题而定. ②把“用频率估计概率”错误地理解为用频率的 稳定值估计概率或频率的稳定值是概率的估计等.
1.教数学概念的本质 概念:反映事物本质属性的思维产物. 数学:空间形式和数量关系. 数学概念:反映数学对象的本质属性的思维产物. 本质属性:共有性,特有性,整体性; 相对性:在一定范围内保持不变的性质是“本质 属性”,而可变的性质则是“非本质属性”。
(1)概念教学的关键是揭示本质属性 示例1:集合概念的教学 幼儿园孩子学习集合。
频率的稳定值就是概率 , 但仅从试验中我们无法
知道频率的稳定值具体是多少.
③ “ 试验次数少频率不准确” “随着试验次数
的增加频率越来越接近概率”.
频率随试验结果而改变, 没有准确与不准确的问
题. 试验结果确定了, 频率就定了.
试验次数的增加,不能绝对保证频率越来越接近
概率 . 只是当实验次数很大时,事件发生的频率
①李祎 . 基于探究学习的数学教学策略研究 ,《数学通
报》,2009年第2期
示例9:函数的单调性(形式化过程) 单调性教学设计大体从三个层次展开: 首先,观察图像,描述变化规律,如上升、下降, 从几何直观角度加以认识; 其次,结合图、表,用自然语言描述,即因变量 随自变量的增大而增大(或减小);
表现形式,变更观察事物的角度或方法,以突出
对象的本质特征,突出那些隐蔽的本质要素。
概念变式和非概念变式,统称为概念性变式.
示例4:复数的本质 二元的复数不仅有数量意义 , 而且还有方向意义,
“数量加方向”是复数的本质属性。
用几何形式表示:它的意义是一个向量,其本质
特征是向量的长度和方向;
应如何学习集合?
示例2:数列概念的教学
数列的本质是什么?
应如何学习数列?
示例3:函数概念的本质 设A、B是非空数集,如果按照某种确定的对应
关系 f ,使对于集合 A 中的任意一个数 x ,在集
合 B 中都有唯一确定的数 f(x) 和它对应,那么
就称 f :A→B为从集合 A 到集合 B 的一个函数,
量积是3个实数的乘积。
② 几何意义: b cos 叫做 b 在 a 的方向上的投影,
故数量积在图形上表征为两条线段“长度”的乘
积。
a b ③ 变式理解: cos a b a b
(3)背会数学定义不等于掌握了数学概念 示例6:一般地,在大量重复试验中,如果事件 A 发生的频率 n 会稳定在某个常数 p 附近,那么
系,难以培养出什么数学人才。”
李邦河院士:“数学根本上是玩概念的,不是玩 技巧.技巧不足道也!” 概念教学常常采用“一个定义,几项注意”的方 式,以解题教学代替概念教学的做法,严重偏离
了数学的正轨,必须纠正.
否则,学生在数学上耗费大量时间、精力,结果
可能是对数学的内容、方法和意义知之甚少,
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