第一篇:研析当前数学语言教学.
研析当前数学语言教学
您正在浏览的数学论文是研析当前数学语言教学
摘要:数学语言具有科学性、简洁性、相通性,所以,数学语言是一种特殊的语言。对数学语言的研究必将对数学本身及数学教育的发展,乃至对人类文明都会起到积极的促进作用。
关键词:数学符号 数学语言 科学 简洁 相通
前言
我们天天接触数学,但是很少有人对数学语言进行专门系统的研究。譬如数学语言的产生、发展和形成;数学语言与一般语言有哪些不同,具有哪些特殊性;数学语言在促进人类文明的过程中所起的作用;如何学好数学语言等等。从而使数学语言象汉语语言学那样成为一门独特的语言学科——数学语言学。本文只研究数学语言的特殊性。这种特殊性更多地是与一般语言(汉语语言)进行比较而言的。下面只从数学符号的科学性、数学语言的简洁性、数学语言的相通性三个方面进行探讨。
1、数学符号的科学性
数学符号是数学文字的主要形式,它是构成数学语言的基本成份。
1,2,3,4,5,6,7,8,9,0,这十个符号是全世界普遍采用的,它们表示了全部的数,书写、运算都十分方便。这10个符号常被称为阿拉伯数字,实际上却是印度人创造的,只是经过阿拉伯传到欧洲。这是印度对人类文明的一项重大贡献,这一贡献的意义也可能是今天的人们不易觉察的。但是,18世纪一位法国著名数学家曾说过:“用不多的记号表示全部的数的思想,赋予它的除了形式上的意义外,还有位置上的意义,它之如此绝妙非常,正是由于这种简易得难以估量。”
关于“位置上的意义”,指的是数字的进位表达。比如说724,它实际上是7×100+2×10+4,可是它只需简写成724就明白了。此外还有空位的问题,假若有个数字是7×1000+2×100+4,那该怎么写呢?现在我们是很容易回答了,不就写为7204吗?可是,在最初的数字符号系统中是没有0这个符号的。有的用一个点来表示:72•4有的用一个方格来表示;有的干脆就拉开一点写,表示空一位;……但这些写法的不准确、不方便是显而易见的。直到使用了0这个符号,问题才得以解决。而0这个符号比其他符号的出现晚了好几百年。如果年看72004这个数字,我们能更清楚地体会到0这个符号的特殊意义。
数学的简洁不只表现在数字符号上,还表现在其他符号上,表现在命题的表述和论证上,表现在它的逻辑体系上,总之,表现在思维经济上。
数学符号有许多种,除了前面提到的数字符号外,还有代数的符号,通常用英文字母或希腊字母表示。在笛卡儿时代,以英文字母的开头几个表示已知数,如a、b、c、…,以英文字母的最后几个代表未知数,如x、y、z,或以a、b、c、…代表常数,以x、y、z代表变数。现在,这已不是固定的了,在某种约定之下,a、b、c、…也可代表未知数,也可以表变数,x、y、z也可以代表已知数,也可以代表常数。还有一些特殊的常数,如π,e。还有另一些表现数量的符号,往往是其他类型符号的组合。
数字研究的对象已不只限于数,还研究形,△表示三角形,□表示四边形,⊙表示圆。
数学研究的最一般对象是集合,而表示集合的符号常常用英文字母的斜体,如A、B、C、D、X、Y、Z等。某些特殊的集合又用特殊的符号表示,例如,用N表示自然数集,而实数集则用R表示,N与nature(自然)一词有关,R与real(实的)有关。特定的集合组成空间,空间有时用S表示,S与space(空间)一词有关,但也用其他字母表示空间。这些符号的运用使得数学语言变得简练。
还有一类符号是表示关系的,通过种种关系起联结作用。常用的如等号=,近似等号≈,全等号≌或≡。还有不等号≠,<,>,<<。∥表示平行关系,⊥表示垂直关系,与 表示元素与集合之间的关系,表示集合与集合之间的关系,表示蕴涵关系等等。
还有一大类是关于运算的符号。+,-,×,÷是四则运算符号。是开方运算符号,sin, cos, tan是三角运算符号,lim是极限运算符号,d,是微积分运算符号。表示若干项乃至无穷项求和,表示连乘(若干因子或无穷个因子),!表示阶乘,, 是集合论中的运算符号。映射是比运算更普遍的概念,f,g,h等常被运用作映射符号。
微积分是英国人牛顿和德国人莱布尼茨彼此独立发现的,牛顿和莱布尼茨使用的微分符号却是不同的。牛顿创立了微分符号,比如说 的微分用 表示,可是牛顿的这一符号对于高阶微分并不方便,并且不宜于表现微分与积分的关系,因而实质上并不十分科学。相比之下,莱布尼茨的符号在这两方面都比牛顿的符号更加科学合理,它反映了事物最内在的本质,减轻了想象的任务。诸如 这样的优美的式子,是在莱布尼茨符号下才能出现的。而英国人却以牛顿为自豪,这是无可厚非的,但是,由于他们长时间固守牛顿的符号,使英国数学的发展受到了严重的损害。
所以,数学符号的科学性直接影响着数学语言的质量,影响着数学及数学教育的发展。
2、数学语言的简洁性
数学语言非常简洁精确,它具有独特的价值,它是科学语言的基础。
从宏观来说,人们常以“成千上万”来研究多,再多就是“百万”、“千万”了,更多则是“亿万”。可是,数学能作出更简洁也更明确、更有力的表示,比如说,1025、286243这样巨大的数字,一般语言就说不太清楚了。
从微观来说,日常语言之中,“失之毫厘,廖以千里”,用一毫一厘来形容微小,还有形容体积之小的,时间之短的,距离之近的。但是,没有比10-15,10-45这样一些表达更能说明问题,它也更简洁、更明了。
[a, b]仅由a、b、[ ]这三个数学符号表出,但如果比用一般语言描述就成为“大于或等于a,小于或等于b的一切实数的集合。”除去标点还得需要20个符号,其中18个汉字。
若对任何 使得对任何n,m>N,有,则数列 有极限。这是著名的柯西判别准则。如果要用一般语言是无论如何也表示不清的,作为有理数、无理数、代数数、超越数、实数、虚数之间关系之一的式子,是各种数的大统一。用数学语言来表达是这样的简洁、明晰。
数学语言有其独特之处,有其独特的价值,它不仅是普通语言无法替代的,而且它构成了科学语言的基础。越来越多的科学门类用数学语言表述自己,这不仅是因为数学语言的简洁,而且是因为数学语言的精确及其思想的普遍性与深刻性。
我们看看下面几个式子,就能明白物理学是如何用数学语言来表述的。
F=0
F=
F=
第一、二两个式子分别表达的是牛顿第一定律和第二定律,第三个式子说的是万有引力定律。
惯性定律说的是,在没有外力的条件下,物体保持原有的运动(或静止)状态,然而简洁的
数学式F=0(C是常数)表达了定律的实质。
第二定律说的是,力与质量和加速成正比,数学式子F= 表达了这一点。当质量是常数的时候,式子可写为F=,又可用a表示加速度,因此牛顿第二定律又可以表示为人所共知的形式F=ma。
万有引力定律说的是,任何两个物体之间都有引力存在,其大小与两物体质量之积成正比,与距离的平方成反比,式子F= 又是多么有力地刻画了这一思想。
3、数学语言的通用性
数学语言与一般语言相比,它具有无民族性、无区域性,它世界上唯一的通用语言。
数学语言是人类语言的组成部分,它与一般语言是相通的,而且可以说是以一般语言为基础的。一般语言掌握得如何,直接会影响数学语言的学习。但是,一般语言学得很好的人也不一定能掌握好数学语言,它们毕竟有差别。
一般语言具有民族性、地区性,一般语言与民族、地区文化有极密切的联系。不同地区语言的差别可以很大,这种差别主要指符号及法则体系的不同。例如,英语与俄语,不仅符号表示的差别很大,而且语言规则的差别也很大;至于汉语,它与英语、俄语的差别更大,从书写来看,汉语是方块字,从读音来看,英语、俄语是拼读法,语法的差别也特别大。
就是同一民族,书面语言完全相同而发音很不相同的情形更多,例如同讲汉语,北方与南方就有很大不同,北京话与广大话很不相同。而且,目前世界上的语言就多达2500—3000种,其中仅美洲语言即有1000多种,非洲语言也近1000种。100万以上人口使用的文字则只有140种。这140种之中,以汉语为母语的人最多,约占世界人口的20%;其次是英语,约占6%;再次是俄语、西班牙语、法语,使用这五种语言的人占世界人口的40%以上。
但数学语言没有地区性、民族性。全世界因为地区之不同、民族之不同而有二、三千种语言(远远超过全世界国家的数目),可是,全世界的数学语言只有一种。
这种语言符号,全世界的中学生大学生们都认识,同一种书写、同一个含义,只是读音一般有所不同而已。
从以上的探讨中我们可以发现,由于构成数学语言的数学符号科学、简洁,而导致数学语言具有不同一般语言的特殊性,也就是具有科学性、简洁性、相通性。对数学语言的研究,不仅能促进数学及数学教育的发展,而且也能对人类精神文明和物质文明的进步起到积极作用。
正因为数学语言是一种特殊的语言,那它在数学教育中也具有重要的作用:
1、掌握数学语言是学习数学知识的基矗一方面,数学语言既是数学知识的重要组成部分,又是数学知识的载体。各种定义、定理、公式、法则和性质等无不是通过数学语言来表述的。离开了数学语言,数学知识就成了“水中月,镜中花”。另一方面,数学知识是数学语言的内涵,学生对数学知识的理解、掌握,实质是对数学语言的理解、掌握。一个对数学语言不能理解的人是绝对谈不上对数学知识有什么理解的。因此,从一定意义上讲。掌握数学语言是学习数学知识的基础,数学语言教学是数学教学的关键。
2、掌握数学语言,有助于发展逻辑思维能力。
逻辑思维是思维的高级形式。在各种能力中,逻辑思维能力处于核心地位。
因此,培养学生的逻辑思维能力是数学教学的中心任务。语言是思维的物质外壳,什么样的思维依赖于什么样的语言。具体形象语言有助于具体形象思维的形成;严谨缜密、具有高度逻辑性的数学语言则是发展逻辑思维的“培养液”。
3、掌握数学语言是解决数学问题的前提。
培养学生运用所学知识解决数学问题的能力,是数学教学的最终目的。“对一个问题能清楚地说一遍,等于解决了问题的一半。”解决问题的过程是一个严密的推理和论证的过程,正确地理解题意,画出符合要求的图形。寻找已知条件,分析条件与结论之间的关系,有关知识的映象,解题判断的形成,直至解答过程的表述等,处处离不开数学语言。
4、掌握数学语言,有利于思维品质的形成。
数学语言的特点决定了数学语言对思维品质的形成有重要作用。严谨、准确是培养思维的逻辑性、周密性与批判性的“良方”;清晰、精练对培养思维的独立性与深刻性有特效。
5、掌握数学语言,能激起学习数学的兴趣。
数学的语言美具有自己的特点,它是一种内在的美,表面显得枯燥乏味,其实却蕴藏着丰富的内涵。充分理解、掌握它,就能领略其中的微妙之处,感受其中的美的意境,从而激起学习、探究的兴趣。
数学语言作为一种表达科学思想的通用语言和数学思维的最佳载体,包含着多方面的内容;其中较为突出的是叙述语言、符号语言及图 您正在浏览的数学论文是研析当前数学语言教学
形语言,其特点是准确、严密、简明。由于数学语言是一种高度抽象的人工符号系统,因此,它常成为数学教学的难点。一些学生之所以害怕数学,一方面在于数学语言难懂难学,另一方面是教师对数学语言的教学不够重视,缺少训练,以致不能准确、熟练地驾驭数学语言。
接下来根据数学语言的特点及数学要求,谈谈教学中的实践与认识。
首先,注重普通语言与数学语言的互译普通语言即日常生活中所用语言,这是学生熟悉的,用它来表达的事物,学生感到亲切,也容易理解。其他任何一种语言的学习,都必须以普通语言为解释系统。数学语言也是如此,通过两种语言的互译,就可以使抽象的数学语言在现实生活中找到借鉴,从而能透彻理解,运用自如。“互译”含有两方面的意思:一是将普通语言译为数学符号语言,也就是通常所说的“数学化”,例如方程是把文字表达的条件改用数学符号,这是利用数学知识来解决实际问题的必要程序。二是将数学语言译为普通语言。数学实践告诉我们,凡是学生能用普通语言复述概念的定义和解释概念所揭示的本质属性,那么他们对概念的理解就深刻。由于数学语言是一种抽象的人工符号系统,不适于口头表达,因此也只有翻译成普通语言使之“通俗化”才便于交流。
其次,注重数学语言学习的过程,合理安排教学
数学概念和数学符号的形成一般包括逻辑过程、心理过程和教学过程三个环节。逻辑过程能够揭示概念之间的各种逻辑关系,便于对数学结构从整体上理解,有助于学生对数学本质的理解与认识。心理过程是指学生从学习数学语言到掌握数学语言的过程,这种过程往往是因人而异。数学符号和规则从现实世界得到其意义,又在更大的范围内作用于现实。学生只有在理解数学语言的来龙去脉及意义,而且熟练地掌握他们的各种用法,从而得到理性的认识之后,在数学学习中才能灵活地对它们进行各种等价叙述,并在 一个抽象的符号系统中正确应用,从而达到对数学符号语言学习的最高水平。教学过程则是教师具体对某个数学符号进行讲解、分析、举例、考查的过程,教师在教学中要善于驾驭数学语言。
1.善于推敲叙述语言的关键词句。
叙述语言是介绍数学概念的最基本的表达形式,其中每一个关键的字和词都有确切的意义,须仔细推敲,明确关键词句之间的依存和制约关系。例如平行线的概念“在同一平面内不相交的两条直线叫做平行线”中的关键词句有:“在同一平面内”,“不相交”,“两条直线”。教学时要着重说明平行线是反映直线之间的相互位置关系的,不能孤立地说某一条直线是平行线;要强调“在同一平面内”这个前提,可让学生观察不在同一平面内的两条直线也不相交;通过延长直线使学生理解“不相交”的正确含义。这样通过对关键词句的推敲、变更、删简,使学生认识到“在同一平面内”、“不相交的两条直线”这些关键词句不可欠缺,从而加深对平行线的理解。
2.深入探究符号语言的数学意义。
符号语言是叙述语言的符号化,在引进一个新的数学符号时,首先要向学生介绍各种有代表性的具体模型,形成一定的感性认识;然后再根据定义,离开具体的模型对符号的实质进行理性的分析,使学生在抽象的水平上真正掌握概念(内涵和外延);最后又重新回到具体的模型,这里具体的模型在数学符号的教学中具有双重意义:一是作为一般化的起点,为引进抽象符号作准备,二是作为特殊化的途径,便于符号的应用。
数学符号语言,由于其高度的集约性、抽象性、内涵的丰富性,往往难以读懂。这就要求学生对符号语言具有相当的理解能力,善于将简约的符号语言译成一般的数学语言,从而有利于问题的转化与处理。
3.合理破译图形语言的数形关系。
图形语言是一种视觉语言,通过图形给出某些条件,其特点是直观,便于观察与联想,观察题设图形的形状、位置、范围,联想相关的数量或方程,这是“破译”图形语言的数形关系的基本思想。例如,长方体的表面积教学,学生初次接触空间图形的平面直观图———这种特殊的图形语言,学生难于理解,教学时可采用以下步骤进行操作:①从模型到图形,即根据具体的模型画出直观图;②从图形到模型,即根据所画的直观图,用具体的模型表现出来,这样的设计重在建立图形与模型之间的视觉联系,为学生提供充分的感性认识,并使它们熟悉直观图的画法结构和特点;③从图形到符号,即把已有的直观图中的各种位置关系用符号表示;④从符号到图形,即根据符号所表示的条件,准确地画出相应的直观图。这两步设计是为了建立图像语言与符号语言之间的对应关系,利用图形语言来辅助思维,利用符号语言来表达思维。
总之,在数学教学中,教师应指导学生严谨准确地使用数学语言,善于发现并灵活掌握各种数学语言所描述的条件及其相互转化,以加深对数学概念的理解和应用。
参考书目:
1.张楚廷 数学文化[M],高等教育出版社.2000年;
2.邓东皋.数学与文化[M],北京大学出版社.1990年;
3.王庆人.数学家谈数学本质[M],北京大学出版社.1989年;
4.欧阳维诚.文学中的数学[M],湖南人民出版社.1998年。
第二篇:中职数学教育改革研析
中职数学教育改革研析
【摘要】核心技能是指,除具体的专业技能和专业知识以外的,从事任何一种职业都必不可少的基本技能。基于职业核心技能培养视角下的中职数学教育改革,首先要完善中职数学技能定位,重视数学基本技能的训练;其次要强调基本数学知识的基础作用,优化数学基础知识学习;最后要明晰数学基本能力的内涵,活化数学基本能力的培养。唯其如此,方能在中职数学教育领域真正落实“以服务发展为宗旨,以促进就业为导向”的办学方针。
【关键词】核心技能;中职教育;数学教育;数学教育改革
【中图分类号】G712 【文献标志码】A 【文章编号】1005-6009(2016)24-0058-03
【作者简介】孔祥富,江苏省句容中等专业学校(江苏句容,212400)党总支书记,正高级讲师,江苏省特级教师,主要研究方向为中职数学教育及教育管理。
核心技能是指,除具体的专业技能和专业知识以外的,从事任何一种职业都必不可少的基本技能。这一概念在国际上得到职业教育界的广泛认可,成为欧洲许多国家建构职业教育培养目标的基本框架。1997年底,我国原劳动与社会保障部首次提出核心技能这一概念,并于2003年开发了适应中国国情的核心技能体系。当前,在贯彻落实《国务院关于加快发展现代职业教育的决定》提出的“以服务发展为宗旨,以促进就业为导向”的职业教育办学方针过程中,我们需要从核心技能的视角,深化中职教育改革,与核心技能要素关系密切的数学教育理当有所作为。
一、职业核心技能要素及其所含数学元素分析
关于职业核心技能的要素,目前为止还没有统一的界定。但世界各国劳动主管部门与职教界根据本国就业及职业教育发展的实际,分别制定出具有本国特点的核心技能目标体系。例如,澳大利亚核心技能要素包括七个方面,即收集、分析、组织信息的技能;表达想法与分享信息的技能;规划与组织活动的技能;团队合作的技能;使用数学概念与技巧的技能;解决问题的技能;使用科技的技能。美国核心技能要素共包括五方面:学习技能、思考技能、交流技能、技术技能、人际交往技能。而英国核心技能要素则包括六个方面:交流技能、计算技能、信息技术技能、与他人合作技能、改善自学与自做技能及问题解决的技能。我国的核心技能要素包含八个方面:交流表达能力,数字运算能力,革新创新能力,自我提高能力,与人合作能力,解决问题能力,信息处理能力,外语应用能力。
而职业核心技能中所包含的数学元素,则与其所包含的八个主要因素息息相关,它们分别是信息收集与处理技能、问题解决技能、数字运算技能、自我提高与自我管理技能、沟通技能、言语表达技能、实践技能以及协作技能。其中“信息收集与处理技能”包含“能够制作或读懂一般图表”“能够通过数字、事例(事实)总结规律”,对应着数学中的“统计技能”;“问题解决技能”包含“使用逻辑推理,能够找到问题的根源”等,对应着数学思维方法与技能:“数字运算技能”中的“能够准确地进行加减乘除运算”“能够进行分数及小数运算”“能够统计百分比”“计算简单概率”本身就是数学要素。因此,我们认为:“统计技能”“逻辑推理”“数字运算技能”“规划与统筹技能”“使用数学概念与技巧技能”等数学要素在职业核心技能中的地位是相当重要的。
二、职业核心技能培养下的中职数学教育改革探析
(一)完善中职数学技能定位,重视数学基本技能的训练
1.优化中职数学技能定位。数学技能是指通过练习而形成的、顺利完成数学活动的一种动作方式,往往表现为完成数学任务所需要的动作协调和自动化。新的《中等职业学校数学教学大纲》明确提出要着力培养学生计算技能(根据法则、公式,或按照一定的操作步骤,正确地进行运算求解)、计算工具使用技能(正确使用科学型计算器及常用的数学工具软件)、数据处理技能(按要求对数据、数据表格进行处理并提取有关信息)。但从职业核心技能的视角审视这一定位,我们需要对这一定位进行优化与拓展。一是注重传统意义上的数学基本技能即“能算(数值计算和式的变形)、会画(视图、作图)、会推理(演绎、归纳、类比和逻辑常识)”;二是关注信息技术与现代社会背景下的新的数学技能,如数学交流与合作技能、数学信息处理的技能、数学建模的技能、数学创新技能、自我评价与自我监控的协调;三是强化“统计技能”“逻辑推理”“数字运算技能”“规划与统筹技能”“使用数学概念与技巧技能”等相关的技能训练。
2.重视数学基本技能的训练。中职数学教育要围绕能算(包括数值计算和式的变形)、会画(包括视图、作图)、会推理的目标,使学生学会按照一定的程序与步骤进行运算、处理数据(包括使用计算器、计算机),会使用一定的工具做出正确反映图形位置和度量关系的图,会依据数学概念、原理,沟通已知和未知间的因果关系并作出判断。在数学教育过程中针对基本技能获得的三阶段(认知阶段、联系阶段、自动化阶段)特点,采取不同的教学措施,即在认知阶段主要是帮助学生了解技能的构成要素和操作方式,在联系阶段通过再现的方式将数学技能的操作活动程序按步骤付诸执行,在自动化阶段提供具有一定复杂程度的综合性练习,使学生得到充分磨炼数学技能的机会;倡导基本技能训练的多种方式,提高学生的参与度,适度运用变式训练,注意掌握训练的节奏,着重强调掌握技能训练的通性通法;研究与“统计技能”“逻辑推理”“数字运算技能”“规划与统筹技能”“使用数学概念与技巧技能”相关的技能训练、考核办法。
3.注重培养数学交流及数学信息处理的技能。中职数学教育要鼓励学生阅读数学(文化)相关书籍与资料;写数学学习日志,对自己的数学学习进行反思,做相关数学练习;在数学学习活动中,经常性地用数学语言表达、交流、小结自己的思想,听取别人的想法,从而提高学生数学交流的意识与能力,提升数学素养。随着社会数学化、科学数学化程度日益提高,数学语言必将成为人类交流和信息存贮的重要载体,使学生掌握数学语言,就是为学生提供了将来更好地工作和生存的工具。计算器及计算机作为社会发展的常用工具使数学教育产生了深刻的变化,它不仅影响了人们对数学的认识,还决定了教育者应该怎么教数学。作为面向生产第一线的职业教育,对计算器及计算机使用的熟练程度,将直接影响其以后对环境的适应能力及发展后劲,中职数学教育要通过与信息技术的融合,使学生掌握使用信息技术进行计算、作图、收集数据、处理数据等相关技能,以适应信息化社会的需要。
(二)强调基本数学知识的基础作用,优化数学基础知识学习
1.强调基本数学知识的基础作用。从职业核心技能的组成看,似乎涉及数学技能多,涉及数学知识少,实则不然,因为数学技能本质上是运用已经掌握的数学概念、定理、公式和法制等基础知识来理解、解决问题的心智动作经验,不掌握数学基本知识,数学技能就不可能形成。因此,需要我们重视数学知识的基础作用,但同时要考虑到中职学生的实际与中职教育特点,突出“基本与基础”。这里的基本是指新的《中等职业学校数学教学大纲》中基础模块的内容;这里的数学基础知识则包括:数学的概念和原理(性质、法则、概念、公理、定理、公式等),由内容所反映的数学思想和方法,按照一定程序与步骤进行运算、处理数据、推理、作图等数学技能。
2.优化数学基础知识学习。“优化”就是要结合中职数学教育实际,有所精简、有所加强。精简被现代数学教育逐步摒弃和淡化的数学内容、学生接受确有困难的内容;强化学生发展、职业发展最基本和应用最广泛的数学知识;中职数学教育应通过校本化与生本化改造,强化数学基础知识学习。因此,我们需在摸底的基础上,了解学生数学基础知识的掌握情况。针对学生数学基础知识的缺漏,教师可选择用讲义的形式做好相关知识的修补链接,供学生有选择地个别学习与记忆。要在学习过程中,要求并帮助他们关注事实性知识,有针对性地帮助他们梳理、记忆。通过事实性知识的强化记忆,为数学的有效学习奠定基础;要通过创设问题情境,引导学生经历数学基础知识生成与发展的过程,并在初步运用中理解数学基础知识;重视研究与核心技能关系密切的相关基础知识(“统计技能”“逻辑推理”“数字运算技能”“规划与统筹技能”“使用数学概念与技巧技能”)的学习;要注意帮助学生提炼、感悟蕴含在基本数学内容之中的数学思想与方法,并通过不断强化使学生基本领会数学的分类思想、化归思想、数形集合思想、方程组思想与换元法、反证法、待定系数法、配方法等方法。
(三)明晰数学基本能力的内涵,活化数学基本能力的培养
1.明晰数学基本能力的内涵。数学能力是在获得数学知识、数学能力的基础上,通过广泛迁移,不断概括化、系统化而实现的。新的《中等职业学校数学教学大纲》明确提出:培养学生观察能力(根据数据趋势,数量关系或图形、图示,描述其规律)、空间想象能力(依据文字、语言描述,或较简单的几何体及其组合,想象相应的空间图形;能够在基本图形中找出基本元素及其位置关系,或根据条件画出图形)、分析与解决问题能力(能对工作和生活中的简单数学问题做出分析,并运用适当的数学方法予以解决)、数学思维能力(依据所学的数学知识,运用类比、归纳、综合等方法,能对数学及其应用问题进行有条理的思考、判断、推理和求解;针对不同的问题或需求,会选择合适的模型或模式)。中职数学教育要从职业核心技能的视角,紧密结合中职学生的实际与专业特点,有所弱化、有所强化。如适度弱化空间想象能力,适度强化分析与解决问题的能力。
2.细化数学基本能力的培养。首先,中职数学教育要重视事实性知识的储备,“缺乏相关事实性知识是很难思考的”,“牢记数学知识的学生比不了解这些事实的学生能更好地解决数学问题”。数学知识是数学能力发展的基础,“无知者无能”,没有数学知识的人,不可能有数学基本能力。其次,中职数学教育要在数学基础知识的学习和数学基本技能训练的过程中,有意识地加以培养,促进已掌握的基本数学知识的广泛迁移,使个体形成系统化、概括化的数学认知结构,进而形成数学基本能力。应当看到基础知识、基本技能、基本能力是相互联系、相互作用的一个整体,它们在不断沟通、强化的过程中逐步完善学生的数学认知结构,提升学生的数学基本能力。第三,关注数学的思想、方法。日本数学教育家米山国藏说:学生在进入社会以后,如果没有什么机会应用数学,那么作为知识的数学,通常在出校门后一两年就会忘掉,然而不管他们从事什么业务工作,那种铭刻在人脑中的数学精神和数学思想方法,会长期在他们的生活和工作中发挥重要作用。因此,中职数学教育,要通过基础知识的学习,设法让学生领会数学的思想、数学的方法、数学的精神,并引导学生学会将这些数学思想融入日常生活和言行之中,学会用数学的视角与方法,观察问题、分析问题、解决问题,提高数学能力。
从职业核心技能视角,审视中职数学教育,优化中职数学教育课程目标,提高中职数学教育的针对性,激发学生学习数学的热情,是中职数学教育落实“以服务发展为宗旨,以促进就业为导向”办学方针的应然选择;通过基于职业核心技能培养的中职数学教育改革,助力核心技能培养,全面提升学生的职业能力,是中职数学教育改革努力的方向。
【参考文献】
[1]李怀康.职业核心能力开发报告[J].高等职业教育,2007(2).[2]吴真等.我国劳动者职业核心技能的结构、测评及提升对策研究[R].北京:全国教育科学“十一五”规划教育部青年专项课题成果(编号EJA060223),2009.[3]张顺燕.数学的美与理[M].北京:北京大学出版社,2004.[4]曹才翰.数学教育心理学[M].北京:北京大学出版社,2006.[5]中华人民共和国教育部.中等职业学校数学教学大纲[M].北京:中国劳动社会保障出版,2009.[6]陈昌平.数学教育比较研究[M].上海:华东师范大学出版社,1995.[7]丹尼尔?T?威林厄姆.为什么学生不喜欢上学[M].南京:江苏教育出版社,2005.[8]徐斌艳.数学课程与教学论[M].杭州:浙江教育出版社,2003.
第三篇:数学教学语言研究
数学教学语言研究
摘要:数学语言是表达数学思想的专门语言,具有抽象性、准确性、简约性和形式化等特点。加强数学语言教学对提高数学阅读能力、数学表达及交流能力具有重要作用。数学语言分为符号语言、文字语言和图表语言,三类语言之间的相互转换在数学语言学习中占有重要地位。在应用和理解方面,数学语言有其自身特点,深层结构常重于表面内容,句法分析常先于语义理解。在数学教学方面,要加强数学语言的意义理解和表达,注意数学语言的语义转换、数学语言符号引入的自然性,以及数学语言句法特点分析等。
关键词:数学语言;数学交流;语义转换;教学策略
一、加强数学语言学习的重要性
诚如斯托利亚尔所说:“数学教学也就是数学语言的教学”,[1](224)
学习数学在一定程度上可以说就是学习数学语言,学习数学的过程也就是数学语言不断内化、不断形成、不断运用的过程。学生准确灵活地掌握了数学语言,就等于掌握了进行数学思维、数学表达和交流的工具。数学作为一种语言,已经不只是描述自然科学的语言工具,也成为描述社会科学、管理科学等门类的语言工具。掌握好数学语言,就等于掌握了描述科学和生产实践活动中的实际问题的工具,即数学化的手段。中学许多课程中都使用了数学语言(如向量、统计表、统计图、几何图形等),数学语言的掌握直接关系到这些学科的学习。如果数学语言不过关,将难以阅读和交流,难以准确表达自己的思想,难以听懂、看懂别人用数学语言表达的观点,如可能不知“翻一番”“增长一倍”“降水概率为0.6”“同比增长10%”等所云。如果在数学语言表达(即数学化)方面能力缺乏,学生可能就只会死记硬背文字表达的概念定义、定理、法则,而不能将其符号化、形式化,不能把自然语言形式转化为符号语言或数学表示形式,将概念法则与公式沟通。如有的学生尽管知道并能够叙述物理学中的加速度的概念“是表示速度变化快慢的物理量,具体说,是单位时间内速度的变化量”,但却不能写出公式,甚至还错误地认为
。学生智力发展的诊断研究也
[2]表明,学生的“数学语言”的特点及掌握数学术语的水平,是衡量其智力发展和接受能力的重要指标。学生能否准确、迅速地理解课堂上教师用数学语言所阐述的数学内容、思想、方法,是衡量学生数学课堂学习效率高低的重要标准。数学语言发展水平低的学生,课堂上对数学语言信息的敏感度差,语言之间的转换不流畅,思维显得缓慢,从而造成数学知识接受、处理困难。教学实践也表明,数学语言发展水平低的学生的数学理解力也差,理解问题时常发生困难和错误。所以,数学思维的发展是离不开数学语言的同步发展的,丰富数学语言系统,提高数学语言水平,对发展数学思维、培养数学能力和素质有着重要的现实意义。
事实上,关于数学语言学习目标,现行数学课程大纲中已有明确要求。2000年颁布的《全日制普通高级中学数学教学大纲(试验修订版)》中将“会使用数学语言表达问题、进行交流,形成用数学的意识”作为“解决实际问题能力”内涵的一部分,法的一个目标。[3](24)
[3](2)
并把发展“用数学语言进行交流的能力”作为改进教学方
[4]2001年颁布的《全日制义务教育数学课程标准(实验稿)》要求“在与他人交流的过程中,能运用数学语言合乎逻辑地进行讨论与质疑”。2003年颁布的《普通高中数学课程标准(实验)》也指出:“数学语言具有精确、简约、形式化等特点,能否恰当地运用数学语言及自然语言进行表达与交流也是评价的重要内容”;学语言的教学。
二、数学语言及其分类 [5](114)
要注意“提高数学表达和交流的能力”。
[5](11)
所以,数学教学必须加强数为有效地加强数学语言的教学,加深对数学语言的理解和认识是必要的。数学语言是伴随着数学自身的发生和发展而逐渐成长起来的,是储存、传承和加工数学思想信息的工具。数学语言与日常语言不同,“日常语言是习俗的产物,也是社会和政治运动的产物,而数学语言则是慎重的、有意的而且经常是精心设计的”,是一种高度抽象的专业语言,是一种以符号表达为主的特殊语言。具体可分为符号语言、文字语言和图表语言三类。
符号语言是数学中通用的、特有的简练语言,是在人类数学思维长期发展过程中形成的一种语言表达形式。“数学的效能来自数学符号。”按感知规律,数学符号分为三种:象形符号、缩写符号、约定符号。象形符号是由数学对象的空间位置结构或数量关系经抽象概括得到的各种数学图形或图式,再经缩小或改造而形成的一类数学符号。如几何学中的符号△、⊙、∥、⊥、∠等都是原形的压缩改造,属于象形符号。缩写符号是由数学概念的西文词汇缩写或加以改造而成的符号,比如函数f(function),极限lim(limit)、正弦sin(sine)、最大max(maximal)、最小min(minimal)、存在(exist)、任意(any)等符号均为此类。约定符号是数学共同体约定的,具有数学思维合理性、流畅性的数学符号,如运算符号+、×、∩,全等≌,相似∽,大于>,小于<,等均属此类。由各种符号按照数学的逻辑意义和规则而组合建立起来的各种符号串或式子则构成数学式语言或数学句子,这里的逻辑意义和规则是指数学中的一些规定或原理法则,如a+bc遵循的是运算次序、略写法则等。
数学中的文字语言是数学化了的自然语言,或者称为自然语言中的数学语言。自然语言常具有模糊性,而数学是严谨的,容不得含糊。所以,数学中的文字语言不是自然语言文字的简单移植或组合,而是经过一定的加工、改造、限定、精确化而形成的,并且,这些语言具有数学学科特指的确定的语义,常以数学概念、术语的形式出现。如数学中的“直线”“全等”“连续”“区间”“组合”“相似”“极限”“轨迹”等都是自然语言的精确化;“绝对值”“正值”“中线”“中位线”“有理”“无理”等都是对自然语言中的文字进行限定的结果;“增加几倍”“扩大几倍”“概率”“正弦”“可微”“可积”等都是具有特定含义的数学文字语言。有些数学语言本身还具有比喻或象形意义,如扇形、补角、射影、倒数、锐角、钝角、参数、行列式等数学词语,似乎能给人一种语言直观,使人较为自然、容易地领会和理解。自然语言是数学文字语言形成与发展的基础,数学文字语言不仅借用了自然语言中的文字,沿用了自然语言中的语法规则,而且在大多数情况下两种语言的语义也是一致的。
图表语言是指包含一定数学信息的各种图或表,可细分为图形语言(几何图形、统计分析图、集合维恩图等)、图象语言(函数图象或统计线图等)和格表语言(统计数据表、分析表、框图等),它们是数学形象思维的载体和中介,也是数学思维的重要材料和结果,而且还是进行抽象思维的一个重要工具。我们必须确认,图表也是一种数学语言,是数学的一种直观性语言,是对其他两种语言的补充,它与数学概念、术语、符号与式子等一起构成数学语言系统。尤其在当今信息化社会,人们会经常地在各种媒体上看到或阅读到某种载有一定数学意义的图形、图象或格表,这些图形、图象或格表作为信息传递的一种形式具有同文字信息形式相同的功能,但比文字信息更直观。所以,掌握图表语言是现代社会的要求,学生必须学会读图,掌握图表语言,要能够从图形、图象和格表中读出蕴涵的信息来。
三种数学语言各有优势与不足:文字语言通俗、易懂,但描述起来是线性的,不易表露知识的内在结构;数学符号虽然抽象,但十分简洁,描述起来给人以结构感;图表语言比文字语言和一般符号语言更具直观性,容易形成表象。为了使数学内容不那么难懂,能够借助母语理解,在实际表述数学思想内容的时候,常结合自然语言的表述,所以,一种数学思想内容的表达常是数学符号语言、文字语言、图表语言和自然语言的优势互补和有机融合。
三、数学语言的特点
[6]由前文可以看出,数学语言是一种非日常和非自然语言,其中一部分是被规定或定义的,用来表示理想化的数学对象,正如美国数学家莱克斯(A.Lax)和格罗特(G.Groat)说的那样:“它(数学)所用的是一些特殊的非口语的语言:一些新的符号被定义,一些老的字符被重新定义而限制或改变其意义。这种精细的、外延的语言很少联系到课堂外的生活。”另一部分是自然语言按照下面三个方向被改进的结果:(1)按简化自然语言的方向;(2)按克服自然语言中含糊不清的毛病的方向;(3)按扩大它表达范围的方向。[1](221)
[7]事实上,数学中每个词语(概念、符号、术语等)都有其精确的含义,没有外延模糊或内涵不清的概念词语,不允许有似是而非、模棱两可的断言。数学语言的表达形式与它的含义之间都有着确定的关系(尽管有时不是一一对应的),词序不同或一字之差就可能导致意义截然不同,如“轴对称”与“对称轴”,与,意义都是完全不同的。所以,数学语言既具有抽象性、简约性,又具有精确性等特点。
数学语言的精确性还表现在自身不存在歧义。所谓歧义现象,就是一个句子可以作两种或两种以上不同意义的理解,或者可以作两种或两种以上的结构分析。尽管数学中的句子有时可以作两种或两种以上的意义理解,不过这些理解在一定意义上都是等价的(故不称为歧义),可以看做等价转换或同义转换,而这还是数学解题的一种重要策略。“
[8](45-47)
从这个意义上讲,我们希望学生能够灵活作出语义转换。如满足的一个等式,但它又可转义为“
是方程
是方程不大于
”不能转换”的基本语义为、的一个根”,还可转义为“为“小于”。的一个根”,这些意义在解题中没有任何冲突或矛盾。只是应注意,在语言转换方面,不能以偏概全,如“数学语言的另一个突出特点是它的符号化、形式化特点。形式化的一个主要表现是“变元的使用”,由于使用了各种变元,数学语言能够很好地表达一般规律。用数学语言表示形式,在这个形式中可以填进各种内容。当然这些形式并不是没有任何内容的,它是从个别的、具体的内容中抽象出来的,保留了它们的共同的东西。数学语言的这种形式化特点,常常造成在数学语义理解不透彻的情况下数学语言的形式与内容脱节,造成学习上的形式主义。
数学语言与一般语言相比,第三个特点是:在应用上有不同。如公式语言的应用与一般词语应用的形式是不同的,像“丰富多彩”这个词,一个学生会根据情境造“昨天的电视节目丰富多彩”“学校学生生活变得丰富多彩了”这样的句子,基本表明他掌握了这个词语的用法。一个优美的句子可以不加变化地嵌套在一段描写中,使用起来是一种镶嵌式的;数学语言的应用不完全是镶嵌式的,像三角函数诱导公式语言sin(180°+α)=-sinα是不能镶嵌在一个语句中的,是变形或代入式的,只有能够计算诸如sin210°=sin(180°+30°)=-sin30°=-等,才表明一个学生基本会应用这个公式了(才可以说掌握住了这个“公式语言”的用法)。又如对余弦定理,只有根据三角形具体情况如b=8,c=3,A=60°,能具体写出2=8+3-2×8×3×cos60°来才能说一个学生基本会应用余弦定理了。“丰富多彩”是一个形容词,要22想认识它,通过定义不太容易,须让学生感受;而数学中的概念是定义式的,公式是推理式的,直观感受只是辅助,应从理论上把握。
数学语言与一般语言相比的第四个特点表现在理解要求层次不同。比如,作为语言学中的三角形概念,只知道它的形状就可以了,而不必知道它的更深层次的性质;而数学中学习它,就不仅要从直观层面上清楚它的形状,而且重点要从抽象层面上知道它的内涵和性质特征,语句中一出现“三角形ABC”或“△ABC”就会联想到内角和、边角关系等。可以说,数学语言的学习面临的是语言发展和思维发展的双重任务。数学语言的理解常需要更多的判断、推理,语言中蕴涵的推理、判断的理由、依据须清楚明白;否则,即便语言中的概念清楚,意义明白,也不能达到数学上的理解。如“已知函数f(x)是0,5x,2x-4,2-x中的最大值,求f(x)的最小值”,从字面意义上学生都能够理解其意义,知道说的是什么意思;但是,对整个问题却不知怎样下手解决,原因是不能理解“f(x)是0,5x,2x-4,2-x中的最大值”的深层意义,不能对其进行进一步的语义转换和重新表达。这表明,数学语言仅靠字面含义理解是不够的。
第五个特点:数学语言的理解常是句法分析先于语义理解。根据心理学的研究,“学会了语言和阅读的人,都具有一个心理词典。”所谓心理词典就是词的意义在人的心理上的表征,通常我们说认知一个词,就是在心理词典中找出与这个词相对应的词条。在每个词条中都包括了与这个词条相对应的词的语音与写法方面的表征以及词的意义的表征。数学学习的结果是在学习者内部形成一个数学心理词典,利用这个词典可以解释外部输入的数学信息。一个词的特征在心理词典中被呈现的形式常常被设想为一种网络结构,通过这个语义网络结构,可以找到一个词的特征集合,即词义。按照语义学理论,句子是表达完整思想的具有一定语法特征的、最基本的言语单位。语言学习的中心应该是学习句子,先理解句子,再造出句子。“句子的理解就是从书面文字中来建构意义。”所谓建构意义,就是从书面词的序列中建造起具有层次安排的命题。建构意义通常可以采用两种策略:语义策略和句法策略。语义策略是指在阅读一个句子的时候,通过识别句中词的意义和对句中的词进行意义搭配来确定这句话的含义的策略。如在一个句子中看到了“红、小孩、苹果、吃”这几个词,即便没有任何其他的句法信息,读者也能建立起下面两个命题(意义):小孩吃苹果,苹果是红的。这里,读者使用了语义策略。句法策略是指把句子切分为构成成分进行分析,考察这个语言的内部构造,弄清这些构成成分是怎样相互联系起来的,从而建立起句子的底层结构意义。句法就是指对句子中的构成成分的“系统安排”,它为人们提供了一种编码,使人们能够利用词的序列去传递思想。而句法结构使同样的一个词在不同的句子中起着不同的句法作用,从而使句子具有不同的意义。如“与的平方和”“
与
和的平方”,两个句子都由同样的词组成,差异在词的序列不同,正是这种词序的不同,才使它们具有完全不同的意义。
在自然语言句子的加工中,语义的联系常常统治着理解,而句法的分析则是在必需的时候才起到证实和去歧义的作用。所以,读者首先是按照句子的意义来进行加工,其次才是按照它的句法来进行整理。然而,根据数学语言表达的特点,学生对数学语言的理解更多的是句法结构理解,直接深入到语言材料内部,寻找关系,探明结构,根据结构关系,进行数学处理。如解题者对问题“2元纸币的数目是5角纸币数目的7倍,5角纸币的总币值比2元纸币的总币值多3.60元,列方程求解2元纸币、5角纸币的数目”的加工结果就表明了这一点,解题者一般是先从结构入手,分析和提取出问题表述中涉及的量及其关系:2元纸币(将这种对象视做x,用它也表示这种对象的数目),5角纸币(将这种对象视做y,将对象与对象的数目视为一体),它们的数目以及关系(x是y的7倍),总币值(各为2x元,5y角)及其关系(5y角比2x元多3.60元),通过上述的理解,将关系数学化为方程:x=7y,5y-2x=3.60或50y-200x=360。而较少先进行语义理解,考察问题的意义是否现实。
事实上,数学应用问题的数学建模就是要明晰材料中的数量关系和空间结构,而多不需要理解问题语言描述的背景意义,这就要求搞清楚材料中涉及的对象(量)之间的结构。而关系的分析只能靠句法分析,为此,就要从句法结构分析入手。其实,数学作为一种处理现实问题的工具,首先是对一个现实问题进行一般性的描述,再进行具体描述,然后进行数学化描述,进一步用符号化语言表达、求解,对求出的解加以检验,看是否符合现实问题或是否具有现实意义。数学处理问题的过程中,将意义的问题搁置在了最后(作为检验环节),而不是过程中。可以说,数学语言的理解常是句法分析先于语义理解。
四、数学语言教学策略
根据数学语言的特点和分类特征,我们认为,数学语言教学应该注意以下策略的运用。
[10]
[9]
(一)加强数学语言词汇意义的理解教学
由于数学语言的准确性特点,当一个学生阅读理解一段数学文字如一个概念、定理或其证明时,必须了解其中出现的每个数学术语和每个数学符号的准确含义,不能忽视或略去任何一个不理解的数学词汇。所以,数学语言学习中准确理解数学语言词汇非常重要。那么,在数学语言教学中,一定要注意数学语言词汇内涵的揭示,尤其是最具数学特性的数学符号语言和图表语言。教学中既要注意语义解释,又要注意句法分析,强调数学语言的形式与所表达内容的正确联系,避免形式与内容脱节,防止数学学习上的形式主义。
例如,函数符号f(x)可以从以下几个方面引导学生进行意义理解。第一,理解基本含义。f(x)是以x为自变量的一个函数,表示的是一个映射或对应关系f:x→f(x)。如当f(x)=x-2x-3(x∈R),x=a→f(a)=a-2a-3。f(a)是函数在a处的函数值。第二,增强对“对应”的理解。f(x)表示的是括号中的对象与对应对象的一种对应关系,不管括号中的对象(自变量)取什么值,与其对应的都是在对应关系结构(如果关系是可以用数学式子表示的)中用这个值代替对象而得的值。如“x+1”对应的不是f(x)+1,而是f(x+1)=(x+1)-2(x+1)-3。第三,进一步加深对f(x)意义的理解。可以通过诸如“已知f(x+1)=x+x-3,求f(x)”等问题的思考、讨论而获得。
(二)注意数学语言的语义转换训练
加强三种数学语言及其自然语言之间的相互转换沟通是提高数学语言表达能力的正确途径。数学中每一个符号所表示的不是学生已经知道的日常观念,而是一个确定的数学概念,它来源于现实世界,但经过了多次抽象,对学生来说,心理距离还是较远的。自然语言是学生熟悉的,用这些语言来表达的事物,学生感到亲近,也容易理解。所以,数学教师应注意以自然语言为解释语言系统来指导学生学习数学语言,即将数学语言译为自然语言,也即通常说的“通俗化”,以帮助学生更好地理解、内化。另一方面,学习数学语言是为了更好地应用数学语言解决问题,为此,又应注意将自然语言译为数学语言,即通常说的“数学化”练习,数学建模可谓是最好的练习项目。
[8](50)22
22不同领域可以说有不同领域类型的语言,将一种语言表达从一个领域转换为另一个领域的语言形式,可以沟通知识之间的联系,简化问题解决。例如,已知“x+2y=5,求x+y的最小值”,可以转译为“求直线x+2y=5上的点到原点的距离的最小值”,进一步再转换为“求原点到直线x+2y=5的距离”的语言表达形式,这既沟通了代数与解析几何的联系,又使问题变得更简单易求。所以,数学教学应注意数学语言之间的转换练习,充分发挥各种数学语言的优势,在转化中加深对数学知识的理解。如把一个用抽象表述方式阐述的问题转化成用具体的或不那么抽象的表达方式表述的问题;把用符号或图表形式表示的关系转化为文字语言的形式,以及把文字语言形式表述的关系转化成符号或图表形式;用自己更清楚的语言形式表述正规定义或定理,“用你自己的语言来阐述问题”;等等。数学中常在概念和定理之后叙述一段“几何意义”,其实就是将文字语言或符号语言转换为图表语言,以利用图表语言比文字语言或符号语言有更强的直观表现力使读者更好地理解概念和定理。
在图表语言学习中,一个注意点是,既要充分利用图表语言的直观性,又要防止过度依赖使用图表,因为图表语言有时会给人们错觉。例如,如图,一电工沿着竖立的梯子LN往上爬,当他爬到中点M处时,由于地面太滑,梯子沿墙面与地面滑下,则M点的轨迹是:
由于梯子滑行的直觉表象,读者常会选A。而实际上,根据直角三角形“斜边中点到直角顶点距离是
2斜边长的一半”,其轨迹是以原点O为圆心、为半径的圆弧,应选C。
(三)注意数学语言符号引入的自然性
数学符号语言是最具数学特征的语言,在数学符号语言教学中,要注意符号引入的必要性和自然性。英国数学教育家豪森(A.G.Howson)指出:“没有必要引入任何符号或缩写,除非学生自己已经深深感到了这样做的必要性,以至于他们自己提出这方面的建议。或者至少,当教师提供给他们时,他们能够充分体会到它的优越性。”所以,新的数学符号引入之前要注意创设一种“自然”“必要”的情境,引入之后,还应让学生体会其优越性。
(四)注意数学语言学习的审美情趣
由于作为学习主体的个体,身心特性天然地具有一种趋美冲动,所以,学习中不断展示学科美,体验美的感受,对提高学习效率将有极大的促进作用。数学可谓处处充满美的花朵,正如罗素所说:“数学,如果正确地看它,不但拥有真理,而且也具有至高的美。”在数学学习中,数学带给学习者的绝不只是冰冷的符号,而应当是一个有着各种新颖独特的美点缀成的五彩缤纷的万花筒。数学语言学习应充分展现数学图表语言的对称美、动态美,数学符号语言的简洁美、优雅美,让学生感悟数学语言系统的内在美,以唤起学习主体的生命激情和自由感受,获得审美情趣。
(五)注意分析数学句法特点和语言表达训练
数学语言的简约性使得数学中的句子呈现简约的特点,用较少的词语刻画所描述的对象、法则和性质,使用嵌套关系缩短表达。如“a,b两数的倒数和”“a,b两数和的倒数”这样的表达,几乎简约到不能再简约的地步了;“a的平方与b的和的倒数”“a的平方与b的倒数的和”这样的嵌套关系结构复杂、易混,但表达简约。简约可能会给学生学习理解和转换为形式化的语言或式子带来困难,所以,初步学习时教师应使用自然语言作出相应的补充、解释。嵌套关系不易分析、理解,这要求数学语言学习要注意熟悉数学句法特点,掌握句法分析技能。
[11][7]
基本数学语言和句式应进行规范训练,如“过点作垂直于,垂足为”。在表达容易出错的地方应注意强化,如“3x平方”是3x而不是(3x);“3x的平方”是(3x)而不是3x;3x应说成3的x次方而不应说成3x次方。在口头表达语气方面,要注意重音和停顿,如a-1b应读成“a减b分之一”,要在a
2后面略停顿,并加重“b分之一”;如果在b后面停顿,读成“a减b(停顿)分之一”,就变成(六)加强数学阅读指导
了。
学生仅靠课堂上听教师的讲授是难以丰富和完善自己的数学语言系统的,只有通过阅读,作好与标准数学语言的交流,才能规范自己的数学语言,增强数学语言的理解力,从而建立起良好的数学语言系统,提高数学语言的表达和交流能力。项重要任务来抓。[13]
[12]
为此,我们必须改变那种在课堂上只顾讲和练,而忽视指导学生阅读教材的现象,应为学生提供更多的说数学和读数学的机会,将学生阅读教材能力的培养作为课堂教学的一
参考文献:
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第四篇:数学语言教学刍议
数学语言作为一种表达科学思想的通用语言和数学思维的最佳载体,包含着多方面的内容;其中较为突出的是叙述语言、符号语言及图形语言,其特点是准确、严密、简明。由于数学语言是一种高度抽象的人工符号系统,因此,它常成为数学教学的难点。一些学生之所以害怕数学,一方面在于数学语言难懂难学,另一方面是教师对数学语言的教学不够重视,缺少训练,以致不
能准确、熟练地驾驭数学语言。本文根据数学语言的特点及数学要求,谈谈教学中的实践与认识。
首先,注重普通语言与数学语言的互译普通语言即日常生活中所用语言,这是学生熟悉的,用它来表达的事物,学生感到亲切,也容易理解。其他任何一种语言的学习,都必须以普通语言为解释系统。数学语言也是如此,通过两种语言的互译,就可以使抽象的数学语言在现实生活中找到借鉴,从而能透彻理解,运用自如。
“互译”含有两方面的意思:一是将普通语言译为数学符号语言,也就是通常所说的“数学化”,例如方程是把文字表达的条件改用数学符号,这是利用数学知识来解决实际问题的必要程序。二是将数学语言译为普通语言。数学实践告诉我们,凡是学生能用普通语言复述概念的定义和解释概念所揭示的本质属性,那么他们对概念的理解就深刻。由于数学语言是一种抽象的人工符号系统,不适于口头表达,因此也只有翻译成普通语言使之“通俗化”才便于交流。
其次,注重数学语言学习的过程,合理安排教学数学概念和数学符号的形成一般包括逻辑过程、心理过程和教学过程三个环节。逻辑过程能够揭示概念之间的各种逻辑关系,便于对数学结构从整体上理解,有助于学生对数学本质的理解与认识。心理过程是指学生从学习数学语言到掌握数学语言的过程,这种过程往往是因人而异。数学符号和规则从现实世界得到其意义,又在更大的范围内作用于现实。学生只有在理解数学语言的来龙去脉及意义,而且熟练地掌握他们的各种用法,从而得到理性的认识之后,在数学学习中才能灵活地对它们进行各种等价叙述,并在一个抽象的符号系统中正确应用,从而达到对数学符号语言学习的最高水平。教学过程则是教师具体对某个数学符号进行讲解、分析、举例、考查的过程,教师在教学中要善于驾驭数学语言。
1.善于推敲叙述语言的关键词句。
叙述语言是介绍数学概念的最基本的表达形式,其中每一个关键的字和词都有确切的意义,须仔细推敲,明确关键词句之间的依存和制约关系。例如平行线的概念“在同一平面内不相交的两条直线叫做平行线”中的关键词句有:“在同一平面内”,“不相交”,“两条直线”。教学时要着重说明平行线是反映直线之间的相互位置关系的,不能孤立地说某一条直线是平行线;要强调“在同一平面内”这个前提,可让学生观察不在同一平面内的两条直线也不相交;通过延长直线使学生理解“不相交”的正确含义。这样通过对关键词句的推敲、变更、删简,使学生认识到“在同一平面内”、“不相交的两条直线”这些关键词句不可欠缺,从而加深对平行线的理解。
2.深入探究符号语言的数学意义。
符号语言是叙述语言的符号化,在引进一个新的数学符号时,首先要向学生介绍各种有代表性的具体模型,形成一定的感性认识;然后再根据定义,离开具体的模型对符号的实质进行理性的分析,使学生在抽象的水平上真正掌握概念(内涵和外延);最后又重新回到具体的模型,这里具体的模型在数学符号的教学中具有双重意义:一是作为一般化的起点,为引进抽象符号作准备,二是作为特殊化的途径,便于符号的应用。
数学符号语言,由于其高度的集约性、抽象性、内涵的丰富性,往往难以读懂。这就要求学生对符号语言具有相当的理解能力,善于将简约的符号语言译成一般的数学语言,从而有利于问题的转化与处理。
3.合理破译图形语言的数形关系。
图形语言是一种视觉语言,通过图形给出某些条件,其特点是直观,便于观察与联想,观察题设图形的形状、位置、范围,联想相关的数量或方程,这是“破译”图形语言的数形关系的基本思想。例如,长方体的表面积教学,学生初次接触空间图形的平面直观图———这种特殊的图形语言,学生难于理解,教学时可采用以下步骤进行操作:①从模型到图形,即根据具体的模型画出直观图;②从图形到模型,即根据所画的直观图,用具体的模型表现出来,这样的设计重在建立图形与模型之间的视觉联系,为学生提供充分的感性认识,并使它们熟悉直观图的画法结构和特点;③从图形到符号,即把已有的直观图中的各种位置关系用符号表示;④从符号到图形,即根据符号所表示的条件,准确地画出相应的直观图。这两步设计是为了建立图像语言与符号语言之间的对应关系,利用图形语言来辅助思维,利用符号语言来表达思维。
总之,在数学教学中,教师应指导学生严谨准确地使用数学语言,善于发现并灵活掌握各种数学语言所描述的条件及其相互转化,以加深对数学概念的理解和应用。
第五篇:小学数学教学语言纵横谈
小学数学教学语言纵横谈
语言是表达思想、传递信息的工具,也是沟通感情的桥梁。小学数学教师的教学语言是上好数学课的基本 保证,教师通过教学语言把知识传授给学生,建立良好的师生情谊,使学生坚定学习的自信心。
小学数学教师应具备怎样的教学语言素质呢?
小学数学教师的教学语言素质包括以下两方面的内容:一是具备较高的文化知识素质,它包括对数学知识 掌握的深度,要想给学生一碗水,教师就要有一桶水。没有广博的知识,就不可能有科学的教学语言,就不可 能吸引学生的学习注意力。前苏联教育家苏霍姆林斯基在《给教师的建议》一书中,在谈教师的教育素养时写 道:“只有当教师的知识视野比学校教学大纲宽广得无可比拟的时候,教师才能成为教育过程真正的能手、艺 术家和诗人。”
二是教师本身的素质,一名教师只有文化知识还远远不够,教师是一个综合能力比较强的职业。教师本身 的素质包括:1.表达能力;2.教态;3.说好普通话的能力;还有最为重要的就是:必须热爱教师这个职业,必 须热爱学生。
一、小学数学教学语言应科学、严密
数学是科学性和逻辑性很强的一门学科。小学数学是学好中学数、理、化的基础,也是今后学好科学文化 知识的基础;因此,小学数学的教学语言应该是科学和严密的。
第 1 页 有的教师教学语言不够科学,也不够严密。例如:在教学“三角形的初步认识”这节课时,当教师对三角 形下定义时,说:“由三条边组成的图形是三角形。”这是不严密的,因为三条边组成的图形可能是三条不相 交的直线。这样说才是正确的:“由三条边围成的图形是三角形。”
有的教师在教学“长方形、正方形和平行四边形的认识”这节课中,在比较长方形和正方形的异同点时,学生说,“相同点是长方形和正方形的四个角也都是直角;不同点是长方形的对边相等,而正方形的四条边都 相等。”比较异同点的目的是什么呢?教师不清楚,学生也就不清楚了。接下来教师一定要问:“长方形和正 方形有什么关系呢?”可是教师没有问,学生也不知道。正方形是特殊的长方形,也就是正方形包含在长方形 中。接下来学平行四边形,比较平行四边形和长方形的异同点,相同点是对边相等,不同点是平行四边形的四 个角不是直角,而长方形的四个角都是直角。最重要的是平行四边形和长方形有什么关系?长方形、正方形和平行四边形有什么关系?教师没有问。为什么把长方形、正方形和平行四边形放在一起认识,而不把长方形、三角形和圆放在一起认识呢?因为长方形、正方形和平行四边形有包含关系,正方形是特殊的长方形,长方形 是特殊的平行四边形,它们又都是特殊的四边形,还可以画一个示意图。而这节课教师只讲了这三种图形都是 四边形,它们
第 2 页 各自的特点,它们之间的异同点,它们之间的关系也是最重要的,教师没有问,也没有讲。教师 只有把旧知识和新知识联系起来,教给学生一个完整的知识体系,这样才能使学生头脑中的知识形成一个完善 的知识结构,这样的知识才是完整的、科学的和严密的。
二、小学数学教学语言应准确、精炼
有些教师不注意自己的教学语言,随意性很大,例如,在教学“长方形、正方形和平行四边形的认识”这 节课中,复习一道判断四个角是不是直角的题,教师出示的题目是“判断出直角”,这话很不规范、很不准确。应该说,“判断下面每个角,哪个是直角?”
有些教师就比较注意自己的教学语言,在课堂上语言比较精炼,没有多余的话。在教学“三角形的认识” 这节课中,教师问完好以后,接着说:“先拿三根小棒,围一个图形,谁愿意到前面来做?”单刀直入,开门 见山,直入课题,没有浪费学生宝贵的时间。有的教师话就比较多,语言不够精炼。问完好以后,她说:“今 天,我们要在这里上一节数学课。大家看一下,教室里来了很多领导和老师,还有校长,希望同学们就象在自 己班级上课一样不要害怕,积极思考,主动发言,让领导和老师们看一看,好不好?”没用的话,与这堂课的 知识内容没有关系的话,请不要说,不要浪费大家的时间,上课的时间多么宝贵,就40分钟啊!
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三、小学数学教学语言应形象生动、有启发性
教师形象生动的语言,带有启发性的语言,能激发学生的学习兴趣,进而能调动学生学习数学的积极性,让学生主动学习。例如:长春市第二实验小学鞠孟贤老师,在讲“两步计算应用题”时,她把两步计算应用题 中的间接条件,用一个非常形象的字“藏”来代替,她说:“这里还有一个条件,藏起来了,谁能把它找出来 ?”学生的学习兴趣被这一生动的字调动起来了,他们都想自己找出来。
再如教师在讲“小数的性质”这节课中,教师上课的第一句话就说:“你们去过商店买过学习用品吗?” 一句话就把学生的学习兴趣调动起来了,因为买学习用品和他们的生活太贴近了。教师接着说:“文具盒5元,圆珠笔1元6角,你们会不会写?”让学生动笔写,这样有两种不同的写法:5元,5.00元;1.6元,1.60元。教 师又接着说:“同样的钱为什么用不同的形式表示?你们想不想知道?”这诱人的加之亲切的语言,激发了学 生的求知欲,全班学生都盯着教师想知道为什么。
我们听过不少这样的课,课堂气氛沉闷,教师说的话很多,而且重复的话很多,多数学生没有发言的机会,只有个别几个“好”学生才有发言的机会,全班学生没有动起来,所以课堂气氛沉闷。我们要求教师在课堂 上,要充分发挥教师的主导地位,让学生主动的学习,主动的获得知识。教师
第 4 页 在课堂上,应提出一些启发性的 问题,尤其是在新旧知识的连接点上,让学生积极思考,如果大多数学生没有想出来,那么可以让学生前后桌 讨论一下,让全体学生都有发表自己意见的机会,这样课堂气氛绝不会沉闷了。
四、小学数学教学语言应鼓励学生学习的积极性
教师在课堂上,应该经常用一些鼓励性的语言,使学生能够自觉主动的学习。例如,在讲“一位数除三位 数”的教学中,教师出示题:4282,教师说:“根据这道题的特点和一位数除两位数的计算方法,你有勇气 独立完成这道题吗?”当全班学生都做对时,教师又说:“你们真聪明!”这样的语言对学生的学习积极性是 很大的鼓舞和推动,而且师生的情感得到发展。“老师对我们真好,我可喜欢学数学了。”“我非常愿意学数 学。”
有很多教师愿意把学生分为好学生、中等学生和差学生,这是从学习成绩来分的。但是,我们最好不要这 样分,这样会伤他们自尊心的。我们不妨这样分:对学习有兴趣的,积极主动学习的学生;对学习兴趣不大,但比较听话,老师让我学,我就学,被动学习的学生;再就是对学习一点兴趣也没有,或学习有困难的学生。学习有困难的学生,对学习不感兴趣的学生和被动学习的学生,有时会对学习采取冷漠的态度,教师就要以满 腔的热情去温暖这些冷漠的心,让他们逐渐解冻,恢复活力。
第 5 页 在课堂上,经常会看到这样的情景:当一名学生正确的回答了教师提出的问题或一名平时不爱发言的学生 把问题回答正确,教师会说:“同学们,鼓励他!”全班同学会热烈的、带有节奏的鼓掌;有的老师还会用亲 切的语调说:“回答得非常好!”“李聪,今天表现得真好!”我想:就这样一句话,会使这名同学全天都能 愉快地学习,甚至,从此以后,他就非常喜欢数学了。
教育家赫洛克作了一个有名的实验,他把学生分成四个组,学习同一难度的内容,第一组为受表扬组,经 常受到表扬,成绩扶摇直上。第二组为受谴责组,责备经常不断,这些责备,开始起点作用,后来就“疲”了,成绩就持续下降。第三组为被忽视组,只是在一旁静听前两组所受到的表扬与谴责,自己既得不到直接的表 扬,也不遭受直接的谴责,学习成绩比前两组都差。第四组为控制组,既不给予任何表扬与谴责,也不让他们 听到对前两组的表扬与谴责,学习成绩最差。由此赫洛克得出结论说:“奖惩都是必要的,不给予奖惩会引起 学习下降,而奖励比惩罚对学习的促进作用更大。
教师要善于表扬学生,尤其是对学习没有兴趣的学生和学习有困难的学生。有的老师会说,这样的学生没 有优点,怎么表扬他呢?做一个细心的教师,只要发现学生有一点点进步,那怕是微不足道的,你也应该及时 的表扬他,鼓励他,第 6 页 使他感到我也有优点,我也能进步。如上课时,当你提出比较简单的问题时,让他回答,及时表扬他、鼓励他,“他回答得非常正确,进步很大。”还有的学生上课举手发言,即使他回答错了,你也 要鼓励他,“看他能大胆发言了,虽然问题回答得不完全正确,但是他已有了很大的进步,我相信下一次他一 定能把问题回答正确。”对于学习有困难的学生或不爱发言的学生来说,老师能表扬他、鼓励他,他当然非常 高兴,甚至非常自豪,由此他会对学习产生兴趣,会认真的听课,积极的发言,这样他的学习成绩会很快地提 高。
五、教学语言要用标准的普通话,克服方言
有的教师一定要问:又不是语文课,数学课为什么还要用标准的普通话呢?我省有的地区普遍有地方口语,就是平翘舌分不清。如:14,他们发“十市”。我国很早以前就提倡说普通话,这里说的普通话是标准的普 通话。我们到南方一些省市听课,老师和学生们说的都是普通话,而且都很标准。我省有几个地区有地方口语,要改变家乡的面貌,首先从教师做起。教师说的不是标准的普通话,这样会影响学生的学习质量。
教师发音是否准确,也标志着教师的业务水平。发音不够准确的教师,可以查字典,请教发音准确的教师,师生之间可以及时纠正;学生发言时,如果发音不准,老师和学生都
第 7 页 可以及时纠正。
六、教师自然得体的教态是无声的教学语言
教师的教态一般是指,教师的外表、说话的表情以及说话的语调等等。
教师的教态非常重要,我们一般要求教师表情亲切,语调适中。教师笑盈盈地面庞,亲切的目光,使学生 感到老师可敬可亲。这样老师和学生之间的距离拉近了,学生就会主动、自觉地学习。辽源第一实验小学吴敏 老师的教态就是非常自然的,她的声音也非常美,听她讲课就是一种享受。而且她和学生的感情也很好,课堂 气氛很活跃,学生敢想敢说,他们不害怕老师,说错了,老师也不会批评他们,经常这样训练,学生的语言表 达能力和思维能力都能得到提高。
还有吉林市第一实验小学陈晓梅老师,她的教态也非常自然得体。
我们也听过一些这样的课,教师板着面孔,说什么话,都是一种语调。语言没有错误,复习、新课、练习,一步是一步,课堂气氛死气沉沉,好象学生都在听讲,其实学生的思维已不知飞向何方了。
教态是无声的教学语言,教态自然、亲切的教师,一般都热爱学生,教学语言是他们感情的真实流露。总之,教学语言是小学数学教师的重要基本功。
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