整体观念下的教学设计

2022-09-11

整体观念即为全局观, 是一种重要的教学观念, 它是控制论、信息论、系统论中整体原理在教学中的反映。它体现在教学设计中, 不是着眼于问题的各个组成部分, 而是将问题看成一个整体, 通过研究问题的整体形式、整体结构、整体与个体的联系或差别等方面, 设计出较全面的教学方案, 帮助学生较深刻地理解问题。

数学具有逻辑的严密性、系统的完整性、结构的合理性、思维的连续性等特征。用美学观点审视数学及各分支、各内容是一个完美的体系。因此, 在教学中, 要注意应用整体观念指导教学设计, 要着眼于所教内容在课本整体结构中的地位:即要研究什么问题、如何展开研究、以及用什么方法研究等。要站在数学所研究的问题的高度、课本的高度来把握教学内容, 要以课本解决问题的主要思想方法来审视教学内容所用的思想方法, 从而给学生一个完整的知识体系。并让学生感受到下一步该干什么?该研究哪个问题。在学生具备了这种全局观、整体观后, 课程所渗透的思想和观点才能为学生所接受, 学习的目的性才能更强。同时, 随着知识的不断积累, 久而久之, 就会形成属于他们自己的整体观念。这正是他们从学会走向会学的必由之路, 也正是素质教育和创新教育所要求和希望的。

因此, 在教学中, 教师要注意以下几点。

1 从整体结构考虑、宏观把握教学内容

在教学设计中, 要注意使用研究性学习的教学模式, 从知识的整体构成出发, 进行宏观引导, 使学生明白所学课程要解决什么问题, 用什么方法解决及如何展开研究等, 给他们明确的行动目标, 激发他们主动探索的热情。

如几何的教学:我们所看到的三维空间中的几何形体形形色色、五化八门。但只从外部形状分析, 构成这些形体的基本元素是点、线、面, 由此可知, 几何中要研究的基本问题是点、线、面的相互位置关系。其中平面几何研究的是点与线、平行线、相交线等在一个平面内的情形;而其余的是立几所研究的内容, 因此, 立几内容的研究次序依次为:异面直线、线面关系及面面关系, 这三对关系中, 位置关系中可用数量表达的主要有两类:所成角和距离问题。这就构成了立几的主要基础理论, 而立几问题平面化是其中的主要思想方法。因此几何课程是一个整体, 当学生从整体上明白了所研究的问题时, 他们就会主动地进行研究。

2 以整体思想方法, 解决局部问题

数学中的每个教学内容都是整体内容中的一个部分, 是整体部局下的一个局部问题。因此, 整体内容的研究、分析和解决问题的方法, 对局部问题有着必然的指导作用和联系, 从整体思想入手, 解决局部问题是一种常用教学思路。

如:异面直线所成的角和距离的教学, 是立几中线线关系的主要内容, 如何导入?我设计了如下方法:拿两根细棍摆成异面直线, 在转动其中一根时, 让学生观察这两根细棍相互位置的变化, 学生看出这两根棍之间的角度在转动中发生了变化, 但由于这两线不相交, 虽说感觉上有个角, 这个角在细棍的转动中变大或变小, 但量不出来, 这就形成了研究课题:异面直线所成的角。而如何把我们视觉上存在的角表示出来, 想到了转化立体问题平面化, 即平行移动, 使之成为相交线, 这就形成了异面直线所成角的定义。关于异面直线的距离, 也可把两根细棍中的一根拉近或拉开, 使两根细棍时远时近, 感觉上有个距离问题, 但又量不出来, 因此可在两条异面直线上各找一点连成线段, 当然, 这条线段不一定是最短的, 因此引入了两条异面直线公垂线的概念。这样从立几研究的整体问题出发, 按学生已有的认知结构自然地引出了要讲的新内容, 使学生既明确了要研究的问题又领略了研究数学问题的方法, 培养了学生的探索能力。

3 以个体了解整体, 从已知推测未知

从生物学角度讲, 生物体的每一部分, 甚至是一个细胞, 都贮存着整个生物体的信息, 这种现象叫做全息现象, 在数学中同样存在着全息现象。

全息现象的存在乃是归纳猜想的依据。这要求教师能把许多整体理论和概念个体化、特殊化, 设计出新颖的研究课题, 让学生从个体中寻找一般, 从特殊中寻找普遍, 应用归纳、类比等手段和方法进行猜想, 得出结论。

如学了二项式定理后, 可继续观察杨辉三角,

第1行1+1=2=21

第2行1+2+1=4=22

第3行1+3+3+1=8=23

补上第0行1=20我们可以自信地猜想:

这是一个么漂亮的结果!可是得来全不费功夫。试将它同二项式定理比较

立刻看出, 它不过是取A=b=1的结果。我们会联想到3n=?0n=? (1+x) n=?……因此, 还可导出一系列重要恒等式, 形成组合数恒等式的概念。

4 应用整体观念解题

在解题中, 往往需要客观地把握问题, 全面地、整体地观察、分析整体与局部、整体与结构的关系, 从而把握问题的本质, 寻求简捷优美的解题思路。在解题中, 主要有以下四种方法:1) 整体转换;2) 整体构造;3) 整体代入;4) 设而不解。

数学教学和解题的实践告诉我们:整体观念是一种教学中不可缺少的重要观念, 要求教师要站在系统高度来设计教学。而不是对知识进行分离和肢解后给学生留下一堆公式、定理和解题技巧, 让学生熟练应用。要见树木更见森林。只有这样, 学生才能从应试教育的怪圈中走出来, 才能成为知识的主宰者、拥有者而不是奴隶。

用建构主义观点分析整体观念, 即让学生整体地有目标地接受新知识, 就会扩充、发展学生原有的认知结构, 从而形成较原来更为完整的新的认知体系。这样, 在不断地应用整体观念的过程中学生对数学的感悟能力就会不断深刻, 思维能力不断提高, 解决问题能力不断增强, 在面临新问题时不会退缩。

摘要:文章通过对整体观念的含义及在教学中的作用的阐述, 并结合教学实际情况, 提出了在教学中要注意的几点问题。

关键词:整体观念,数学,教学设计

参考文献

[1] 杨世明, 王雪琴.数学发现的艺术[M].青岛:青岛海洋大学出版社, 2000.

[2] 武岿.数学研究性学习理论探索[J].山西广播电视大学学报, 2006 (1) :51-52.

[3] 韩仙凤.数学法的运用[J].山西广播电视大学学报, 2006 (3) :34-35.

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