精准使用数学语言,提高教学效率

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  数学语言是一种高度抽象的人工系统,依据其特点可以将其分为文字语言、符号语言和图形语言三种形式,简单的数学语言可以表达丰富的数学思想。随着社会生产和生活的不断深化和发展,数学语言正在逐步形成抽象、概括、精确、简单、通用的特点。数学的应用也日趋广泛,数学语言伴随着数学方法、数学思想和数学实践广泛应用于自然科学和社会之中,而且正在逐渐渗入普通语言,成为人们进行数学学习、数学应用、信息交流和社会生活中所必须掌握的基本语言。教师在教学中必须采用与学生年龄特点和认知规律相适应的原则,精准使用数学语言,不断内化学生的数学知识,使其数学语言表达能力螺旋上升。
  在教学中,我们经常碰到这样的现象:很多学生害怕数学,谈数学色变。究其原因,一方面在于数学语言难懂难学,比较抽象;另一方面是教师对数学语言不够重视,缺乏系统的训练,以致学生不能准确、熟练地驾驭数学语言。因此,让学生精确掌握和使用数学语言是学好、用好数学的必备条件。下面浅谈一下如何精准使用数学语言,促进学生的数学学习。
  一、创设一个“数学语言准确、规范、简洁”的课堂环境
  在课堂教学中,教师对定义、定理的叙述要准确,不应使学生发生疑问和误解。这就要求教师要做到:一是对概念的实质和术语的含义必须自己有个透彻的理解。比如 “整除”与“除尽”“切线”与“切线长”等如果混为一谈,就违背了同一律;又如“所有的偶数都是合数”“最小的整数就是0”之类的语言错误就在于以偏概全,缺少准确性。二是必须用科学的术语来授课,不能用生造的土话和方言来表达概念、法则、性质等。比如,不能把“垂线”讲成“垂直向下的线”,不能把“最简分数”说成“最简单的分数”等。即使是考虑到学生的年龄和知识基础对科学性的要求不能十分严格,有些内容可以简化,但是不允许有错误。数学教学必须使用规范的教学语言,语言的规范与否,不仅影响教师表情达意的效果,而且影响学生获取知识,训练技能技巧的效果。语言的规范一方面要语音的规范,另一方面就是不能对数学概念、定义、定理随意误读。如,为了突出点到直线距离的含义,把“点到直线的距离”说成“点到直线的垂直距离”,使部分学生误以为点到直线的距离除了垂直距离,还有非垂直距离。数学语言同时也是一种非常简洁的语言,教师在叙述数学事物时,语言不能啰啰嗦嗦,应简短有力,一语中的,避免无意义的机械重复。如应用广泛的勾股定理用一句话就概括了所有直角三角形的三边关系。数学语言的简洁还表现在它的符号化、公式化和形式化。比起语言文字叙述,这些符号、公式更简练、更形象、特征更明显。对此,数学家莱布尼兹评价说,符号“以惊人的形式节省了思维”。所以教师要根据数学语言简练的特点,净化自己的教学语言,充分揭示数学知识的精髓,并引导学生主动、积极思考,正确理解由语言文字符号、数学符号、术语、公式所代表的数学内容,熟悉它们之间的互化,注意特点和关键。因此,教师可适时把数学知识归纳为一些图形或图表,使繁杂的内容简单化、形象化、系统化;也可以编成短小精悍的口诀、顺口溜等,便于记忆。如在确定不等式组的解集的时候,我们编口诀“大大取大,小小取小,一大一小中间取”,便于学生的记忆。
  二、注重数学语言的完整性和逻辑性,提高学生的思维能力
  数学语言是一种叙述完整、结构严谨的科学语言。要做到准确使用数学语言,教师首先要深刻理解数学概念、定义、公式、定理等的含义,并对其中的字词句进行反复的摧敲,做到语言准确、判断无误。教学过程中不能为了简略而忽略了数学语言的完整性。例如,只关注“等边对等角”“大边对大角”,而忽略了在同一三角形的前提条件;再如只关注“任何数的零次幂都是1”,而忽略了不等于零的数的前提条件等。数学语言同时也是一种逻辑性很强的语言,可以说缺乏逻辑性的数学教学是无效的教学。因此,教师运用数学语言时要做到概念清楚、判断恰当,推理准确;否则就会犯类似于这样的错误:“带根号的数都是无理数、非负数就是正数”等等。
  三、灵活转换数学语言形式,提高解题能力
  數学思维用文字表达则生动,用符号表达则简练,用图形表达则直观形象。但有些问题用文字表达过于繁杂,用符号表达又嫌抽象而用图形表达有时又未必全面。况且学生又不善于对数学语言的不同形式进行转换,尤其是对抽象的数学语言常常有意回避,造成表达死板思维僵化的恶果。因此,在教学中要突出数学语言转换的能力,以此来活化学生的思维。如果我们把抽象的符号语言转换为直观的图形语言,那么就可把数量关系问题化归于图形问题来讨论,形成“以形助数”的数形结合思想方法。
  例如,求y=|x-1| |x-2| |x-3|的最小值
  分析:本题若通过分段讨论得表达式求最小值则计算太复杂;如果通过启发学生理解符号语言|a-b|的几何意义是实数a,b在数轴上表示的两个点之间的距离。让学生画出它的图形,以图形启发学生的思维,再辅之以简单的计算和筛选就可迅速判断出正确的结果。
  四、注重普通语言和数学语言的互译,提高应用能力
  应用问题要通过数学方法获得解决。首先要将其中的非数学语言数学化,也就是将其翻译成数学语言;然后摒弃其中表面的具体叙述,抽象出其中的数学本质,形成数学模型。这就需要把这两种语言进行互译,把现实生活的问题抽象为数学的问题,从而能透彻理解,运用自如。这里“互译”含有两方面的含义:一是将数学语言译为普通语言。数学实践告诉我们,只要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很深刻了。二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”。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,只有通过翻译成普通语言,使之“通俗化”才便于交流、理解。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。
  有一些学生拿到这道题可能感到无从下手,无法用题中的已知量、未知量表示其中的相关量。如实际的工作效率、原来用时和实际用时。作为课堂的组织者和引导者,教师要适时引导学生把相关的量翻译成数学语言,让学生设未知数x后,提示它与题中的哪些已知量结合起来可以表示其他哪些未知量。通过引导学生把“非数学语言数学化”,清晰的解题思路就展现在学生的面前,一个实际问题就被转化成一个数学问题来解决,从而提高了学生的应用能力。
  综上所述,教师在课堂上必须精准使用数学教学语言,做到语言规范、准确、简洁、逻辑性强、妙趣横生。教师的语言魅力就在于能够在在教学过程中化深奥为浅显,化抽象为具体,化平淡为神奇,激发学生的学习兴趣,使学生从“我要学习数学”向“我爱学习数学”跨越,以此促进学生的数学学习,从而提高学生的数学能力。
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