数学语言教学初探

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  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.
  一、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来表达,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.
  二、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. 学生只有理解数学语言的来龙去脉及意义,而且熟练地掌握它们的各种用法,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可不相交,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,使学生认识到“在同一平面内”、“不相交的两条直线”这些关键词句不可缺少,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,一时难于理解,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,并使他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. 这样的设计是为了建立图形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.
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