☉廣東省深圳市龍華新區(qū)潛龍學校 宋 真
初中數(shù)學思想方法教學
☉廣東省深圳市龍華新區(qū)潛龍學校 宋 真
在初一的第一節(jié)數(shù)學課上,筆者曾經(jīng)問學生這樣一個問題:在小學你們學過哪些數(shù)學思想方法?沒想到,沒有一個學生會回答這個問題.雖然在小學六年的數(shù)學教學中我們的老師無時無刻不滲透著數(shù)學思想方法的教學,但是由于平時教學中老師缺乏對學生數(shù)學思想方法系統(tǒng)的歸類與指導(dǎo),學生甚至不能回答有哪些分類,更別說這些思想方法的具體運用了.其實,在小學教學中,無一不存在數(shù)學思想方法的滲透,如數(shù)形結(jié)合的思想方法、方程的思想方法、分類討論的思想方法、類比的思想方法、轉(zhuǎn)化的思想方法、統(tǒng)計的思想方法等.
數(shù)學思想是人們對數(shù)學知識的本質(zhì)認識,是從某些具體的數(shù)學內(nèi)容和對數(shù)學的認識過程中提煉上升的數(shù)學觀點,它在認識活動中被反復(fù)運用,帶有普遍的指導(dǎo)意義,是建立數(shù)學和用數(shù)學解決問題的指導(dǎo)思想.數(shù)學方法是在數(shù)學思想的指導(dǎo)下,為數(shù)學思維活動提供具體的實施手段,是數(shù)學地提出問題、解決問題過程中所采用的各種方式、手段、途徑等.
從教學大綱要求看,九年制義務(wù)教育大綱已明確地把數(shù)學思想方法納入了基礎(chǔ)知識的范疇.數(shù)學基礎(chǔ)知識是指:數(shù)學中的概念、性質(zhì)、法則、公式、公理,以及由其內(nèi)容反映出來的數(shù)學思想方法.所謂數(shù)學思想,就是對數(shù)學知識的本質(zhì)認識,是從某些具體的數(shù)學內(nèi)容和對數(shù)學的認識過程中提練出的數(shù)學觀點,它在認識活動中被反復(fù)運用,帶有普遍的指導(dǎo)意義.其實數(shù)學內(nèi)容包括數(shù)學知識與數(shù)學思想方法.數(shù)學思想方法產(chǎn)生數(shù)學知識,數(shù)學知識又蘊藏著思想方法,對學生數(shù)學思想方法的教學有利于揭示知識的精神實質(zhì),有利于提高學生的整體素質(zhì)與數(shù)學素養(yǎng).
作為一名數(shù)學教師,如果說小學低年段的孩子還不清楚什么叫數(shù)學思想方法,那么作為高年段的孩子,己經(jīng)可以在平時的教學中逐步滲透數(shù)學思想方法的教學了.如果說學生仍然對數(shù)學思想方法沒有一點認識和識別,那就是數(shù)學教學的失敗.學生真正需要的不是掌握了多少知識,而是掌握分析問題和解決問題的思想方法,這樣才能真正從本質(zhì)上提升學生的思維,從而為后續(xù)學習打下基礎(chǔ).作為一名初中教師,更應(yīng)該把數(shù)學思想方法在平時的教學中向?qū)W生滲透,因為初中學生的思維己經(jīng)從具體的形象思維向抽象思維過渡,學生對事物的認識進一步走向深刻,也更容易理解與掌握.如果學生在這一階段掌握數(shù)學學習的思想方法,將對他后續(xù)的學習起著積極的指導(dǎo)作用.
初中數(shù)學中蘊含的數(shù)學思想方法很多,現(xiàn)將主要數(shù)學思想方法羅列如下:
在初一代數(shù)入門教學中,有代數(shù)式求值的計算題,通過計算發(fā)現(xiàn):代數(shù)式的值是由代數(shù)式里字母的取值所決定的,字母的不同取值可得不同的計算結(jié)果.這里字母的取值與代數(shù)式的值之間就建立了一種對應(yīng)關(guān)系,再如實數(shù)與數(shù)軸上的點,有序?qū)崝?shù)對與坐標平面內(nèi)的點都存在對應(yīng)關(guān)系……在進行此類教學設(shè)計時,應(yīng)注意滲透對應(yīng)的思想,這樣既有助于培養(yǎng)學生用變化的觀點看問題,也有助于培養(yǎng)學生的函數(shù)觀念.
函數(shù)思想是對函數(shù)內(nèi)容在更高層次上的抽象、概括與提煉,在研究方程、不等式、數(shù)列、解析幾何等其他內(nèi)容時,起著重要作用.方程思想是解決各類計算問題的基本思想,是運算能力的基礎(chǔ).高考把函數(shù)與方程思想作為七種重要思想方法重點來考查,所以在初中函數(shù)教學中就要把函數(shù)與方程的思想方法向?qū)W生滲透,同時也可以讓學生自己出一些用函數(shù)與方程解決的問題來讓學生加深對函數(shù)與方程思想方法的進一步認識.
數(shù)形結(jié)合思想是指將數(shù)(量)與形(圖)結(jié)合起來進行分析、研究、解決問題的一種思維策略.數(shù)學研究的對象是數(shù)量關(guān)系和空間形式,即數(shù)與形兩個方面.在一維空間,實數(shù)與數(shù)軸上的點建立一一對應(yīng)關(guān)系,在二維空間,實數(shù)對與坐標平面上的點建立一一對應(yīng)關(guān)系.數(shù)形結(jié)合中,選擇、填空側(cè)重考查數(shù)到形的轉(zhuǎn)化,在解答題中,考慮推理論證的嚴密性,突出形到數(shù)的轉(zhuǎn)化.數(shù)和形是數(shù)學研究的兩個主要對象,數(shù)離不開形,形離不開數(shù).一方面抽象的數(shù)學概念,復(fù)雜的數(shù)量關(guān)系,借助圖形使之直觀化、形象化、簡單化.另一方面,復(fù)雜的形體可以用簡單的數(shù)量關(guān)系表示.在解應(yīng)用題中常常借助線段圖的直觀幫助學生分析數(shù)量關(guān)系.著名數(shù)學家華羅庚先生說:“數(shù)與形本是相倚依,怎能分作兩邊飛,數(shù)缺形時少直覺,形少數(shù)時難入微,數(shù)形結(jié)合百般好,隔離分家萬事休.”這充分說明了數(shù)形結(jié)合思想在數(shù)學研究和數(shù)學應(yīng)用中的重要性.
整體思想就是考慮數(shù)學問題時,不是著眼于它的局部特征,而是把注意和著眼點放在問題的整體結(jié)構(gòu)上,通過對其全面深刻的觀察,從宏觀整體上認識問題的實質(zhì),把一些彼此獨立但實質(zhì)上又相互緊密聯(lián)系著的量作為整體來處理的思想方法.整體思想在處理數(shù)學問題時,有廣泛的應(yīng)用.對數(shù)學問題的觀察和分析從宏觀和大處著手,整體把握,化零為整,往往不失為一種便捷省時的方法.
分類是自然科學乃至社會科學研究中的基本邏輯方法,分類從具體出發(fā),選取適當?shù)姆诸悩藴?劃分只是手段,分類研究才是目的.有分有合,先分后合,是分類整合思想的本質(zhì)屬性.在考試中重點考查學生思維的嚴謹性與周密性.教材中進行分類的實例比較多,如有理數(shù)、實數(shù)、三角形、四邊形等的分類教學.分類不僅使有關(guān)的概念系統(tǒng)化、完整化,而且使被分概念的外延更清楚、更深刻、更具體.但在教學中要強調(diào)分類是按一定的標準進行的,分類的標準不同,分類的結(jié)果也不相同.要注意分類的結(jié)果既無遺漏,也不能交叉重復(fù).分類時要逐級逐次地進行,不能越級化分.
數(shù)學教學設(shè)計在考慮某些問題時常根據(jù)事物間的相似點提出假設(shè)和猜想,從而把已知事物的屬性類比推廣到類似的新事物中去,促進發(fā)現(xiàn)新結(jié)論.教學中由于提供了思維發(fā)生的背景材料,既活躍了課堂氣氛,又有利于在和諧、輕松的氛圍中完成新知識的學習.
化歸意識是指在解決問題的過程中,對問題進行轉(zhuǎn)化,使之成為簡單、熟知問題的基本解題模式,它是使一種數(shù)學對象在一定條件下轉(zhuǎn)化為另一種數(shù)學對象的思想和方法.其核心就是將有待解決的問題轉(zhuǎn)化為已有明確解決程序的問題,以便利用已有的理論、技術(shù)來加以處理,從而培養(yǎng)學生用聯(lián)系的、發(fā)展的、運動變化的觀點觀察事物、認識問題.化歸具有靈活性、多樣性,無統(tǒng)一模式,利用動態(tài)思維,去尋找有利于問題解決的變換途徑與方法.考試中常用的變換方法有:一般與特殊的轉(zhuǎn)化、繁與簡的轉(zhuǎn)化、構(gòu)造轉(zhuǎn)化、命題的等價轉(zhuǎn)化.
所謂數(shù)學模型思想是指對于現(xiàn)實世界的某一特定對象,從它特定的生活原型出發(fā),充分運用觀察、實驗、操作、比較、分析、綜合、概括等所謂過程,得到簡化和假設(shè),它是把生活中的實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學問題模型的一種思想方法.培養(yǎng)學生用數(shù)學的眼光認識和處理周圍事物或數(shù)學問題乃數(shù)學的最高境界,也是提高學生數(shù)學素養(yǎng)所追求的目標.
所謂逆向思維就是把問題倒過來或從問題的反面思考或逆用某些數(shù)學公式、法則解決問題.加強逆向思維的訓(xùn)練,可以培養(yǎng)學生思維的靈活性和發(fā)散性,使學生掌握的數(shù)學知識得到有效的遷移.特別是在幾何證明的教學中常常用到逆向思維的方法.
特殊與一般的思想方法是指通過對個例的認識與研究,形成對事物的認識.在認識事物的過程中由淺入深、由現(xiàn)象到本質(zhì)、由局部到整體、由實踐到理論.特殊與一般的思想方法是由特殊到一般,再由一般到特殊的反復(fù)認識過程,在解決問題時可以通過尋找特殊點、確立特殊位置,利用特殊值來探求問題的答案.
數(shù)學思想方法是建立數(shù)學和用數(shù)學解決問題的指導(dǎo)思想.從教育的角度來看,數(shù)學思想方法比數(shù)學知識更為重要,這是因為數(shù)學知識是定型的、靜態(tài)的,而思想方法則是發(fā)展的、動態(tài)的,知識的記憶是暫時的,思想方法的掌握是永久的,知識只能使學生受益于一時,思想方法將使學生受益于終生.增強數(shù)學思想方法的培養(yǎng)比知識的傳授更為重要,數(shù)學思想方法的掌握對任何實際問題的解決具有重大意義.因此,數(shù)學教學必須重視數(shù)學思想方法的教學.
實踐證明,培養(yǎng)初中生的數(shù)學思想方法,能有效激發(fā)學生的學習興趣,充分調(diào)動了學生學習的積極性和主動性,能使學生的認知結(jié)構(gòu)不斷地完善和發(fā)展,使學生將已有的思想方法運用在學習新知識的過程中,能夠把復(fù)雜問題轉(zhuǎn)化為簡單問題來解決,提高學習效益,提高學生分析問題和解決問題的能力.目前,數(shù)形結(jié)合思想、分類討論思想、方程與函數(shù)思想是各地試卷考查的重點,因此,也應(yīng)注重初中生數(shù)學思想方法的培養(yǎng),考查學生的數(shù)學思想方法是考查學生能力的必由之路.H