☉湖北省羅田縣第一中學(xué) 王國(guó)舟
數(shù)學(xué)是思維的科學(xué),提高學(xué)生的思維能力是高中數(shù)學(xué)的目標(biāo)之一,從單純強(qiáng)調(diào)邏輯思維能力的培養(yǎng)到強(qiáng)化數(shù)學(xué)思維能力的提高,以至今天提出的形成和發(fā)展理性思維,可以看做是數(shù)學(xué)思維發(fā)展規(guī)律的必然要求,也可以認(rèn)為是高中數(shù)學(xué)教育的一場(chǎng)變革.以下筆者結(jié)合自身教學(xué)體會(huì)對(duì)高中數(shù)學(xué)教學(xué)中學(xué)生理性思維的培養(yǎng)進(jìn)行分析.
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,為了使學(xué)生的理性思維更好地受到啟迪,必須認(rèn)真構(gòu)建理性思維的細(xì)胞——概念.如何使學(xué)生建立正確的概念呢?必須重視學(xué)生的概念形成過(guò)程.
通過(guò)創(chuàng)設(shè)思維情景及對(duì)感性材料進(jìn)行分析、抽象、概括,此時(shí),如果教師能結(jié)合有關(guān)數(shù)學(xué)史談其必要性,將是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的大好時(shí)機(jī).比如,為什么要將實(shí)數(shù)域擴(kuò)充到復(fù)數(shù)域,擴(kuò)充的辦法為什么是這樣,這樣做的合理性在什么地方,又是如何想出來(lái)的等等.也就是說(shuō),數(shù)學(xué)概念的教學(xué)任務(wù),不僅要解決“是什么”的問(wèn)題,更重要的是解決“是怎樣想到的”問(wèn)題,以及有了這個(gè)概念之后,在此基礎(chǔ)上又如何建立和發(fā)展理論的問(wèn)題.即首先要將概念的來(lái)龍去脈和歷史背景講清楚;其次,就是講清對(duì)概念的理解過(guò)程,這一過(guò)程是復(fù)雜的理性思維活動(dòng)過(guò)程.理解概念是更高層次的認(rèn)識(shí),是對(duì)新知識(shí)的加工,也是舊的思維系統(tǒng)的應(yīng)用,同時(shí)又是使新的思維系統(tǒng)建立和調(diào)整的過(guò)程.
培養(yǎng)學(xué)生的概括能力,重在為學(xué)生創(chuàng)造條件,讓學(xué)生積極參與概括活動(dòng).要做到這一點(diǎn),關(guān)鍵是根據(jù)學(xué)生的實(shí)際,科學(xué)地組織教材,挖掘課本例題和習(xí)題中的思維訓(xùn)練因素,掌握抽象概括的時(shí)機(jī)和程度,提供良好的概括素材,以下三個(gè)方面值得探索:
(1)著眼于揭示知識(shí)的本質(zhì)特征
概括是將同類事物的相同屬性歸結(jié)在一起,為了訓(xùn)練學(xué)生這種“異中見同”的能力,教師組織的教學(xué)材料要具有鮮明的對(duì)比性和相對(duì)的完整性,以便于揭示知識(shí)的本質(zhì)特征.
(2)要注意溝通知識(shí)間的聯(lián)系
數(shù)學(xué)新舊知識(shí)的關(guān)系大體有兩種情況:①新知識(shí)是舊知識(shí)的引申、發(fā)展;②新舊知識(shí)是在一定條件下的統(tǒng)一、綜合.教學(xué)中,一旦溝通了新舊知識(shí)的聯(lián)系,就能促成新舊知識(shí)的轉(zhuǎn)化.在這個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程中可以培養(yǎng)學(xué)生從“變中找不變,變中找規(guī)律”的概括能力.因此,教學(xué)中選用的例題素材及相應(yīng)的教學(xué)方法,應(yīng)具有動(dòng)態(tài)性和科學(xué)性.
(3)要有利于形成知識(shí)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)
在學(xué)生學(xué)完一部分知識(shí)之后,應(yīng)及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行整理歸類,使分散的知識(shí)系統(tǒng)化,模糊的概念變得清晰并形成邏輯聯(lián)系.教師應(yīng)當(dāng)從多種背景、多重層次、多個(gè)側(cè)面、多維結(jié)構(gòu)去解釋概念的內(nèi)涵,幫助學(xué)生構(gòu)建完整的概念域,逐步形成概念體系,從而完整地掌握概念.例如,數(shù)列概念的教學(xué).教材中給出了大量的實(shí)際問(wèn)題,充分說(shuō)明了數(shù)列是反映自然規(guī)律的基本數(shù)學(xué)模型,體現(xiàn)了數(shù)列來(lái)自于生活及其應(yīng)用價(jià)值.教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)對(duì)日常生活中大量實(shí)際問(wèn)題的分析,建立數(shù)列的概念.教學(xué)設(shè)計(jì)中也可讓學(xué)生舉出一些實(shí)際生活中的數(shù)列的例子,以加強(qiáng)對(duì)數(shù)列概念的感性認(rèn)識(shí),使學(xué)生了解數(shù)列的幾種簡(jiǎn)單的表示方法.教師通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生觀察數(shù)列中的每一項(xiàng)和它在數(shù)列中的序號(hào)之間的關(guān)系,使學(xué)生體會(huì)數(shù)列中的項(xiàng)隨序號(hào)變化的特點(diǎn),說(shuō)明數(shù)列的意義及有關(guān)數(shù)列的項(xiàng)、通項(xiàng)公式等概念,啟發(fā)學(xué)生去體會(huì)數(shù)列的函數(shù)特征,了解數(shù)列是一種特殊的函數(shù).教師通過(guò)設(shè)計(jì)一些數(shù)列的圖像表示,可以直觀地說(shuō)明數(shù)列與函數(shù)的關(guān)系,使學(xué)生對(duì)數(shù)列與函數(shù)知識(shí)的銜接更緊密.整個(gè)數(shù)列概念的學(xué)習(xí)過(guò)程,教師通過(guò)對(duì)數(shù)列問(wèn)題的引入,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察、分析、歸納、猜想,還要綜合應(yīng)用函數(shù)的知識(shí)解決數(shù)列中的一些問(wèn)題,有助于學(xué)生抽象思維、邏輯思維能力的提高.因此,數(shù)列概念的教學(xué),是培養(yǎng)學(xué)生理性思維的良好題材.
從自然數(shù)和基本圖形開始,數(shù)學(xué)舍棄了現(xiàn)實(shí)對(duì)象的所有性質(zhì),只保留了數(shù)量關(guān)系和空間形式.但是數(shù)學(xué)概念終究來(lái)源于實(shí)踐,服務(wù)于實(shí)踐.因此,面對(duì)形象思維能力強(qiáng)而抽象邏輯思維能力差的學(xué)生,抽象的數(shù)學(xué)概念總可以而且也必須作形象化處理,充分暴露概念的形成過(guò)程,甚至讓學(xué)生自己來(lái)提煉和完善概念,以此來(lái)促進(jìn)學(xué)生由形象思維向抽象邏輯思維的過(guò)渡.
例如,高中數(shù)學(xué)中函數(shù)的概念就是一個(gè)非常典型、非常重要的核心概念,由于高中階段不僅把函數(shù)看成變量之間的依賴關(guān)系,同時(shí)還用集合與對(duì)應(yīng)的語(yǔ)言刻畫函數(shù),強(qiáng)調(diào)函數(shù)是描述客觀世界變化規(guī)律的重要數(shù)學(xué)模型.因此使得學(xué)生覺(jué)得難學(xué),教師覺(jué)得難教.在教學(xué)中,教師應(yīng)通過(guò)典型的實(shí)例讓學(xué)生體會(huì)函數(shù)是因變量隨自變量變化的重要數(shù)學(xué)模型.比如有關(guān)運(yùn)動(dòng)、自然界、化學(xué)、經(jīng)濟(jì)以及生活等各方面的問(wèn)題.實(shí)例給出之后,引導(dǎo)學(xué)生分析其深刻的內(nèi)涵,逐個(gè)分析函數(shù)問(wèn)題中的對(duì)應(yīng)關(guān)系,并用集合與對(duì)應(yīng)的語(yǔ)言進(jìn)行描述,讓學(xué)生歸納總結(jié),得到抽象的函數(shù)概念.在抽象的過(guò)程中,就會(huì)有一個(gè)抓住問(wèn)題本質(zhì)深刻理解問(wèn)題本質(zhì)的思維過(guò)程.
高中數(shù)學(xué)中滲透的數(shù)學(xué)思想方法主要有數(shù)形結(jié)合思想、函數(shù)與方程的思想、分類討論、化歸與轉(zhuǎn)化.這些雖然在初中教學(xué)中有所體現(xiàn),但在高中教學(xué)中反映得更充分.在高中數(shù)學(xué)解題過(guò)程中,這些思想方法總是緊密聯(lián)系、相互配合的.及早地讓學(xué)生熟悉這些數(shù)學(xué)思想方法,使學(xué)生能用較高的觀點(diǎn)分析問(wèn)題,正確地選擇解題策略,優(yōu)化學(xué)生思維品質(zhì),提高抽象邏輯思維水平.另外還要特別突出數(shù)形結(jié)合思想的教學(xué),以促進(jìn)學(xué)生形象思維向抽象邏輯思維的過(guò)渡.
要真正在教學(xué)過(guò)程中發(fā)展學(xué)生的理性思維,必須有機(jī)整合數(shù)學(xué)內(nèi)容及其內(nèi)隱的數(shù)學(xué)思維過(guò)程,進(jìn)行精心的教學(xué)設(shè)計(jì),讓學(xué)生經(jīng)歷一定的辯證思維過(guò)程,并超越理性思維所形成的結(jié)果,循環(huán)上升,進(jìn)入新的更高的理性思維階段.