李曉東 孫利君
摘 要:本文結(jié)合素質(zhì)教育對數(shù)學(xué)教育所提出的要求,根據(jù)國家數(shù)學(xué)課程改革的方案,對原有數(shù)學(xué)教學(xué)原則體系作出修改,提出新的數(shù)學(xué)教學(xué)原則內(nèi)容。
關(guān)鍵詞:數(shù)形結(jié)合原則 以圖達(dá)意原則 思想滲透原則 避免分化原則
“所謂數(shù)學(xué)教學(xué)原則,是依據(jù)教學(xué)原理和規(guī)律,數(shù)學(xué)教學(xué)必須遵循的基本要求。”[1]迄今為止,數(shù)學(xué)教育研究者對數(shù)學(xué)教育提出各種不同的教學(xué)原則。例如,胡炯濤同志提出階段漸進(jìn)性原則等七條教學(xué)原則[2];曹才翰、蔡金法將數(shù)學(xué)教學(xué)原則歸納為目標(biāo)性原則等三條教學(xué)原則[3]。這些數(shù)學(xué)教學(xué)原則是一般教學(xué)原則在數(shù)學(xué)教學(xué)中的體現(xiàn),對數(shù)學(xué)教學(xué)具有一定的理論指導(dǎo)意義。然而,隨著科學(xué)的發(fā)展,社會的進(jìn)步,它們顯露出弊端。當(dāng)前,素質(zhì)教育成為數(shù)學(xué)教育研究的一個重要課題。結(jié)合素質(zhì)教育所提出的要求及國家數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)研制工作研討會提出的一系列課程改革方案[4],針對原有數(shù)學(xué)教學(xué)原則體系中存在的沒有充分體現(xiàn)數(shù)學(xué)教學(xué)的特點等問題,現(xiàn)提出新的數(shù)學(xué)教學(xué)原則內(nèi)容。
1.數(shù)形結(jié)合原則
所謂數(shù)形結(jié)合原則是指將代數(shù)知識與幾何知識相結(jié)合來進(jìn)行教學(xué)的原則,是指代數(shù)與幾何的一種內(nèi)在聯(lián)系,是數(shù)學(xué)作為一個系統(tǒng),它的兩個子系統(tǒng)之間的能量的相互輸入與輸出。
恩格斯曾說:“數(shù)學(xué)是研究數(shù)量關(guān)系和空間形式的一門科學(xué)?!毕鄳?yīng)地,因為,“代數(shù)”與“幾何”分別代表了“數(shù)”與“形”兩個方面。所以,代數(shù)(算術(shù))與幾何也被認(rèn)為是數(shù)學(xué)的兩個主要內(nèi)容。數(shù)形結(jié)合原則體現(xiàn)了代數(shù)與幾何之間密不可分的聯(lián)系。以解析幾何為例,解析幾何的主要內(nèi)容是“曲線與方程”,它包括了解析幾何的兩個基本題:已知曲線求方程;已知方程作曲線。從而,為“就數(shù)論形”與“依形論數(shù)”的相互轉(zhuǎn)化開辟了途徑。
數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,許多教師將代數(shù)與幾何截然分為兩個不同的課程來講授,甚至有些學(xué)校將數(shù)學(xué)課分配給兩個教師來教。于是,產(chǎn)生出“代數(shù)老師”與“幾何老師”兩類不同的數(shù)學(xué)教師。這種做法導(dǎo)致了學(xué)生將數(shù)學(xué)思維定為兩類。在代數(shù)課上,只運用“代數(shù)思維”;在幾何課上,只運用“幾何思維”。以至于將數(shù)學(xué)知識武斷的分開,產(chǎn)生數(shù)學(xué)思維的兩種定勢──“代數(shù)思維定勢”與“幾何思維定勢”。另外,對任何事物的分析都有數(shù)和形兩方面的結(jié)合,從數(shù)、形角度來分析客觀事實,從本質(zhì)上說,能更好反映數(shù)學(xué)本質(zhì)。
因此,教師在教學(xué)過程中,應(yīng)注意將代數(shù)知識與幾何知識融會貫通,互相滲透,培養(yǎng)學(xué)生用幾何的方法來解答代數(shù)問題及用代數(shù)的方法解答幾何問題的能力。
數(shù)形結(jié)合是數(shù)學(xué)解題中常用的思想方法,數(shù)形結(jié)合的思想可以使某些抽象的數(shù)學(xué)問題直觀化、生動化,能夠變抽象思維為形象思維,有助于把握數(shù)學(xué)問題的本質(zhì)。另外,由于使用了數(shù)形結(jié)合的方法,很多問題便迎刃而解,且解法簡捷。
數(shù)形結(jié)合的思想方法應(yīng)用廣泛,常見的如解方程和解不等式問題,在求函數(shù)的值域、最值問題,求復(fù)數(shù)和三角函數(shù)問題等,運用數(shù)形結(jié)思想,不僅直觀易發(fā)現(xiàn)解題途徑,而且能避免復(fù)雜的計算與推理,大大簡化解題過程。這在解選擇題、填空題中更顯其優(yōu)越,要注意培養(yǎng)這種思想意識,要爭取心中有圖,見數(shù)想圖,以開闊自己的思維視野。
2.以圖達(dá)意原則
所謂以圖達(dá)意原則是指用圖形來表達(dá)所講授的知識內(nèi)容,讓學(xué)生在頭腦中建立起正確的直觀形象的原則。
從幾何的角度來看,幾何學(xué)的基本思想是公理化思想。我國現(xiàn)行的數(shù)學(xué)課本進(jìn)行了刪繁就簡,刪去了過分理論化的內(nèi)容,簡化了繁雜的論證。例如,對“點”、“線”、“面”等不定義概念只是進(jìn)行直觀描述。教師在講解這樣的概念時,可利用圖形或現(xiàn)實中的具體模型來使學(xué)生獲得感性上的認(rèn)識。當(dāng)學(xué)生經(jīng)過一段時間的感性材料的積累之后,便會形成理性的認(rèn)識。另外,在教學(xué)過程中,對于一些公理及定理的學(xué)習(xí),教師也可以通過繪圖來加深學(xué)生對公理及定理內(nèi)容的理解。從代數(shù)的角度來看,代數(shù)中的許多問題通過圖形可以使題目變得淺顯易懂。例如,在學(xué)習(xí)復(fù)數(shù)知識的時候,有些題目用純代數(shù)方法解起來很困難,而通過作圖便很容易解答出來。
在教學(xué)實踐中,一些教師與學(xué)生出于不同的原因,不愿動手作圖,而只是憑著語言敘述單純地進(jìn)行邏輯思維。久而久之,便忽視了繪圖能力的培養(yǎng),從而喪失了圖形在數(shù)學(xué)中的重要價值,正所謂“有手難畫”、“有圖難懂”。
因此,教師應(yīng)訓(xùn)練學(xué)生根據(jù)題意作出相應(yīng)的圖形,再根據(jù)圖形的對稱性等一些特點來簡化較繁雜的知識內(nèi)容。這樣不僅使學(xué)生對所學(xué)知識加深理解,而且能夠培養(yǎng)學(xué)生的空間想象等基本數(shù)學(xué)能力。
3.思想滲透原則
所謂思想滲透原則是指教師在教學(xué)過程中,不能單純地教給學(xué)生數(shù)學(xué)理論知識,要在講授知識的過程中滲透數(shù)學(xué)思想方法。
“數(shù)學(xué)包括兩個層面,一是有形的數(shù)學(xué)知識這一物質(zhì)層面,一是無形的數(shù)學(xué)思想方法的精神層面。精神層面的思想、方法只有在數(shù)學(xué)活動過程展開中才能體現(xiàn)。數(shù)學(xué)的思想方法要比具體的數(shù)學(xué)知識重要得多,意義也深遠(yuǎn)得多?!保郏叮菀坏W(xué)生掌握了它,就能觸類旁通,促進(jìn)遷移。
然而,在現(xiàn)實生活中,許多學(xué)生學(xué)習(xí)了一段知識后,只會將其用在所講授的各種題型當(dāng)中,而當(dāng)遇到其他題型或問題轉(zhuǎn)換一個角度來提問時便茫然失措。造成這一現(xiàn)象的原因除了學(xué)生自身數(shù)學(xué)素養(yǎng)問題外,也有教師教學(xué)方法的問題。一些教師進(jìn)行“應(yīng)試教育”,大搞“題海戰(zhàn)術(shù)”。學(xué)生盡管接觸到各類題型,但由于沒有數(shù)學(xué)思想作指導(dǎo),每遇到一個新問題,往往都會感到手忙腳亂。
因此,教師在講解數(shù)學(xué)知識時,要盡量追求問題的普遍化,盡可能地把問題推廣到更一般的情形,培養(yǎng)學(xué)生舉一反三,靈活運用所學(xué)知識的能力。
4.避免分化原則
所謂避免分化原則是指教師要面向全體學(xué)生進(jìn)行教學(xué),避免學(xué)生產(chǎn)生分化現(xiàn)象。
由于數(shù)學(xué)具有線性體系,前后知識之間聯(lián)系十分緊密,因此,如果前面一部分知識沒有理解,那么后面的知識便無法學(xué)習(xí),于是產(chǎn)生了分化現(xiàn)象。
從數(shù)學(xué)教學(xué)的實際情況看,不僅是幾何學(xué)習(xí),代數(shù)學(xué)習(xí)的分化也很明顯。教師在教學(xué)過程中,必須遵循規(guī)律,在不同階段采用不同的教學(xué)方法與手段,精心設(shè)計安排,不失時機地抓緊培養(yǎng),防止出現(xiàn)不正常分化,使數(shù)學(xué)面向大眾,體現(xiàn)“大眾數(shù)學(xué)”的思想。
結(jié)合已有的數(shù)學(xué)教學(xué)原則,新的數(shù)學(xué)教學(xué)原則的基本體系為:數(shù)學(xué)的一般教學(xué)原則,包括階段漸進(jìn)原則、啟發(fā)引導(dǎo)原則、過程教學(xué)原則、歸納演繹原則、面向全體原則、啟動學(xué)習(xí)原則、動機激發(fā)原則、表述直觀原則、語言規(guī)范原則、應(yīng)用廣泛原則等;這一體系將素質(zhì)教育體現(xiàn)在數(shù)學(xué)教育中,適應(yīng)于課程改革的基本要求,各項原則之間相互聯(lián)系、相互制約,教師應(yīng)將其視為一個統(tǒng)一的整體來指導(dǎo)數(shù)學(xué)教學(xué)。
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