吳義茍
(江西省高安市第四中學)
淺談數(shù)學教學過程中的數(shù)學思想方法的傳授
吳義茍
(江西省高安市第四中學)
數(shù)學思想方法主要包括:數(shù)形結(jié)合、歸納概括、轉(zhuǎn)化化歸、分類討論、函數(shù)與方程、演繹推理等。這些數(shù)學思想方法是數(shù)學知識在更高層次上的抽象與概括,它不僅蘊含在數(shù)學知識形成、發(fā)展和應用的過程中,而且也滲透在數(shù)學教學與學習的過程中。它反應了數(shù)學的本質(zhì),對提高學生的解題能力及數(shù)學素養(yǎng)起著關(guān)鍵的作用。下面就在教學過程中如何傳授數(shù)學思想方法談幾點自己的做法。
1.要通過對教材的完整分析和研究,理清和把握教材的體系和脈絡,站在數(shù)學思想的高度,總攬教材全局。然后建立各知識點或章節(jié)之間的相互聯(lián)系,歸納和揭示內(nèi)在的一般規(guī)律。例如,在學習“解一元二次方程”這一章時,我們接觸到許多數(shù)學方法——配方法、公式法、因式分解法等,這是學習這一章的重點,只要我們學會了這些方法,按知識(解一元二次方程)—方法(前述幾種方法)—思想(降次轉(zhuǎn)化)的順序提煉數(shù)學思想方法,就能利用它們?nèi)ソ鉀Q所有的一元二次方程。
2.要在制訂本學期教學計劃時,綜合考慮數(shù)學思想方法的傳授,要明確每一個階段的載體內(nèi)容、教學目標、教學程序和操作要點。數(shù)學教案則要就每一節(jié)課的概念、命題、公式、法則甚至單元結(jié)構(gòu)等教學內(nèi)容進行滲透思想方法的設計。要求通過目標設計、創(chuàng)設情境、程序演化、歸納總結(jié)等關(guān)鍵環(huán)節(jié),在知識的發(fā)生和運用過程中滲透數(shù)學思想方法,形成數(shù)學知識、方法和思想的一體化。
概念教學不應只是給出簡單的定義,而要引導學生感受及領悟隱含于概念形成之中的數(shù)學思想。比如,絕對值概念的教學,我們除了要通過“數(shù)形結(jié)合”的思想方法讓學生理解“一個數(shù)的絕對值就是數(shù)軸上表示這個數(shù)的點到原點的距離”,還要通過“正數(shù)的絕對值是它本身,負數(shù)的絕對值是它的相反數(shù),零的絕對值是零”,讓學生領悟“分類討論”的思想方法。這對今后解決與絕對值有關(guān)的計算是大有作用的。
又如,“函數(shù)”這一概念對初中生來說是比較抽象的,僅僅通過幾個例子告訴學生:“在一個變化過程中有兩個變量x和y,其中y隨變量x的變化而變化,每當x取定一個值,變量y就有唯一的值與之對應,就稱y是x的函數(shù)”,這樣是不夠的!還要與函數(shù)的解析式和圖像進行聯(lián)系,從而加深對函數(shù)的認識,這一過程恰好就慘透了“符號化思想”與“數(shù)形結(jié)合思想”,不但幫助學生理解了概念本身,而且還讓學生知道:解決抽象的數(shù)學問題時,可以采取“符號化”和“數(shù)形結(jié)合”的思想方法。
數(shù)學定理、公式、法則等結(jié)論,都是具體的判斷,其形成大致是兩種情況:一是經(jīng)過觀察和分析用不完全歸納法或類比等方法得出猜想,然后進行邏輯證明;二是從邏輯推理出發(fā)得出結(jié)論。這些結(jié)論的取得都是數(shù)學思想方法運用的結(jié)果,因此,在定理、公式、法則的教學中不要過早地給出結(jié)論,而應引導學生參與結(jié)論的探索、發(fā)現(xiàn)和推導過程,搞清其中的因果關(guān)系,領悟它與其他知識的關(guān)系,讓學生在數(shù)學探究活動中親自揭示充滿活力的數(shù)學思想和方法。
例如,在教學“多邊形內(nèi)角和定理”時,先讓學生回顧三角形和四邊形的內(nèi)角和,再提出“n邊形的內(nèi)角和如何表示?”就體現(xiàn)了由“特殊到一般”的思想。由利用連對角線把四邊形和五邊形分成兩個和三個三角形來求其內(nèi)角和,類比到n邊形中去探究求n邊形內(nèi)角和的公式體現(xiàn)了“類比”的思想。通過連線將n邊形分割成幾個三角形,將n邊形內(nèi)角和的問題轉(zhuǎn)化為幾個三角形總和的問題,體現(xiàn)了“轉(zhuǎn)化”的思想。通過討論點與多邊形的位置關(guān)系知道轉(zhuǎn)化的辦法有三種,這三種轉(zhuǎn)化的辦法分別對應三種不同的解法,體現(xiàn)了“分類討論”的思想。引導學生分析(n-2)180°、(n-1)180°-180°、n180°-360°三個式子,學生就容易明白這三個式子分別對應前面的三個轉(zhuǎn)化方法,這里就揭示了“數(shù)形結(jié)合”的思想。即由“數(shù)的特征”聯(lián)想“形的表現(xiàn)”。
在數(shù)學教學中,常出現(xiàn)一聽就懂,一做就懵的現(xiàn)象。學生盡管做了大量的題目,但解題能力還是提不高。究其原因就是教師在教學中僅僅就題解題,沒有注重指導學生進行解題前的思路探究和解題后的反思,不善于激活與應用數(shù)學思想方法,因此,要提高解題能力,教師就應充分暴露思維過程,發(fā)揮學生的主體作用,充分調(diào)動學生參與學習的全過程,讓全體學生能在自主探索中理解知識、掌握方法,真正領悟隱含于數(shù)學問題探究中的充滿靈活性的數(shù)學思想方法。解題前要激活相應的數(shù)學思想方法,充分發(fā)揮數(shù)學思想方法對發(fā)現(xiàn)解題途徑的定向、聯(lián)想和判斷功能,舉一反三,觸類旁通,以數(shù)學思想為指導,靈活運用數(shù)學知識和方法分析問題、解決問題。解題之后要通過反思活動,從具體數(shù)學問題和范例中總結(jié)、歸納解題方法,提煉出數(shù)學思想。
例如,在“二元一次方程組解法復習”一節(jié)課中,提出一個這樣的問題:根據(jù)方程組的特點,你能用什么方法去解?
在什么情況下,你會用代入消元法,什么情況下你會用加減消元法?
學生回答第(1)題用整體代入消元法,第(2)題用加減消元法。此時老師提問,第(2)題能不能利用更簡單的方法來解呢?老師提示,在這個方程組中,能否分別求出x+y與x-y的值,于是,學生分別求出了x+y=6和x-y=4,接著老師強調(diào),我們可以利用數(shù)學的整體思想把方程組(2)化歸為為了強化整體思想,老師再補充下面兩個練習:
從練習情況來看,大多數(shù)同學由于有了前面的思想準備,從而非??旖莸匕堰@兩個練習完成了,都能自覺運用整體的思想來解決問題。
數(shù)學教材是采用蘊含披露的方式將數(shù)學思想融于數(shù)學知識體系之中,因此,適時地對數(shù)學思想方法做出歸納、概括是十分必要的。教師應有計劃、有目的、有意識、有步驟地引導學生參與數(shù)學思想的提煉與概括過程,尤其是在單元復習中要將有統(tǒng)率性的數(shù)學思想方法概括出來。這樣就可以加強數(shù)學思想方法的運用意識和能力,也使其對運用數(shù)學思想解決問題的具體操作方式有更深刻的了解,有利于活化所學知識,有利于優(yōu)化思維品質(zhì),有利于形成獨立分析問題、解決問題的能力。由于同一數(shù)學知識可表現(xiàn)出不同的數(shù)學思想方法,而不同數(shù)學思想方法又常常分布在許多不同的知識點里,所以要通過課堂小結(jié),單元總結(jié)或總復習這些環(huán)節(jié)系統(tǒng)歸納與概括出數(shù)學思想方法,濃縮數(shù)學知識,優(yōu)化知識結(jié)構(gòu),提高思維品質(zhì)。
例如,前面舉例中的“二元一次方程組解法復習”一節(jié)課中,概括起來,全章的核心思想就是“消元轉(zhuǎn)化”,具體方法就是“代入消元法”和“加減消元法”。
總之,數(shù)學思想方法是伴隨著數(shù)學知識體系的建立而確立,是數(shù)學知識體系的靈魂,是對數(shù)學事實、數(shù)學概念、數(shù)學原理與數(shù)學方法的本質(zhì)認識;數(shù)學方法是解決數(shù)學問題的策略和程序,是數(shù)學思想的具體反映;數(shù)學知識是數(shù)學思想方法的載體。把思維能力培養(yǎng)要落到實處,用數(shù)學思想指導知識、方法的靈活運用,進行一題多解、引申推廣、反思評估、解法簡捷、不斷優(yōu)化,培養(yǎng)學生思維的發(fā)散性、靈活性、敏捷性、深刻性、抽象性、嚴謹性、批判性。
·編輯 黃 龍