何建忠
【摘 要】數(shù)學思想方法是數(shù)學知識的精髓所在,是知識轉(zhuǎn)化為能力的紐帶,在數(shù)學教學中不能僅僅存現(xiàn)于單純的知識灌輸,而要使學生掌握最本質(zhì)的東西,用數(shù)學思想和方法領(lǐng)悟知識和問題的解決,以利于培養(yǎng)和發(fā)展學生的能力。
【關(guān)鍵詞】初中數(shù)學 思想與方法 知識與能力
【中圖分類號】G633.6 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2015)17-0029-02
數(shù)學思想是指現(xiàn)實世界的空間形式和數(shù)量關(guān)系反映到人的意識之中,經(jīng)過思維活動而產(chǎn)生的結(jié)果,它是對數(shù)學事實與數(shù)學理論的本質(zhì)認識,是對數(shù)學事實與理論經(jīng)過概括后產(chǎn)生的本質(zhì)認識;基本數(shù)學思想則是體現(xiàn)或應(yīng)該體現(xiàn)于基礎(chǔ)數(shù)學中的具有奠基性、總結(jié)性和最廣泛的數(shù)學思想;而數(shù)學方法是以數(shù)學為工具進行科學研究的方法,即用數(shù)學語言表達事物的狀態(tài)、關(guān)系和過程,經(jīng)過推導、運算與分析,以形成解釋、判斷和預(yù)言的方法.數(shù)學思想與數(shù)學方法是數(shù)學知識中奠基性成分,是學生獲得數(shù)學能力必不可少的。數(shù)學思想方法的訓練,是把知識教學轉(zhuǎn)化為能力教學的關(guān)鍵所在,是實現(xiàn)素質(zhì)教育的重要組成部分。
一、初中數(shù)學思想方法教學的重要性
在以往的數(shù)學教學中,只重視知識的傳授,忽視知識形成過程,聽數(shù)學思想方法的現(xiàn)象較為普遍,嚴重地影響了學生的思維發(fā)展和能力提高。隨著教育改革的不斷深入,愈來愈多的教師們充分認識到:中學數(shù)學教學,一方面要傳授數(shù)學知識,使學生掌握必要數(shù)學基礎(chǔ)知識;另一方面,更要通過數(shù)學知識這個載體,挖掘其中蘊含的數(shù)學思想方法,更好地理解數(shù)學,掌握數(shù)學,形成正確的數(shù)學觀和一定的數(shù)學意識,在實踐生活中得以運用。事實上,單純的知識教學,只顯見于學生知識的積累,是會遺忘甚至易于消失的,而方法的掌握,思想的形成,則能使學生終生受益,正是所謂“授之以魚,不如授之以漁”。不管他們將來從事什么職業(yè)和工作,數(shù)學思想方法,作為一種解決問題的思維策略,都將隨時隨地有意無意地發(fā)揮其隱形作用。
二、初中數(shù)學思想方法的主要內(nèi)容
初中數(shù)學中滲透的數(shù)學思想方法很多,最基本最主要的有:對應(yīng)的思想方法、轉(zhuǎn)化的思想方法、數(shù)形結(jié)合的思想方法、分類討論的思想方法和函數(shù)與方程的思想方法等。
1.分類的思想和方法。教科書中進行分類的實例比較多,如有理數(shù)、實數(shù)、基本運算、幾何圖形等分類的教學不僅可以使學生明確分類的重要性:一是使有關(guān)的概念系統(tǒng)化、完整化;二是使被分概念的外延更清楚、更深刻、更具體,并且還能使學生掌握分類的要點方法:(1)分類是按一定的標準進行的,分類的標準不同,其結(jié)果也不同;(2)注意分類的結(jié)果既無遺漏,也不能重復(fù)交叉;(3)分類要按一定層次地進行,不能越級化分,如不能把實數(shù)分為整數(shù)、分數(shù)和無理數(shù)。
2.整體的思想和方法。整體思想就是處理數(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,通過對其全面深入的觀察,從宏觀整體上認識其實質(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。整體思想在解決數(shù)學問題時,有著廣泛的應(yīng)用。
3.類比聯(lián)想的思想和方法。數(shù)學教學設(shè)計是在教學中教學某些問題時根據(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,進而發(fā)現(xiàn)新結(jié)論。如分式的各種運算法則就是與小學學過的分數(shù)的運算法則類比聯(lián)想到的;再如由天平的平衡條件通過類比得出等式的基本性質(zhì),由等式的基本性質(zhì)通過類比聯(lián)想得到不等式的相關(guān)性質(zhì)。這種方法體現(xiàn)了“法故而知新”和“以舊引新”的教學設(shè)計原則,這樣的設(shè)計起點低,學生學來易于接受。教學中因提供了思維發(fā)生的背景材料,既活躍了課堂氣氛,又有利于在完成新知的學習中有一種和諧、輕松的環(huán)境。
4.對應(yīng)的思想和方法。教學初一代數(shù)入門時,有代數(shù)式求值的計算,通過計算發(fā)現(xiàn):代數(shù)式的值是由代數(shù)式里字母的取值而決定,字母取不同值時可得到不同的計算結(jié)果。這里字母的取值與代數(shù)式的值之間就建立了一一對應(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)學生用變化的思想對待事物,又助于培養(yǎng)學生的函數(shù)思想。
5.數(shù)形結(jié)合的思想和方法。數(shù)形結(jié)合思想是指將數(shù)(量)與(圖)形結(jié)合起來進行聯(lián)想、分析、研究、解決問題的一種思維策略。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)合思想在解決數(shù)學和數(shù)學應(yīng)用中的重要作用。①由數(shù)思形,數(shù)形結(jié)合,用形解數(shù)的問題。例如在《有理數(shù)及其運算》這一章教學中利用“數(shù)軸”這一圖形,鞏固“具有相反意義的量”,了解相反數(shù)、絕對值的概念,掌握有理數(shù)大小的道理,理解有理數(shù)加法、乘法的意義,掌握運算法則等。實際上,對學生來說,也只有通過數(shù)形結(jié)合,才能較好地完成本章的學習任務(wù)。另外,第五章《一元一次方程》中列方程解應(yīng)用題,引導學生畫示意圖常常會給解決問題帶來思路。第九章《生活中的數(shù)據(jù)》“統(tǒng)計圖的選擇”及“復(fù)習統(tǒng)計圖”,利用圖形來展示數(shù)據(jù),很直觀明了。②由形思數(shù),數(shù)形結(jié)合,用形解決數(shù)的問題。例如第四章的《平面圖形及其位置關(guān)系》中,用數(shù)量表示線段的長度,用數(shù)量表示角的度數(shù),利用數(shù)量的比較來進行線段的比較及角的比較等。
6.逆向思維的方法。逆向思維就是把問題反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,如絕對值等于?;2?;的數(shù)有幾個,平方得?;4?;的數(shù)是什么,立方得?;6?;的數(shù)是什么,這些均為學習絕對值、有理數(shù)的乘方后的逆運用,再如乘法分配律的逆運用等等。
7.化歸與轉(zhuǎn)化的思想和方法?;瘹w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。如有理數(shù)的減法運算是利用了相反數(shù)的概念轉(zhuǎn)化為加法;學習方程和方程組時,通過逐步“消元”或“降次”的方法使“多元”轉(zhuǎn)化為“一元”、“高次”轉(zhuǎn)化為“低次”進行求解;將多邊形的內(nèi)角和轉(zhuǎn)化為三角形的內(nèi)角和進行求解等問題均為化歸思想的運用,它們都采用將“未知”轉(zhuǎn)化為“已知”、將“陌生”轉(zhuǎn)化“熟知”、將“復(fù)雜”轉(zhuǎn)化為“簡單”的解題方法和技巧,其核心就是將有等待解決的問題轉(zhuǎn)化為有明確解決思路的問題,利用已有的知識經(jīng)驗和方法來加以處理,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、解決問題。
數(shù)學思想和方法不僅是上述幾種,這里不可能全面述之。數(shù)學思想和方法是數(shù)學知識的有機組成部分,是數(shù)學知識的精髓,是知識轉(zhuǎn)化為能力的橋梁。因此在平時的教學過程中教師應(yīng)根據(jù)學生的認知水平和能力結(jié)構(gòu),充分利用教材內(nèi)容對數(shù)學思想和方法反復(fù)滲透,從而幫助學生順利實現(xiàn)兩個遷移:一是要抓住概念、法則、公式、定理、性質(zhì)等共性進行類比,實現(xiàn)知識上的遷移;二是要不斷研究實踐運用知識、方法的共性,不斷引導學生舉一反三,觸類旁通,實現(xiàn)能力上的遷移。最終培養(yǎng)和訓練學生思維的廣闊性、靈活性、敏捷性和創(chuàng)造性。
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