李小婷
【摘 要】數(shù)學(xué)思想是對(duì)數(shù)學(xué)事實(shí)與理論經(jīng)過(guò)概括后產(chǎn)生的本質(zhì)認(rèn)識(shí)。通過(guò)數(shù)學(xué)思想的培養(yǎng),數(shù)學(xué)的能力才會(huì)有一個(gè)大幅度的提高。掌握數(shù)學(xué)思想,就是掌握數(shù)學(xué)的精髓。
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué);思想;教學(xué)
一位數(shù)學(xué)教育家曾經(jīng)指出:多數(shù)學(xué)生進(jìn)入社會(huì)后,幾乎沒有機(jī)會(huì)應(yīng)用他們?cè)趯W(xué)校學(xué)到的數(shù)學(xué)知識(shí),因而這種作為知識(shí)的數(shù)學(xué),通常在學(xué)生畢業(yè)后不到一兩年就忘掉了,然而不管他們從事什么工作,那種銘刻于大腦的數(shù)學(xué)精神、數(shù)學(xué)思想方法卻長(zhǎng)期在他們的生活和工作中發(fā)揮著重要作用。數(shù)學(xué)教育追求什么?作為一名踏上工作崗位不久的年輕數(shù)學(xué)老師,筆者對(duì)這個(gè)問題的答案漸漸有了自己的一定理解,那就是“數(shù)學(xué)教育應(yīng)追求數(shù)學(xué)思想”?!冻踔袛?shù)學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)(2017)》中也同樣指出:通過(guò)義務(wù)教育階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),學(xué)生能夠獲得適應(yīng)未來(lái)社會(huì)生活和進(jìn)一步發(fā)展所必需的數(shù)學(xué)知識(shí)以及基本的數(shù)學(xué)思想方法和必要的應(yīng)用技能。
所謂數(shù)學(xué)思想,是指現(xiàn)實(shí)世界的空間形式和數(shù)量關(guān)系反映到人們的意識(shí)之中,經(jīng)過(guò)思維活動(dòng)而產(chǎn)生的結(jié)果。數(shù)學(xué)思想是對(duì)數(shù)學(xué)事實(shí)與理論經(jīng)過(guò)概括后產(chǎn)生的本質(zhì)認(rèn)識(shí)。通過(guò)數(shù)學(xué)思想的培養(yǎng),數(shù)學(xué)的能力才會(huì)有一個(gè)大幅度的提高。掌握數(shù)學(xué)思想,就是掌握數(shù)學(xué)的精髓。下面,筆者以案例的形式談?wù)剬?duì)數(shù)學(xué)思想的理解以及數(shù)學(xué)思想在初中階段的重要性。
1.數(shù)學(xué)教育應(yīng)重視整體思想
案例1:“分式方程計(jì)算”的例題精講
先閱讀下列材料,然后回答問題。
關(guān)于x的方程:x+■=c+■的解是x■=c,x■=■;
x-■=c-■(即x+■=c+■)的解是x■=c,x■=-■;
x+■=c+■的解是x■=c,x■=■;
……
(1)請(qǐng)觀察上述方程與解的特征,比較x的方程x+■=c+■(m≠0)與它們的關(guān)系,猜想它的解是什么,并利用“方程的解”的概念進(jìn)行驗(yàn)證;
(2)請(qǐng)利用這個(gè)結(jié)論解關(guān)于x的方程:x+■=a+■。
通過(guò)自主探究,大多數(shù)學(xué)生能得出:通過(guò)類比題中所給的方程,x+■=c+■的解是x■=c,x■=■,但把這個(gè)結(jié)論用來(lái)解決第(2)小題,需要具備“整體思想”,將方程轉(zhuǎn)化為x-1+■=a-1+■,將“x-1”和“a-1”看作整體才能使用第(1)得到的結(jié)論來(lái)解出方程。
思考:整體思想就是從問題的整體性質(zhì)出發(fā),突出問題的整體結(jié)構(gòu)的分析和改造,發(fā)現(xiàn)問題的整體結(jié)構(gòu)特征,善于用“集成”的眼光,把某些式子或圖形看成一個(gè)整體,把握它們之間的關(guān)聯(lián),進(jìn)行有目的的、有意識(shí)的整體處理。整體思想貫穿初中數(shù)學(xué)教學(xué),在代數(shù)式的化簡(jiǎn)與求值、解方程(組)、幾何解證等方面都有廣泛的應(yīng)用,整體代入、整體運(yùn)算、整體設(shè)元、整體處理、幾何中的補(bǔ)形等都是整體思想方法在解數(shù)學(xué)問題中的具體運(yùn)用。整體思想能夠幫助學(xué)生從整體的角度分析問題、解決問題、在他們的思維方法中會(huì)留下深刻印象,對(duì)于他們未來(lái)生活工作中處理問題必然會(huì)帶來(lái)一種全新的角度。
2.數(shù)學(xué)教育應(yīng)重視建模思想
案例2:“6.4用一次函數(shù)解決問題”課堂實(shí)例
師:同學(xué)們?cè)谇懊鎸W(xué)到了一次函數(shù),那么怎樣用一次函數(shù)解決實(shí)際問題呢?今天我們從生活中最常見的加油現(xiàn)象入手,來(lái)看看如何用一次函數(shù)解決實(shí)際問題:
給汽車加油的加油槍流量為25L/min,汽車油箱容積為60L,如果加油前油箱里有10L油,那么要幾分鐘能夠?qū)⒂拖浼訚M油?請(qǐng)你用所學(xué)的知識(shí)解決這個(gè)問題。
生(舉手):我可以用算式的方法來(lái)解決,也可以用一元一次方程來(lái)解決。
師(追問):除了用這兩種方法,我們能不能用一次函數(shù)來(lái)解決這個(gè)問題呢?(生:……思考中)
師:如果想算出幾分鐘能夠?qū)⒂图訚M,是不是可以先試著把范圍內(nèi)每個(gè)任意時(shí)刻的油箱中的油量表示出來(lái)呢?用什么來(lái)表示呢?
生:用一次函數(shù),設(shè)時(shí)間為xmin,油箱中的油量為yL,則y=25x+10(0≤x≤2)。(教師在黑板上板書)
師:很好,那么這個(gè)一次函數(shù)的關(guān)系被你找到了,那么你能用這個(gè)一次函數(shù)來(lái)解決幾分鐘能將油箱加滿嗎?
生(踴躍發(fā)言):這個(gè)時(shí)候就變成當(dāng)y=60時(shí),求x的值了!
師:請(qǐng)大家在作業(yè)本上寫出完整的解題過(guò)程,老師再追問一下,在這個(gè)一次函數(shù)的模型下,你們算出加油1分鐘時(shí),油箱中有多少油嗎?
思考:這個(gè)教學(xué)片斷的思維過(guò)程是:實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型(一次函數(shù)),反過(guò)來(lái)再用這個(gè)數(shù)學(xué)模型解決實(shí)際問題,這里面充斥著建模思想,而學(xué)生在這種思想的指導(dǎo)下,順其自然地接受了用一次函數(shù)來(lái)解決實(shí)際問題的方法。建模能夠幫助我們使用數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述生活現(xiàn)象和事物,讓生活問題呈現(xiàn)在紙面上,從而方便我們解決種種生活問題。很多老師在教授時(shí)往往會(huì)忽略這些過(guò)程性的東西,直接向?qū)W生灌輸列函數(shù)關(guān)系和計(jì)算的步驟,效果常常差強(qiáng)人意。學(xué)生只有在心理上感受并接受這些過(guò)程和步驟,才能真正轉(zhuǎn)化成他們的知識(shí),我們?cè)诮虝说倪^(guò)程中不能忽略過(guò)程,只看結(jié)果。
3.數(shù)學(xué)教育應(yīng)重視數(shù)形結(jié)合思想
華羅庚有一首詞關(guān)于數(shù)形結(jié)合:“數(shù)與形,本是相倚依。焉能分作兩邊飛。數(shù)缺形時(shí)少知覺,形少數(shù)時(shí)難入微。數(shù)形結(jié)合百般好,隔離分家萬(wàn)事非。切莫忘,幾何代數(shù)統(tǒng)一體,永遠(yuǎn)聯(lián)系,且莫分離?!边@首詞形象地描述了數(shù)形結(jié)合對(duì)于解決數(shù)學(xué)問題的好處。在筆者的教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),有些學(xué)生數(shù)形結(jié)合的思想不到位會(huì)嚴(yán)重影響他的做題速度與質(zhì)量。數(shù)與形是數(shù)學(xué)教學(xué)研究對(duì)象的兩個(gè)側(cè)面,把數(shù)量關(guān)系和空間形式結(jié)合起來(lái)去分析問題、解決問題,就是數(shù)形結(jié)合思想?!皵?shù)形結(jié)合”可以借助簡(jiǎn)單的圖形、符號(hào)和文字所作的示意圖,促進(jìn)學(xué)生形象思維和抽象思維的協(xié)調(diào)發(fā)展,溝通數(shù)學(xué)知識(shí)之間的聯(lián)系,從復(fù)雜的數(shù)量關(guān)系中凸顯最本質(zhì)的特征。
事實(shí)上,在我們的數(shù)學(xué)教學(xué)中,對(duì)數(shù)學(xué)思想的教育與研究尚未引起教師的足夠重視,很多教師都是為了講題而“講題”,學(xué)生會(huì)解題、能考試,卻沒有真正明白自己的思想方法,這樣的教育會(huì)讓學(xué)生的學(xué)習(xí)很費(fèi)勁、傷腦筋。我們教師應(yīng)該做到“授人之魚不如授人之漁”,這樣才能教出自信大方、果斷清晰的數(shù)學(xué)高素質(zhì)人才,促進(jìn)學(xué)生德育、智育、美育全面發(fā)展。數(shù)學(xué)教育應(yīng)該重視數(shù)學(xué)思想,數(shù)學(xué)教育離開數(shù)學(xué)思想的教育就是空洞的、蒼白的,這就是筆者所理解的。