衛(wèi)福山
(上海市松江二中 201600)
(1)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)化教學(xué)
數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)化教學(xué),就是從數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)和學(xué)生的數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)出發(fā)設(shè)計(jì)和組織教學(xué),以完善和發(fā)展學(xué)生原有數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的過(guò)程.美國(guó)心理學(xué)家布魯納認(rèn)為:“不論我們選教什么學(xué)科,務(wù)必使學(xué)生理解學(xué)科的基本結(jié)構(gòu).”這里數(shù)學(xué)的基本結(jié)構(gòu)包括了數(shù)學(xué)的基本觀念(數(shù)學(xué)概念、命題、思想方法)以及這些數(shù)學(xué)觀念的內(nèi)在聯(lián)系、學(xué)習(xí)態(tài)度和方法等.
(2)數(shù)學(xué)思想方法
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)方法是人們從事數(shù)學(xué)活動(dòng)時(shí)所使用的方法.數(shù)學(xué)思想與數(shù)學(xué)方法既有聯(lián)系又有區(qū)別,思想是對(duì)事物和客觀規(guī)律的本質(zhì)的概括認(rèn)識(shí),而方法是達(dá)成這種認(rèn)識(shí)的手段和步驟.張奠宙教授指出:“同一個(gè)數(shù)學(xué)成就,當(dāng)用它去解決別的問(wèn)題時(shí),稱之為方法,當(dāng)評(píng)價(jià)它在數(shù)學(xué)體系中的自身價(jià)值和意義時(shí),稱之為思想.”因此,數(shù)學(xué)思想與數(shù)學(xué)方法有時(shí)不加區(qū)別,常?;煊没蚝嫌?,統(tǒng)稱為數(shù)學(xué)思想方法.
北京師范大學(xué)數(shù)學(xué)系教授、人民教育出版社普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)主編劉紹學(xué)先生在《中學(xué)數(shù)學(xué)概觀》中指出:“在進(jìn)行具體內(nèi)容的教學(xué)時(shí),對(duì)它在中學(xué)數(shù)學(xué)整體結(jié)構(gòu)中的位置有一清晰的了解是重要的,為此需要對(duì)中學(xué)數(shù)學(xué)有一個(gè)概括性的描述.這里我把中學(xué)數(shù)學(xué)概括為一些知識(shí)點(diǎn),并選擇‘?dāng)?shù)量關(guān)系’‘空間形式’‘?dāng)?shù)形結(jié)合’等三條粗線條把它們編織起來(lái),以便大家對(duì)它有一條粗線條但略有秩序的理解.”按照劉紹學(xué)教授的觀點(diǎn),中學(xué)數(shù)學(xué)的主要知識(shí)即三條主線:數(shù)量關(guān)系(代數(shù))、空間形式(幾何)、數(shù)形結(jié)合(思想方法),涵蓋了內(nèi)容與方法,也說(shuō)明我們?cè)陉P(guān)注數(shù)學(xué)知識(shí)的同時(shí),也要重視數(shù)學(xué)思想方法.
上海高中數(shù)學(xué)新教材課程的結(jié)構(gòu)及內(nèi)容如圖1所示.結(jié)合劉紹學(xué)教授的觀點(diǎn),我們可以把上海高中數(shù)學(xué)新教材主要內(nèi)容的結(jié)構(gòu)圖展示如圖2所示.
圖1
圖2
結(jié)合數(shù)學(xué)本質(zhì),根據(jù)數(shù)量關(guān)系、空間形式、數(shù)形結(jié)合等三條粗線分別進(jìn)行結(jié)構(gòu)化分析,如圖3所示.
圖3 數(shù)形結(jié)合的知識(shí)結(jié)構(gòu)
從以上三種分類所形成的結(jié)構(gòu)分析可以發(fā)現(xiàn),由“數(shù)量關(guān)系”形成的結(jié)構(gòu)以及由“空間形式”形成的結(jié)構(gòu)反映出的知識(shí)是靜態(tài)的,是由單純的知識(shí)按照各自關(guān)系形成;而由“數(shù)形結(jié)合”所形成的結(jié)構(gòu)則有方法技能的體現(xiàn),反映知識(shí)動(dòng)態(tài)的一面.通過(guò)“數(shù)”與“形”及“數(shù)形結(jié)合”歸納的高中數(shù)學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu),有以下優(yōu)點(diǎn):①按照數(shù)學(xué)的本質(zhì)對(duì)高中數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分類,便于知識(shí)的整合與重組;②對(duì)空間形式所形成的結(jié)構(gòu)通過(guò)數(shù)形結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)圖形從定性分析向定量分析轉(zhuǎn)化,同時(shí)對(duì)“數(shù)量關(guān)系”中的結(jié)構(gòu)可以利用幾何直觀使問(wèn)題簡(jiǎn)化;③靜態(tài)知識(shí)結(jié)構(gòu)與動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)的結(jié)合,是結(jié)構(gòu)的不同表征,有利于探究知識(shí)的發(fā)生過(guò)程及學(xué)生思維結(jié)構(gòu)的形成.
(1)數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)本身就包括數(shù)學(xué)方法
數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)的大致構(gòu)成如圖4所示.
圖4
數(shù)學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)既指數(shù)學(xué)教材內(nèi)容的編排結(jié)構(gòu)即數(shù)學(xué)內(nèi)容及其排列、組合方式,也指數(shù)學(xué)內(nèi)容本身所固有的內(nèi)在的邏輯結(jié)構(gòu).數(shù)學(xué)內(nèi)容本身的邏輯結(jié)構(gòu),如立體幾何中空間的角與距離都是通過(guò)轉(zhuǎn)化為平面的角與距離來(lái)加以定義的.數(shù)學(xué)方法結(jié)構(gòu)既指數(shù)學(xué)內(nèi)容中所蘊(yùn)含的思想方法及其排列與組合的方式,也指解決某一數(shù)學(xué)問(wèn)題所用的具體方法或步驟.如冪、指、對(duì)數(shù)函數(shù)教材內(nèi)容所蘊(yùn)含的思想方法是:從實(shí)例抽象概括出一般數(shù)學(xué)模型,再用特殊到一般、具體到抽象、分類討論、數(shù)形結(jié)合等方法研究函數(shù)的性質(zhì),最后應(yīng)用函數(shù)性質(zhì)解決問(wèn)題.
(2)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求
《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》明確指出:“通過(guò)高中數(shù)學(xué)課程的學(xué)習(xí),學(xué)生能獲得進(jìn)一步學(xué)習(xí)及未來(lái)發(fā)展所必需的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能、基本思想、基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)(簡(jiǎn)稱‘四基’);提高從數(shù)學(xué)角度發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題的能力、分析和解決問(wèn)題的能力(簡(jiǎn)稱‘四能’).”“四基”與“四能”蘊(yùn)含了數(shù)學(xué)思想方法.
(3)數(shù)學(xué)教育的本質(zhì),即思維的要求
數(shù)學(xué)知識(shí)本身很重要,但數(shù)學(xué)知識(shí)所承載的思維方法更重要.而理解問(wèn)題是思維活動(dòng)最有效的形式,理解問(wèn)題的過(guò)程就是在運(yùn)用理性的思維去試圖解釋問(wèn)題、探尋解決問(wèn)題的方法.學(xué)生思維能力培養(yǎng)要達(dá)到的目標(biāo)就是學(xué)生會(huì)用數(shù)學(xué)的方法思考問(wèn)題、提出問(wèn)題、解決問(wèn)題.而思維能力的培養(yǎng),依據(jù)數(shù)學(xué)中的概念等基本知識(shí),主線是學(xué)科思想,最終目標(biāo)即學(xué)科核心素養(yǎng).比如在《數(shù)列》的學(xué)習(xí)中,教師除了要教授學(xué)生掌握等差、等比數(shù)列基本概念與性質(zhì)、數(shù)列其他性質(zhì)外,還應(yīng)該從知識(shí)背后的思想方法的角度引發(fā)學(xué)生思考,即函數(shù)的思想、類比的思想等,這樣學(xué)生就能自己學(xué)習(xí)與思考了.
(4)培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)能力的根本途徑
大量實(shí)踐表明,試圖通過(guò)讓學(xué)生做大量習(xí)題,進(jìn)行解題訓(xùn)練來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)能力的教學(xué)并不成功或者事倍功半,主要原因是忽視了數(shù)學(xué)思想方法的作用.事實(shí)上,在學(xué)生具備了一定的知識(shí)之后,數(shù)學(xué)能力培養(yǎng)的關(guān)鍵是運(yùn)用數(shù)學(xué)方法在數(shù)學(xué)活動(dòng)中積累感性認(rèn)識(shí),隨著感性認(rèn)識(shí)的積累達(dá)到一定的程度,學(xué)生的認(rèn)識(shí)便會(huì)發(fā)生飛躍(類似于哲學(xué)中的從量變到質(zhì)變),形成對(duì)一類數(shù)學(xué)活動(dòng)的理性認(rèn)識(shí),即有關(guān)的數(shù)學(xué)思想,與之相伴隨,學(xué)生的數(shù)學(xué)與能力便逐漸形成.因此,數(shù)學(xué)思想方法是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)能力的根本途徑,對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)能力的提高具有統(tǒng)攝作用.如“運(yùn)算能力”是指會(huì)根據(jù)有關(guān)法則、公式正確處理數(shù)據(jù),能夠根據(jù)問(wèn)題條件尋找并設(shè)計(jì)合理而簡(jiǎn)捷的運(yùn)算途徑.運(yùn)算能力的高低取決于運(yùn)算技能、思維水平以及對(duì)算理的理解等,其核心則是在正確理解概念的基礎(chǔ)上掌握轉(zhuǎn)化的思想方法,提高學(xué)生對(duì)數(shù)或式的變形能力.學(xué)生在高中學(xué)習(xí)解析幾何有關(guān)內(nèi)容時(shí),運(yùn)算能力很薄弱,經(jīng)常算錯(cuò)或算不下去,凸顯運(yùn)算能力的欠缺,而究其原因,可能是概念理解、轉(zhuǎn)化、變形等方面出現(xiàn)了問(wèn)題,教學(xué)中便可以對(duì)癥下藥.
(5)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的關(guān)鍵
進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái),創(chuàng)新能力作為適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要所必備的能力,已被確立為基礎(chǔ)教育中必須著重培養(yǎng)的能力.數(shù)學(xué)作為基礎(chǔ)學(xué)科,在創(chuàng)新能力的培養(yǎng)中發(fā)揮獨(dú)特的作用,而數(shù)學(xué)思想方法在其中發(fā)揮著極其重要的作用,主要體現(xiàn)在它為學(xué)生提供了有關(guān)如何學(xué)習(xí)、如何思考的策略性知識(shí).這種策略性知識(shí)與事實(shí)性知識(shí)的結(jié)合非常緊密,相互滲透,相互融合,這就要求在數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師要把這些策略性知識(shí)與數(shù)學(xué)具體知識(shí)結(jié)合起來(lái),從而使學(xué)生在獲得知識(shí)的同時(shí),體會(huì)到知識(shí)發(fā)生發(fā)展過(guò)程中的思想和方法.
由于數(shù)學(xué)思想方法是隱藏在數(shù)學(xué)知識(shí)背后的暗線,數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué)一般采用滲透的形式進(jìn)行.如何滲透、怎么滲透,是值得我們?cè)诮虒W(xué)前思考的問(wèn)題.在課堂教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)思想方法,一般應(yīng)遵循以下原則:
(1)反復(fù)滲透
數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)本來(lái)就是一個(gè)螺旋上升、連續(xù)反復(fù)的過(guò)程,數(shù)學(xué)思想方法比數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)更加抽象、困難,因此數(shù)學(xué)思想方法的學(xué)習(xí)不可能一蹴而就,而需要一個(gè)連續(xù)反復(fù)的過(guò)程,可以在教學(xué)的各個(gè)階段進(jìn)行滲透.比如三角比,初中學(xué)了簡(jiǎn)單的銳角三角比,到了高中,將角的概念推廣到任意角,繼續(xù)三角比的學(xué)習(xí),并學(xué)習(xí)了三角比的誘導(dǎo)公式,最后又把任意角的三角比化成銳角三角比.為什么推廣了角的概念及三角比的定義,又要回到銳角三角比呢?這其中肯定有它的道理,蘊(yùn)含了豐富的數(shù)學(xué)思想方法,需要教學(xué)中多次反復(fù),幫助學(xué)生加深理解.
(2)循序漸進(jìn)
數(shù)學(xué)思想方法的學(xué)習(xí)過(guò)程是一個(gè)抽象的認(rèn)知的過(guò)程,需要經(jīng)歷從領(lǐng)悟到形成、從鞏固到應(yīng)用的發(fā)展過(guò)程,要遵循“教師引導(dǎo)、逐步滲透、適時(shí)總結(jié)”的程序.在教學(xué)時(shí)滲透必須遵循教學(xué)規(guī)律,由淺及深、由表及里逐步滲透,并根據(jù)具體知識(shí)與方法的不同采用不同教學(xué)手段循序漸進(jìn)地進(jìn)行.比如函數(shù)思想,初中按依賴關(guān)系定義了函數(shù),并學(xué)習(xí)了一次函數(shù)、二次函數(shù),到了高中階段逐步深化,從集合的角度重新定義了函數(shù),并學(xué)習(xí)了冪、指、對(duì)數(shù)函數(shù)及三角函數(shù),研究了這些初等函數(shù)的圖象與性質(zhì).學(xué)生開(kāi)始不明白也不了解為什么函數(shù)要重新定義,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的反復(fù)、循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)后,學(xué)生對(duì)函數(shù)的思想才逐步明確.
(3)主體參與
數(shù)學(xué)教學(xué)要體現(xiàn)教師主導(dǎo)、學(xué)生主體的原則,就是要通過(guò)各種數(shù)學(xué)活動(dòng)讓學(xué)生成為主體.數(shù)學(xué)思想方法也是數(shù)學(xué)活動(dòng)的內(nèi)容之一,需要學(xué)生親自去感受與體驗(yàn),教師通過(guò)學(xué)生的理解再去引導(dǎo)與講解,才有助于學(xué)生真正領(lǐng)悟和掌握數(shù)學(xué)思想方法的內(nèi)涵.比如橢圓標(biāo)準(zhǔn)方程的推導(dǎo),這是一個(gè)繁瑣的計(jì)算過(guò)程,完全可以讓學(xué)生參與進(jìn)來(lái),鍛煉思維能力和計(jì)算能力.試想一下,如果教師直接快速按教材推導(dǎo)出來(lái)或者干脆不推導(dǎo),直接告訴學(xué)生最后的結(jié)果,學(xué)生就沒(méi)有體會(huì)到其中的運(yùn)算技巧與運(yùn)算策略,甚至公式背后的故事(如圓錐曲線的第二定義).相反,學(xué)生主動(dòng)參與后,印象會(huì)很深刻,既提升了運(yùn)算能力,也對(duì)后續(xù)雙曲線、拋物線的學(xué)習(xí)有很好的參考作用.
(4)系統(tǒng)歸納
數(shù)學(xué)教學(xué)的主要任務(wù)是形成并完善學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu),這需要對(duì)知識(shí)定期地做系統(tǒng)的梳理(復(fù)習(xí)),也就是說(shuō),教師要引導(dǎo)學(xué)生把分散的知識(shí)點(diǎn)和某種思想系統(tǒng)起來(lái),并加以儲(chǔ)存、提取和應(yīng)用,以便形成一個(gè)較為完善的認(rèn)知結(jié)構(gòu).在數(shù)學(xué)教學(xué)中,數(shù)學(xué)思想方法以數(shù)學(xué)知識(shí)為載體,通過(guò)教學(xué)過(guò)程逐步滲透,但考慮到內(nèi)容、進(jìn)度等因素,數(shù)學(xué)思想方法的滲透是間斷的,這就需要教師適時(shí)地把體現(xiàn)某一數(shù)學(xué)思想方法的分散的問(wèn)題重新搜集起來(lái),并加以歸納和系統(tǒng)化.比如數(shù)形結(jié)合思想,表現(xiàn)的具體方法有圖解法、解析法、復(fù)數(shù)法、向量法等,與之有關(guān)的知識(shí)系統(tǒng)有集合中的數(shù)軸、函數(shù)中的圖象、解析幾何中的直角坐標(biāo)系、復(fù)數(shù)中的復(fù)平面、向量中的平行四邊形(三角形)法則等.教師可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,分階段、分內(nèi)容地對(duì)蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想加以歸納,這將有利于學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)思想方法系統(tǒng)性的認(rèn)識(shí).
(1)新知識(shí)的形成過(guò)程中滲透數(shù)學(xué)思想方法
數(shù)學(xué)新知識(shí)的發(fā)生過(guò)程需要教師引導(dǎo)學(xué)生選擇合適的方法,使其逐步領(lǐng)悟并應(yīng)用數(shù)學(xué)思想方法解決問(wèn)題.教師可以設(shè)計(jì)合適的情境、一定的問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生思考、概括問(wèn)題的本質(zhì),并提升到數(shù)學(xué)思想方法的高度,幫助學(xué)生領(lǐng)悟新知識(shí)中蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想方法.
案例1三角比的定義教學(xué)片斷
·復(fù)習(xí)引入
回顧:在初中我們學(xué)習(xí)了銳角的三角比,它是在直角三角形的條件下,通過(guò)角α的對(duì)邊、鄰邊與斜邊之間兩兩的比值來(lái)定義的.你能在直角三角形中正確表示銳角的各個(gè)三角比嗎?
·引申鋪墊
問(wèn)題1前面我們學(xué)習(xí)了象限角,即把角放在平面直角坐標(biāo)系中研究.把上面的角α放在平面直角坐標(biāo)系中,如何表示角α的正弦、余弦、正切呢?
問(wèn)題2上面問(wèn)題1中的角α是Rt△OPM的一個(gè)內(nèi)角(銳角),結(jié)合象限角的概念,點(diǎn)P是角α終邊上的一個(gè)點(diǎn),換一個(gè)點(diǎn)(如Q,圖5)來(lái)表示角α的正弦、余弦、正切,你會(huì)有什么發(fā)現(xiàn)?
圖5
問(wèn)題3以上研究的是銳角α的正弦、余弦、正切,如果角α是鈍角呢?
·分析歸納
通過(guò)以上的分析,給出平面直角坐標(biāo)系下任意角α的正弦、余弦、正切的定義,拓展給出任意角α的正割、余割、余切的定義.并歸納定義的關(guān)鍵與本質(zhì),即用角終邊上任意一點(diǎn)的坐標(biāo)表示三角比.
以上教學(xué)片斷通過(guò)設(shè)置若干循序漸進(jìn)的問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生思考.教師可以在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生思考本質(zhì),挖掘出知識(shí)背后的思想方法,這樣學(xué)生對(duì)三角比定義的理解才比較深刻.
(2)新知識(shí)的鞏固過(guò)程中應(yīng)用數(shù)學(xué)思想方法
數(shù)學(xué)新知識(shí)需要及時(shí)鞏固才能形成技能培養(yǎng)能力.鞏固新知識(shí)的過(guò)程就是大量練習(xí)的過(guò)程,通過(guò)系統(tǒng)的歸納總結(jié)揭示知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系,這為數(shù)學(xué)思想方法的形成和滲透提供了很好的機(jī)會(huì),在鞏固學(xué)生解題能力的同時(shí)也發(fā)展了學(xué)生的思維能力.
案例2指數(shù)函數(shù)的圖象與性質(zhì)的教學(xué)片斷
例1比較大小:
1)1.22.3與1.22.7;2)0.2-0.3與0.2-0.7;
5)1.40.8與0.92.5.
例2若am
設(shè)計(jì)說(shuō)明例1的5個(gè)小題分別代表不同類型,以此讓學(xué)生深化對(duì)基本知識(shí)的理解與運(yùn)用,體會(huì)轉(zhuǎn)化與化歸思想方法.從例1的特殊到例2的一般化,對(duì)參數(shù)(字母)的不確定性需要討論(基于例1的特殊情況的歸納總結(jié)),培養(yǎng)學(xué)生分類討論的數(shù)學(xué)思想.
(3)新知識(shí)的總結(jié)歸納中概括數(shù)學(xué)思想方法
每節(jié)新授課一般都會(huì)有課堂小結(jié),歸納知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)應(yīng)注意對(duì)思想方法的概括.同一個(gè)知識(shí)點(diǎn)可能會(huì)包含多種數(shù)學(xué)思想方法,反過(guò)來(lái),一種數(shù)學(xué)思想方法又可能出現(xiàn)在多個(gè)知識(shí)點(diǎn)中,所以教師要正確引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)概括思想方法.
案例3“函數(shù)的奇偶性”課堂小結(jié)片斷
通過(guò)框圖(圖6)比較清晰地展現(xiàn)了本節(jié)課的主要內(nèi)容,教師在引導(dǎo)學(xué)生小結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容的同時(shí),要同時(shí)系統(tǒng)歸納其中的數(shù)學(xué)思想方法.如研究函數(shù)的奇偶性要先看定義域是否對(duì)稱,再看解析式是否滿足定義,這蘊(yùn)含化歸的思想方法;“f(-x)=f(x)”與“f(-x)=-f(x)”有幾種等價(jià)變形,蘊(yùn)含了等價(jià)轉(zhuǎn)化的思想方法;函數(shù)奇偶性的判斷結(jié)果有且只有四種,即奇函數(shù)、偶函數(shù)、既奇又偶函數(shù)、非奇非偶函數(shù),這是分類討論思想方法的應(yīng)用.
圖6
(4)反思中引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟數(shù)學(xué)思想方法
數(shù)學(xué)思想方法要被學(xué)生接受和應(yīng)用,除了教師的滲透和訓(xùn)練,還需要學(xué)生自己在解題后的反思中去領(lǐng)悟.著名數(shù)學(xué)家弗賴登塔爾曾說(shuō)過(guò):“反思是數(shù)學(xué)思維活動(dòng)的核心和動(dòng)力.”教師如果能經(jīng)常引導(dǎo)學(xué)生反思解題的過(guò)程及其中蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想方法,總結(jié)常見(jiàn)的錯(cuò)誤及原因,將數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)上升到數(shù)學(xué)思想方法學(xué)習(xí)的高度,對(duì)提升學(xué)生的思維能力和水平必將有幫助.比如在推導(dǎo)完等比數(shù)列求和公式后,教師帶領(lǐng)學(xué)生反思推導(dǎo)過(guò)程中運(yùn)用的分類討論思想,反思:為什么要分類?分類的標(biāo)準(zhǔn)如何確定?如果不分類,結(jié)果如何?這樣的反思有助于學(xué)生加深對(duì)分類討論思想方法的深刻理解.
(5)解題教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)思想方法
學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)離不開(kāi)解題,但這不等同于“題海戰(zhàn)術(shù)”.解題教學(xué)是在教師指導(dǎo)下,學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的一種實(shí)踐性活動(dòng).弗賴登塔爾認(rèn)為:“學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的唯一方法是實(shí)行‘再創(chuàng)造’”,這就要求學(xué)生把要學(xué)的東西自己去發(fā)現(xiàn)并創(chuàng)造出來(lái),教師進(jìn)行引導(dǎo)與輔助,而不是滿堂灌.因此,在解題教學(xué)中,教師應(yīng)組織學(xué)生分析已知、未知和所求,然后學(xué)生自己嘗試尋求解決問(wèn)題的辦法,通過(guò)觀察、歸納、類比、聯(lián)想和論證提出各種解題策略,運(yùn)用數(shù)學(xué)思想方法確定問(wèn)題的最終解法.著名數(shù)學(xué)家波利亞在《怎樣解題》中提出解題過(guò)程分為四大步驟:弄清問(wèn)題、擬定計(jì)劃、實(shí)現(xiàn)計(jì)劃、回顧反思,其中“擬定計(jì)劃”這一過(guò)程展現(xiàn)了思維過(guò)程,教師可以滲透數(shù)學(xué)思想方法.
案例4一道期末考試題解答的教學(xué)片斷
第二步:擬定計(jì)劃,對(duì)題目的條件與結(jié)論變形分析后綜合聯(lián)想,注意到理解三角形問(wèn)題的一般策略是“化邊”或“化角”,擬定如下的解題思路:
第三步:實(shí)現(xiàn)計(jì)劃,按照擬定計(jì)劃的思路,可以完成本題的解答,這里省略.
從以上解題過(guò)程來(lái)看,數(shù)學(xué)思想方法對(duì)正確解題起到了一定的指導(dǎo)與引領(lǐng)作用,特別是進(jìn)行一題多解、多題一解、一題多變教學(xué)時(shí),一定要從引導(dǎo)數(shù)學(xué)思想方法的高度對(duì)解題進(jìn)行反思與提煉,這樣才能有助于學(xué)生更好地掌握解題策略與解題方法.
高中數(shù)學(xué)中重要而基本的數(shù)學(xué)思想方法主要有:數(shù)形結(jié)合、分類討論、轉(zhuǎn)化與化歸、函數(shù)與方程,如表1所示.
表1 高中數(shù)學(xué)思想方法