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在数学课教学中发展学生的思维能力

2016-04-26韩黎明刘君

关键词:本质特征直观思维能力

韩黎明 刘君

发展学生的思维能力,始终是数学教研中一个极端重要的课题。研究它,既要有大量的教学实践,也要以教育心理学这门科学为依据。为此,教师要在实际教学的基础上,用教育心理学所阐述的科学原理,弄清“思维能力”的实质、意义,它的发生,发展和条件以达到自觉地采取措施,在实际教学中促进学生思维能力的发展。

一、思维的实质和意义

心理学指出:“思维是人脑对现实的概括的反映”。就是说,人们利用已有的感知材料,在头脑中进行分析、综合、抽象、概括,从而对事物的本质和内在规律达到一定的理解,并由此进行推理和解决。整个数学教学过程中所要求的思维水平(抽象程度、概括程度)随着教材内容的加深,越来越高。并表现出“数学”这门科学的高度抽象性。

二、教材的直观和概括

如何发展学生的思维能力?——不能离开教材的研究。

课堂教学的一项主要任务是让学生高效率地掌握人类已有的知识。显然,这种学习过程和数学家探索新知识的过程是不尽相同的。这种不相同首先表现在时间上,数学家为了生产新知识,为了认识某一客观法则所需要的时间,和学生在教师、教材的指导下掌握前人经验所花费的时间是无法相比的。

为了从思维发展趋势上与前人经验相一致,我们必须研究教材的直观与教材的概括这两个认识环节。

(一)教材的直观内容

前面已说过,思维的实质在于概括,而概括必需有被概括的材料,否则思维不能发生和发展。因此,教师备课钻研教材时,首先要重视研究教材的直观内容。

从认识过程来说,直观是在事物的作用下,学生头脑中形成感性知识的过程。尽管直观只能形成感性知识,但它是思维的起点,是由感性认识转化到理性认识的开端。缺乏这个起点和开端,学生的学习就往往停留在空洞的概念和法则上。

语言直观有许多优点,它不受时间、地点和设备的限制,是数学教师广泛采用的直观方法。但是,这种通过语言让学生在头脑中恢复和建立起来的事物形象,不管是记忆表象或想象表象,它所反映的现实的完整性、稳定性、鲜明性以及正确性等方面,经常不如知觉。

(二)教材的概括

概括是指由感性知识的改造到理性知识的形成的过程。是更正确、更完全地反映事物,从而把学生的认识引向深入的过程。这是数学教材的主要任务,也是我们钻研教材的一个重点。对此,我认为宜注意以下几点:

1.区分本质特征与共有特征

学生在概括过程中常将一类事物所共有的特征与本质特征相混淆,以致把共有特征当作本质特征。

一般地讲,教材只能正面地对一类事物进行概括,而要求学生能真实地掌握其本质特征,又必须再从反面甚至从侧面去研究它才行。以周期函数为例,教材总是从三角函数出发,概括出周期函数的本质特征是存在一个不为0的常数T,使得对定义域内的任意数下列等式x成立:

而教材往往就不从反面去研究它们。例如,另外一些函数,如■,■等是不是周期函数?为什么?为了让学生真正地掌握函数的周期性,有时还要求我们能从侧面去研究它。通过正面、反面和侧面的研究,学生对周期函数这个概念的理解就必然深刻无疑了。

2.概括水平要不断地提高

一般地讲,要随着学生年龄的增长和教材内容的深入,逐步提高学生的概括水平——教会学生从感性的概括(自发的、低级的)到掌握理性的概括(高级的)。“一一对应”是一个看来容易,而理解困难的问题,在单值对应的基础上,我曾列举若干“一一对应”的实例(概括材料)。让学生自行概括。结果就有人把这种对应概括为:如果集A到集B是单值对应。反之,集B到集A也是单值对应,那么就说从集A到集B构成一一对应”。在此基础上再系统的引进函数,基本初等函数,复合函数的概念,从而概括出初等函数的概念。并且运用以上概念逐步掌握分析函数构成的技能、技巧,为后续的学习奠定基础。

三、选择合适的教学方法

如何发展学生的思维能力?——不仅与教材的钻研有关,与教法的选择也有关。

(一)用启发式,不用注入式

启发式的特点是能不断地激发学生的思维,或者说,能不断地激发学生的学习兴趣、学习要求(求知欲)与集中学生的注意力,为学生的智力活动创造条件。而注入式则相反。

启发式在我国是由孔子首创的,他总结出八个字“不愤不启,不悱不发”。愤——因为不满足,想前进,悱——想说又不知道怎么说。这种“愤”和“悱”的境地很重要。教师上课就要创造条件,使学生经常处于“愤”和“悱”的境地。

(二)学生力所能及的事,引导学生自己去做

教师讲课,关键的是把基本原理和方法交给学生(钥匙交给学生),然后,可以试试让学生自己去用(去开锁),这对发展学生的思维能力,特别是探索问题的创新思维是十分有利。

举例来说,讲过函数的奇偶性以后,教师总要提出一些具体的函数让学生检验它们的奇偶性。我认为,这还不够。教师还要进一步为学生创造出一个适合学生自己去寻求知识的意境,使学生经常处于“愤”和“悱”的境地。

(三)培养学生良好的思维品质

要发展学生的思维能力,除了要善于给他们提出许多困难而又力所能及的问题,启发他们用原有知识技能去分析和解决各种问题以外,还要在这个过程中重视培养学生思维的严密性、合理性、灵活性、创造性(包括独立性)与认真思考等良好习惯和品质。

1.思维要严密,要准确,要合乎逻辑

这是学好数学的关键之一,它是由数学这门学科本身的特点决定的。学生思维不严密常常可以在他们回答问题时发现。如,把“方程无解”说成“方程不能解”,或者说成“方程错了,题目错了”。这种不严密当然也表现出掌握知识中的缺陷。因此,那怕是细微之处,也要学生说出道理,不能养成“想当然”的习惯,要养成严谨的、实事求是的良好思维品质。

2.灵活性

思维的灵活性常表现在举一反三,触类旁通上(即广泛迁移)。这种能力的培养与教师平时讲课有关——要把基本知识讲“活”,要把问题的来龙去脉讲清楚,最忌囫囵吞枣。

3.创造性

最后衡量学生思维水平的是思维的创造性,教材上常用的数学方法是演绎法,我认为只这样做是不够的,教师还要经常采用一些归纳法与类比法,这对培养学生思维的创造性是必要的,数学家们当时研究一个数学问题时的思维过程往往先是归纳、类比、而后才是演绎,而这种真实的思维过程在写书时(特别是写教材时)总是被抽掉了。

此外,教学要民主,这也是发展学生思维能力的一个条件,限于篇幅,不再赘述。

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