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浅谈渗透数学思想和方法于初中教学之中

2017-01-12李军书

东方教育 2016年13期
关键词:数学知识解题思想

李军书

数学思想是指人们在研究数学过程中对其内容、方法、结构、思维方式及其意义的基本看法和本质的认识,是人们对数学的观念系统的认识。数学思想方法是数学的精髓,也是知识转化的桥梁,用数学思想方法去沟通知识间的内在联系,可以对重点知识的本质及规律有深刻的认识,数学思想方法揭示概念、原理、规律的本质,是数学知识的重要组成部分,它的应用可以避免解题中的计算、形成演绎的盲目性,掌握数学思想方法可以提高解题能力。在教学中,数学知识是一条明线,得到数学教师的重视,数学思想方法是一条暗线,容易被教师所忽视。数学教学是数学活动的教学,是师生之间,学生之间交往互动与共同发展的过程。数学活动必须建立在学生的认知发展水平和已有的知识经验基础之上。笔者一贯致力于渗透数学思想和方法于初中教学之中,在自己和周围同行的实践基础上,有所感悟,形成此文,来与各位专家同行商榷。

一、初中数学思想与方法的认识

㈠新课标要求。《数学新课标》对初中数学中渗透的数学思想、方法划分为三个层次,即“了解”、“理解”和“会应用”。在教学中,要求学生“了解”数学思想有:数形结合的思想、分类的思想、化归的思想、类比的思想和函数的思想等。这里需要说明的是,有些数学思想在《数学新课标》中并没有明确提出来,比如:化归思想是渗透在学习新知识和运用新知识解决问题的过程中的,方程(组)的解法中,就贯穿了由“一般化”向“特殊化”转化的思想方法。教师在整个教学过程中,不仅应该使学生能够领悟到这些数学思想的应用,而且要激发学生学习数学思想的好奇心和求知欲,通过独立思考,不断追求新知,发现、提出、分析并创造性地解决问题。

㈡思想与方法的关系。从“方法”了解“思想”,用“思想”指导“方法”。在初中数学中,许多数学思想和方法是一致的,两者之间很难分割。它们既相辅相成,又相互蕴含。只是方法较具体,是实施有关思想的技术手段,而思想是属于数学观念一类的东西,比较抽象。因此,在初中数学教学中,加强学生对数学方法的理解和应用,以达到对数学思想的了解,使数学思想与方法得到交融的有效方法。

㈢初中数学常见的思想方法。在初中数学蕴含着多种思想方法,但最基本的数学思想方法是函数与方程、数形结合、分类讨论、问题转化几种思想方法。1.函数与方程思想,函数思想是指变量与变量之间的一种对应思想。方程思想则指把研究数学问题中已知量与未知量之间的数量关系,转化成方程或方程组等数学模型。2.代数与图形结合思想,代数与图形结合思想就是常说的数形结合思想,是数学中最古老和最普遍一种思想方法,数形结合就是把抽象的数学语言、数量关系与直观的几何图形、位置关系结合起来,通过“以形助数”或“以数解形”即通过抽象思维与形象思维的结合,可以使复杂问题简单化,抽象问题具体化,从而起到优化解题途径的目的。3.数学分类讨论思想,初中数学课本中有不少定理、公式法则、练习题,都需要我们去分类讨论,在教学这些内容时,应有有意识不断强化学生分类讨论的思想,让学生认识到这些问题,只有通过分类讨论后,得到的结论才是完整的、正确的,如不分类讨论,就很容易出现遗漏或错误。在解题教学中,通过分类讨论还有利于帮助学生概括,总结出规律性的东西,从而加强学生思维的条理性,缜密性。4.问题的转化思想,转化思想也称化归思想,它是指将未知的,陌生的,复杂的问题通过演绎归纳转化为已知的,熟悉的,简单的问题,从而使问题顺利解决的数学思想。三角函数,几何变换,因式分解等数学理论无不渗透着转化的思想。常见的转化方式有:一般 特殊转化,等价转化,复杂 简单转化,联想转化,类比转化等。

二、落实渗透数学思想和方法于初中教学之中

㈠体现数学思想方法于备课中。教者要进行数学思想方法的教学,首先要有意识地从教学目的的确定、教学过程的实施,教学效果的落实等各个方面来体现,使每节课的教学、教育目的获得和谐的统一。通过对教材完整的分析和研究,理清和把握教材的体系和脉络,统揽教材全局,高屋建瓴。然后建立各类概念、知识点或知识单元之间的界面关系,归纳和揭示其特殊性质和内在的一般规律。因而,在备课时就必须把数学思想方法的教学从钻研教材中加以挖掘。例如,在备《二元一次方程组》(北师大版八年级上册第七章)这一章时,就要挖掘方程思想、建模思想、化“未知”为“己知”、化“二元”为“一元”的化归思想方法。

㈡渗透数学思想方法在课堂教学中

数学是知识与思想方法的有机结合,没有不包含数学思想方法的数学知识,也没有游离于数学知识之外的数学思想方法。这就要求教者在教学中,深入挖掘隐含在教材里的数学思想方法,精心设计课堂教学过程,展示数学思维过程,这样才有助于学生了解其中数学思想方法的产生、应用和发展的过程;理解数学思想方法的特征,应用的条件,掌握数学思想方法的实质。不同的教学内容,可根据其特点,选配不同的数学思想方法进行教学:一般在知识的概念形成阶段导入概念型数学思想,如方程思想、相似思想、已知与未知互相转化的思想、特殊与一般互相转化的思想等;在知识的结论、公式、法则等规律的推导阶段,强调和灌输思维方法,如解方程的如何消元降次、函数的数与形的转化、判定两个三角形相似有哪些常用思路等;在知识的总结阶段或新、旧知识结合部分,选配结构型的数学思想,如函数与方程思想体现了函数、方程、不等式间的相互转化,分组讨论思想体现了局部与整体的相互转化。

㈢运用数学思想方法于掌握重点、突破难点中。数学教学中的重点,往往就是需要有意识地运用或揭示数学思想方法之处。数学教学中的难点,往往与数学思想方法的更新交替、综合运用、跳跃性较大有关。因此,教者要掌握重点,突破难点,更要有意识地运用数学思想方法组织教学。例如,“二次根式的加减运算”是一个教学难点,为了突破难点,就要运用类比思想、整体思想、化归转换思想方法寻找解决问题途径,采用类比“整式的加减运算”的手段,构造出具体形象的数学模型,从而进行猜想、推理、研究,实现从未知到已知的转化。

㈣提炼数学思想方法于数学知识的形成与应用过程中,数学知识发生的过程也是其思想方法产生的过程。在此过程中,向学生提供丰富的、典型的、正确的直观背景材料,采取“问题情境—建立模型—解释、应用与拓展”的模式,通过对相关问题情境的研究为有效切入点,对知识发生过程的展示,使学生的思维和经验全部投入到接受问题、分析问题和感悟思想方法的挑战之中,并在此过程领会如数感、符号感、空间观念、统计观念、应用意识和推理能力等数学思想方法。

㈤挖掘数学思想方法于范例教学中。有意识地组织学生进行必要的解题训练,设计具有探索性的、能从中抽象一般和特殊规律的范例进行教学,在对其分析和思考的过程中展示数学思想和具有代表性的数学方法。针对数学思维活动过程中展示出来的数学思想方法不失时机地进行提问与讨论、启发、引导学生领悟出思想方法。一方面通过解题和反思活动,从具体数学问题和范例中总结、归纳解题方法,挖掘隐含在教学内容中的数学思想;另一方面在解题过程中,充分发挥数学思想方法对发现解题途径的定向、联想和转化功能,举一反三,触类旁通。

三、渗透数学思想和方法于初中教学之中应坚持的原则。

㈠渗透“方法”,了解“思想”。将数学知识作为载体,把数学思想和方法的教学渗透到数学知识的教学中。教师要把握好渗透的契机,重视数学概念、公式、定理、法则的提出过程,知识的形成、发展过程,解决问题和规律的概括过程,使学生在这些过程中展开思维,从而发展他们的科学精神和创新意识,形成获取、发展新知识,运用新知识解决问题。忽视或压缩这些过程,一味灌输知识的结论,就必然失去渗透数学思想、方法的一次次良机。

㈡训练“方法”,理解“思想”。教者必须分层次地进行渗透和教学。要全面地熟悉初中三个年级的教材,钻研教材,努力挖掘教材中进行数学思想、方法渗透的各种因素,对这些知识从思想方法的角度作认真分析,按照初中三个年级不同的年龄特征、知识掌握的程度、认知能力、理解能力和可接受性能力由浅入深,由易到难分层次地贯彻数学思想、方法的教学。

㈢掌握“方法”,运用“思想”。数学知识的学习要经过听讲、复习、做习题等才能掌握和巩固。数学思想、方法的形成同样有一个循序渐进的过程。只有经过反复训练才能使学生真正领会。另外,使学生形成自觉运用数学思想方法的意识,必须建立起学生自我的“数学思想方法系统”,这更需要一个反复训练、不断完善的过程。

㈣提炼“方法”,完善“思想”。教学中要适时恰当地对数学方法给予提炼和概括,让学生有明确的印象。由于数学思想、方法分散在各个不同部分,而同一问题又可以用不同的数学思想、方法来解决。因此,教师的概括、分析是十分重要的。教师还要有意识地培养学生自我提炼、揣摩概括数学思想方法的能力,这样才能把数学思想、方法的教学落在实处。

只重视讲授表层知识,而不注重渗透数学思想、方法的教学,是不完备的教学;单纯强调数学思想和方法,而忽略表层知识的教学,则会使教学流于形式,成为无源之水,无本之木。教者要坚持渗透数学思想和方法于初中教学之中,在教师和学生的教与学的活动中,渗透和归纳数学思想方法,把学习的数学知识转化成学习数学的能力,让学生能轻松、愉快地学习数学,提高数学成绩。

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