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探讨如何在高中数学教学中培养学生的数学思维能力

2021-07-11李好义

新课程·上旬 2021年12期
关键词:思维能力高中数学教学策略

李好义

摘 要:数学思维能力是基础思维能力,也是核心能力,与数学学习、多学科学习密切相关,是否具有该能力直接影响学习成效,关乎核心素养。介绍了数学思维能力的基础内涵,对其概念进行解析,说明培养此种思维能力的意义,分析当前思维能力培养方面的教学缺陷,并重点探讨了基于数学思维能力培养的教学实践策略。

关键词:高中数学;思维能力;教学策略

数学思维能力是指以数学逻辑为基础的认知能力,是进行高效率数学学习的基础与前提,培养数学思维能力,是在数学相关学科中,通过科学类比、逻辑性分类、精准概括,结合定理、定论推理运算,并运用可逆性思维独立思考,对问题进行综合分析等。数学思维能力是数学学习中的重要能力,不仅适用于数学学科,而且能促进全学科学习。

一、数学思维能力内涵解析

所谓数学思维,即基于数学逻辑和原则,以数学符号结合文字构建概念进行严谨推理的过程。此思维过程,以大脑为主要工具,分析客观事物的内在关联,明确其空间关系和数量关系,对其产生符合逻辑原则的基本概念,此反应过程即为思维过程。概括分析数学语言,可知其有两个核心特点,其一为抽象化,其二为符号化,数学思维是利用符号完成抽象化运算、推理和定位本质的意识活动过程,强调整体逻辑性,重视类比时的相似性与问题归因。数学思维能力是数学学习能力的关键点与基础素养要求,学习效率受其影响[1]。

二、培养数学思维能力的必要性

新课标中明确要求,教学过程应将知识传授与思维能力培养紧密结合,有意识地引导和启发学生能动性思考,培养独立思维。通过数学思维能力的基础培养与强化,可使学生增强观察能力,提升类比分析能力,掌握概括与抽象思维能力,从而更科学地自述观点,阐述立场,精练地表达意见,提升归纳总结能力与逻辑推理能力。提升思维能力,促進学生将抽象化概念与逻辑性数学思想相结合,完善数学思维,优化学习效率。当前教育的核心理念重在能力培养,而非纯粹的知识传授,思维能力是核心素养的重要构成部分,在教学培养中,数学教师应结合数学学科特点,培养学生的数学思维。通过此种教学,促进对数学问题的理解,完善思维能力,促进客观、理性的世界观建立。将教学侧重点落实于思维能力培养而非题海战术,重视方法掌握、思维模式构建,可促进研究性思维培养,强化能动性思维,培养自主性人格,增强探索意识和创新意识,促进学以致用和理实结合,构建深层次的数学逻辑。

三、当前教学的缺陷

从数学学科角度来看,本学科学习难度较大,知识含量较大,课题范围较广,且数学问题形式具有多变性,难以掌握规律,学生学习困难。在高中数学中,以上特点更为显著。从教师角度而言,数学教学拘泥于传统模式,缺少突破创新,以多解题、海量训练为常规模式,与学生天性相逆,引导性不足,强制性有余,对培养数学兴趣有消极影响,导致数学学习趣味性减弱,学习过于被动。受应试教育影响,部分教师对数学思维能力理解有误,将其等同于解题能力,从而陷入题海误区。教师应转变理念,重新了解数学思维定义,深入解读其概念,教师应明确,解题仅为教学形式,并非最终目的,在数学教学中,思维能力比解题熟练度更重要,思维过程比解题结果更重要。应在建立解题思路的同时,更强调思维能力强化训练,促进数学思维构建,强调独立思考,促进能动性思维开发[2]。

四、培养数学思维能力的策略

1.思维品质培养

思维品质是指思维的自觉性、发散性与深刻性,在其培养中,可采用变式教学模式,创设不同情境,基于多角度、多层面变换问题的提问形式,灵活理解数学概念。要求完成作业中,变换思维角度,加深问题思考,通过多途径解决问题,结合比较分析,了解问题本质,可灵活总结问题并对其合理分类。变式教学重视多角度解读问题,强调灵活思考,拓宽思路,进行思维发散。深刻性思维,是对问题进行深入思考,在模拟思维模式、仿照案例解题之外,应引导学生深究问题本质,加深概念理念,进而做到灵活运用数学基础概念以及法则、定理等。在品质培养中,获取正确答案并非最终目的,而是将解决问题的思维过程作为考查核心,促进主动思考,激发探索精神,树立追寻事物本质的意识,深化培养独立思维。

2.数学语言培养

在数学教学中,数学语言有重要影响,关系着数学发展。开展数学教学时,数学语言是关键性应用工具,是不可或缺的要素,应引导学生运用数学符号和数学图形语言,促进思维交流。数学符号所代表的含义具有严谨性和唯一性,无论是数学公式还是运算符号,都较为简洁,是对数学理念的抽象化和精准性表达,应训练学生使用数学语言对概念和定理等进行理解性表述,精准利用数学符号完成逻辑推理或证明过程,强化基础数学思维能力。在数学语言中,图形语言较为直观,以图形结合文字说明,可简洁、高效地阐述数学观点,或复述数学问题,有效应用数学符号,将常规语言转换为数学语言,可辅助教材理解,促进问题解决,使表述更专业、客观,更充分地利用数学逻辑,全面理解数学问题[3]。

3.促进发散性思考

高中阶段教学是衔接基础教学和高层次教学的关键环节,在此阶段,学生的思维空间中已经建立了基本认知框架,在后续学习时,本能地利用该认知框架消化新知识。但其框架具有不完善性,在理解过程中通常会发生认知冲突。教师应引导学生发散思维,主动打破固有认知框架,完善认知结构,提升逻辑严谨性,通过发散性思考认知新知识点,从更深刻、更高层面解析问题,拓宽思路,丰富思维策略,在此过程中,教学重在引导与启发,在谬误中发掘思维亮点,适时予以纠偏,鼓励大胆尝试,肯定探索精神,培养独立的思考意识和思维能力,增强思维深刻性,打破局限性,重视发散性思考。数学教学时,在指导学生加深知识理解之外,应以思维过程引导为中心,促进独立思维形成。此目标形成要求教师对学生学习进展、思维特点加深了解,分析其思维习惯,对错误思维模式进行预测和纠偏。课上设置指导性问题,组织小组讨论,引导学生从讨论中转换多维度视角,探索多元思维方式。从低难度问题设置起步,后续选取易混淆的概念,深挖学生潜藏性错误思维逻辑,通过逻辑分析,实现深入讲解,纠偏思维定式,使学生重新认知数学概念,掌握新知识。经过思维纠偏,辅助优质思维习惯养成。例如,在进行命题真假判断时,设定背景为“非合数的质数整数”,引导学生从逆命题原理和否命题概念进行判断,根据同真同假原则,定位与该命题条件相符的整数为0和1。在该解题中,传统思维局限性是解题障碍之一,进行发散性、突破性思考是解题要点。

4.个性化引导

培养数学思维重在引导和启发,在此过程中,应总结学生个性化特点,了解其思维能力水平,基于思维特点践行因材施教,即引导应强调个性化。思维能力层次不同,则应运用不同的启发引导模式,通过个体化培养促进整体性提升。思维启发应从概念教学出发,学生在充分掌握数学概念后,可有效地拓展发散思维空间。科学利用教材,灵活利用知识点,拓展教材内容,促进学生思维中的知识网络系统化构建,养成自觉运用思维能力进行问题剖析的思维习惯。在实际解题中,应基于问题应用联想能力,利用类比和迁移等常见数学思维模式,深入解构概念的相关性,明确内在逻辑,促进问题解决。个体特点不同,思维习惯也不同,引导中应强调个性化,进行针对性启发,使学生建立与其自身适配的思维模式,进而提高个体数学思维能力。在学生研究数学问题时,应引导多结论的思维习惯,使学生认识到,数学思路多样,换角度思考可促进多结论产生,通过思路转换,开拓思维空间,对多结论进行检验,发现思维盲点,进行科学完善,从而去伪存真,得出优质答案,完善思维逻辑的严谨性,促进深入思考,锻炼思维灵活性,促进及时反思,最大化体现思维能动性,促进主动学习,鼓励自觉思考,肯定和强化思维独立性。

5.激发能动性

思维能力与基础知识灌输不同,需要学生自觉参与,因而在教学中,应发挥数学兴趣的正向影响。激发数学兴趣,促进思维能动性,对优化课堂质量有积极意义,基于数学兴趣,可促进学生上课集中注意力,紧跟教师思路,还可使学生自觉利用课外时间,基于兴趣研究数学课题。通过课上教师的计划性培养和有意识引导,配合学生能动性数学研究,双向助力之下,数学思维能力由此形成和强化,促进数学创造性。数学课堂中,应对教学内容进行改良,从课本出发,强调打破课本局限的重要性,教师应主动组织形式丰富的教学实践,增强数学趣味性,促进学生实践性参与,优化学习状态,使其能动性参与数学实践,主动完善数学思维,培养思维能力。探究精神是思维培养的内在激发因素,可丰富研究形式,将数学问题与生活实际结合起来,引导学生调动深层次的数学思维,做出科学结论。日常教学中,应多设计探究性课题,要求学生自行寻找答案,然后课上讨论,阐述个人解题思路,复述思维过程,通过自述结合同学评价定位思维过程中的缺陷进而完善思维。在其研究中,学生可领会柳暗花明的乐趣,从而更积极地发现自身思维的局限性,努力打破局限,实现思维层次升华。在此后,教师应予以适时总结,强调思维构建要点,促进学生厘清问题解决的思路和思维过程,促进思维模式成熟。

综上所述,高中数学知识层次升级,学习难度提升,且该时期学生思维渐趋成熟,是逻辑思维构建的关键阶段,科学规划教学,优化教学模式,注重数学思维能力培养与强化,可促进数学学习。应灵活运用多样化手段培养思维能力,促进创造性思维培养,鼓励发散思维,增强思维的逻辑性与灵活性,促进主动思考、自觉学习,激发探索精神,促进素质提升。

参考文献:

[1]赵爱华.论数学思维能力在高中数学教学中的培养[J].科技资讯,2020,18(18):128-129.

[2]陈晓鹏.数学思維能力在高中数学教学中的培养策略研究[J].才智,2020(7):23.

[3]邱春亮.探讨数学思维能力在高中数学教学中的培养[J].科学咨询(教育科研),2020(2):218.

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