劉學(xué)蓮
數(shù)學(xué)思維是對數(shù)學(xué)對象(空間形式、數(shù)量關(guān)系、結(jié)構(gòu)關(guān)系等)的本質(zhì)屬性和內(nèi)部規(guī)律的間接反映,并按照一般思維規(guī)律認(rèn)識數(shù)學(xué)內(nèi)容的理性活動。新課標(biāo)指出:義務(wù)教育階段的數(shù)學(xué)課程,其基本出發(fā)點(diǎn)是促進(jìn)學(xué)生全面、持續(xù)、和諧地發(fā)展。它不僅要考慮數(shù)學(xué)自身的特點(diǎn),更應(yīng)遵循學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的心理規(guī)律。數(shù)學(xué)在提高人的推理能力、抽象能力、想象力和創(chuàng)造力等方面有著獨(dú)特的作用。新課標(biāo)確立了知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三位一體的課程目標(biāo),將素質(zhì)教育的理念體現(xiàn)在課程標(biāo)準(zhǔn)之中。通過引導(dǎo)學(xué)生主動參與、親身實(shí)踐、獨(dú)立思考、合作探究,從而實(shí)現(xiàn)向?qū)W習(xí)方式的轉(zhuǎn)變,發(fā)展學(xué)生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析解決問題的能力,以及交流與合作的能力。新課標(biāo)關(guān)注的是數(shù)學(xué)課程目標(biāo),它包括:數(shù)學(xué)素養(yǎng)、數(shù)學(xué)知識與技能、數(shù)學(xué)思考、解決問題、情感與態(tài)度,注重學(xué)生經(jīng)驗(yàn)、學(xué)科知識和社會發(fā)展三方面內(nèi)容的整合,強(qiáng)調(diào)從學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā),讓學(xué)生親身經(jīng)歷將實(shí)際問題抽象成數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行解釋與應(yīng)用的過程,進(jìn)而使學(xué)生獲得對數(shù)學(xué)理解的同時(shí),在思維能力、情感態(tài)度與價(jià)值觀等多方面得到進(jìn)步和發(fā)展。
學(xué)生之所以在學(xué)習(xí)過程中會出現(xiàn)思維受阻的主要原因?yàn)椋簲?shù)學(xué)思想方法缺乏、學(xué)習(xí)目標(biāo)確定不當(dāng)、思維惰性造成思維模糊、思維慣性造成思維機(jī)械、各學(xué)段的銜接不當(dāng)?shù)?。那么,在?shù)學(xué)課堂教學(xué)中應(yīng)當(dāng)如何貫徹新課標(biāo)的思想,更加有效地培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力呢?以下筆者談幾點(diǎn)自己的看法。
一、重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)
心理學(xué)家認(rèn)為,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維品質(zhì)是發(fā)展數(shù)學(xué)能力的突破口。思維品質(zhì)包括思維的深刻性、敏捷性、靈活性、批判性和創(chuàng)造性,它們反映了思維不同方面的特征,因此在教學(xué)過程中應(yīng)該有不同的培養(yǎng)手段。
數(shù)學(xué)的性質(zhì)決定了數(shù)學(xué)教學(xué)既要以學(xué)生思維的深刻性為基礎(chǔ),又要培養(yǎng)學(xué)生的思維深刻性。數(shù)學(xué)思維的深刻性品質(zhì)的差異集中體現(xiàn)了學(xué)生數(shù)學(xué)能力的差異,教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的深刻性,實(shí)際上就是培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)能力。數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)當(dāng)教育學(xué)生學(xué)會透過現(xiàn)象看本質(zhì),學(xué)會全面地思考問題,養(yǎng)成追根究底的習(xí)慣。對于那些容易混淆的概念,如正數(shù)與非負(fù)數(shù)、空集和集合{0}、銳角和第一象限的角、充分條件和必要條件、映射與一一映射等等,可以引導(dǎo)學(xué)生通過辨別對比,認(rèn)清概念之間的聯(lián)系與區(qū)別,在同化概念的同時(shí),使新舊概念分化,從而深刻理解數(shù)學(xué)概念。通過變式教學(xué)揭示并使學(xué)生理解數(shù)學(xué)概念、方法的本質(zhì)與核心。在解題教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真審題,發(fā)現(xiàn)隱蔽關(guān)系,優(yōu)化解題過程,尋找最佳解法等等。
數(shù)學(xué)思維的敏捷性,主要反映了正確前提下的速度問題。因此,在數(shù)學(xué)教學(xué)中,一方面可以考慮訓(xùn)練學(xué)生的運(yùn)算速度,另一方面要盡量使學(xué)生掌握數(shù)學(xué)概念、原理的本質(zhì),提高所掌握的數(shù)學(xué)知識的抽象程度。因?yàn)樗莆盏闹R越本質(zhì)、抽象程度越高,其適應(yīng)的范圍就越廣泛,檢索的速度也就越快。
另外,運(yùn)算速度不僅僅是對數(shù)學(xué)知識理解程度的差異,而且還有運(yùn)算習(xí)慣以及思維概括能力的差異。因此,數(shù)學(xué)教學(xué)中,應(yīng)當(dāng)時(shí)刻向?qū)W生提出速度方面的要求,另外還要使學(xué)生掌握速算的要領(lǐng)。例如,每次上課時(shí)都可以選擇一些數(shù)學(xué)習(xí)題,讓學(xué)生計(jì)時(shí)演算;結(jié)合教學(xué)內(nèi)容教給學(xué)生一定的速算要領(lǐng)和方法;常用的數(shù)字,如20以內(nèi)自然數(shù)的平方數(shù)、10以內(nèi)自然數(shù)的立方數(shù)、特殊角的三角函數(shù)值、無理數(shù)π、е、lg2、lg3的近似值都要做到“一口清”;常用的數(shù)學(xué)公式,都要做到應(yīng)用自如。實(shí)際上,速算要領(lǐng)的掌握和熟記一些數(shù)據(jù)、公式等,在思維活動中是一個(gè)概括的過程,同時(shí)也訓(xùn)練了學(xué)生的數(shù)學(xué)技能,而數(shù)學(xué)技能的泛化就會成為能力。
數(shù)學(xué)思維功能僵化現(xiàn)象在學(xué)生中大量存在,這與學(xué)生平時(shí)所受的思維訓(xùn)練有很大關(guān)系。教師在教學(xué)過程中過分強(qiáng)調(diào)程式化和模式化;例題教學(xué)中給學(xué)生歸納了各種類型,并要求學(xué)生按部就班地解題,不許越雷池一步;要求學(xué)生解答大量重復(fù)性練習(xí)題,減少了學(xué)生自己思考和探索的機(jī)會,導(dǎo)致學(xué)生只會模仿、套用模式解題。灌輸式的教學(xué)使學(xué)生的思維缺乏應(yīng)變能力。因此,為了培養(yǎng)學(xué)生的思維靈活性,應(yīng)當(dāng)增強(qiáng)數(shù)學(xué)教學(xué)的變化性,為學(xué)生提供思維的廣泛聯(lián)想空間,使學(xué)生在面臨問題時(shí)能夠從多種角度進(jìn)行考慮,并迅速地建立起自己的思路,真正做到“舉一反三”。教學(xué)實(shí)踐表明,變式教學(xué)對于培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性有很大作用,在概念教學(xué)中,使學(xué)生用等值語言敘述概念、數(shù)學(xué)公式教學(xué)中,要求學(xué)生掌握公式的各種變形,這都有利于培養(yǎng)思維的靈活性。另外,思維的靈活性與思維的敏捷性是相互依存的,因此數(shù)學(xué)教學(xué)中采取措施(如編制口答練習(xí)題)加快學(xué)生的思維節(jié)奏,對于培養(yǎng)學(xué)生的思維靈活性也是很有好處的。
創(chuàng)造性思維的培養(yǎng),首先應(yīng)當(dāng)使學(xué)生融會貫通地學(xué)習(xí)知識,在解題中應(yīng)當(dāng)要求學(xué)生獨(dú)立起步,養(yǎng)成獨(dú)立思考的習(xí)慣。在獨(dú)立思考的基礎(chǔ)上,還要啟發(fā)學(xué)生積極思考,使學(xué)生多思善問,能夠提出高質(zhì)量的問題就是創(chuàng)新的開始。數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)學(xué)生提出不同看法,并引導(dǎo)學(xué)生積極思考和自我鑒別。
批判性思維品質(zhì)的培養(yǎng),可以把重點(diǎn)放在引導(dǎo)學(xué)生檢查和調(diào)節(jié)自己思維活動的過程上。要引導(dǎo)學(xué)生剖析自己發(fā)現(xiàn)和解決問題的過程;學(xué)習(xí)中運(yùn)用了哪些基本的思考方法、技能和技巧,它們的合理性如何,效果如何,有沒有更好的方法;學(xué)習(xí)中走過哪些彎路,犯過哪些錯(cuò)誤,原因何在。批判性思維的培養(yǎng),有賴于教師根據(jù)學(xué)生的具體情況,有針對性地設(shè)計(jì)反思問題,以引起學(xué)生的進(jìn)一步思考。
二、培養(yǎng)數(shù)學(xué)概括能力
數(shù)學(xué)教學(xué)中,應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)的“過程”與“結(jié)果”的平衡,要讓學(xué)生經(jīng)歷數(shù)學(xué)結(jié)論的獲得過程,而不是只注意數(shù)學(xué)活動的結(jié)果。這里“經(jīng)歷數(shù)學(xué)結(jié)論的獲得過程”的含義是什么呢?我們認(rèn)為,其實(shí)質(zhì)是要讓學(xué)生有機(jī)會通過自己的概括活動,去探究和發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的規(guī)律。
概括是思維的基礎(chǔ)。學(xué)習(xí)和研究數(shù)學(xué),能否獲得正確的抽象結(jié)論,完全取決于概括的過程和概括的水平。數(shù)學(xué)的概括是一個(gè)從具體向抽象、初級向高級發(fā)展的過程,概括是有層次的、逐步深入的。隨著概括水平的提高,學(xué)生的思維從具體形象思維向抽象邏輯思維發(fā)展。數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生思維發(fā)展水平和概念的發(fā)展過程,及時(shí)向?qū)W生提出高一級的概括任務(wù),以逐步發(fā)展學(xué)生的概括能力。
在數(shù)學(xué)概念、原理的教學(xué)中,教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,為學(xué)生提供具有典型性的、數(shù)量適當(dāng)?shù)木唧w材料,并要給學(xué)生的概括活動提供適當(dāng)?shù)呐_階,做好恰當(dāng)?shù)匿亯|,以引導(dǎo)學(xué)生猜想、發(fā)現(xiàn)并歸納出抽象結(jié)論。這里,教師鋪設(shè)的臺階是否適當(dāng),主要看它是否能讓學(xué)生處于一種“似懂非懂”、“似會非會”、“半生不熟”的狀態(tài)。猜想實(shí)際上是在新舊知識相互作用的過程中,學(xué)生對新知識的嘗試性掌握。
教師設(shè)計(jì)教學(xué)情境時(shí),首先,應(yīng)當(dāng)在分析新舊知識間的本質(zhì)聯(lián)系與區(qū)別的基礎(chǔ)上,緊密圍繞揭示知識間本質(zhì)聯(lián)系這個(gè)目的,安排猜想過程,促使學(xué)生發(fā)現(xiàn)內(nèi)在規(guī)律;其次,應(yīng)當(dāng)分析學(xué)生已有數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)與新知識之間的關(guān)系,并確定同化(順應(yīng))模式,從而確定猜想的主要內(nèi)容;再次,要盡量設(shè)計(jì)多種啟發(fā)路線,在關(guān)鍵步驟上放手讓學(xué)生猜想,使學(xué)生的思維真正經(jīng)歷概括過程。
概括的過程具有螺旋上升、逐步抽象的特點(diǎn)。在學(xué)生通過概括獲得初步結(jié)論后,教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生把概括的結(jié)論具體化。這是一個(gè)應(yīng)用新獲得的知識去解決問題的過程,是對新知識進(jìn)行正面強(qiáng)化的過程。在這個(gè)過程中,學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)與新結(jié)論之間的適應(yīng)與不適應(yīng)之間的矛盾最容易暴露,也最容易引起學(xué)生形成適應(yīng)的刺激。
在概括過程中,要重視變式訓(xùn)練的作用,通過變式,使學(xué)生達(dá)到對新知識認(rèn)識的全面性;還要重視反思、系統(tǒng)化的作用,通過反思,引導(dǎo)學(xué)生回顧數(shù)學(xué)結(jié)論概括的整個(gè)思維過程,檢查得失,從而加深對數(shù)學(xué)原理、通性通法的認(rèn)識;通過系統(tǒng)化,使新知識與已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的相關(guān)知識建立橫向聯(lián)系,并概括出帶有普遍性的規(guī)律,從而推動同化、順應(yīng)的深入。
數(shù)學(xué)的表現(xiàn)方式是形式化的邏輯體系,數(shù)學(xué)理論的最后確立依賴于根據(jù)假定進(jìn)行抽象概括的能力。因此,教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會形式抽象,實(shí)際上這是一個(gè)高層次的概括過程,在這個(gè)過程中,學(xué)生的邏輯推理能力可以得到很好的培養(yǎng)。
三、給學(xué)生一個(gè)創(chuàng)新的空間
由于在傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)中,學(xué)生以接受知識為主,禁錮了創(chuàng)新思維。所以要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,必須給學(xué)生一個(gè)創(chuàng)新的空間。
(一)變一元評價(jià)為多元評價(jià)
“分,分,分,學(xué)生的命根?!睂W(xué)生在不斷的考試中成了一名得分的機(jī)器人,恰恰丟掉了立足社會的真正的關(guān)鍵——?jiǎng)?chuàng)新能力。為此,我在數(shù)學(xué)教學(xué)中對學(xué)生進(jìn)行了三個(gè)方面的評價(jià):一是認(rèn)真預(yù)習(xí),認(rèn)真聽課,認(rèn)真完成作業(yè)的態(tài)度評價(jià);二是平時(shí)測驗(yàn),期中、期末的考試評價(jià);三是在課堂教學(xué)與選修課中表現(xiàn)出來的能力評價(jià)。班上準(zhǔn)備一個(gè)筆記本,標(biāo)題是《發(fā)明創(chuàng)造是從這里開始的》,專門記載學(xué)生在課堂上的奇思妙解,鼓勵(lì)學(xué)生標(biāo)新立異,創(chuàng)新組合知識來解題。期末數(shù)學(xué)總評時(shí),對創(chuàng)新能力強(qiáng)的同學(xué)不但給高的總評成績,而且寫上鼓勵(lì)其創(chuàng)新的評語,讓學(xué)生感到老師對自己的認(rèn)可,從而確定如何實(shí)現(xiàn)自我的目標(biāo)。一旦學(xué)生確定了目標(biāo)并為之奮斗,無異于引爆了自身學(xué)習(xí)潛能的核彈,成功是指日可待的。評價(jià)使學(xué)生獲得成功,建立自信,為學(xué)生的成才服務(wù),是今后選擇評價(jià)形式與標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)重要原則。
(二)用研究型學(xué)習(xí)來培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新組合知識的能力
學(xué)生只有運(yùn)用多學(xué)科知識來解決問題,才能施展創(chuàng)新組合知識的才華。為此,我們可以利用周一和周四的“研究性學(xué)習(xí)”,讓學(xué)生以數(shù)學(xué)知識為載體,去分析、化簡或解決社會中存在的某些實(shí)際問題。
構(gòu)建數(shù)學(xué)教學(xué)中的創(chuàng)新模式,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力是時(shí)代的要求,而老師的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力是關(guān)鍵。老師只有不斷地學(xué)習(xí)、思考,經(jīng)常在頭腦中組合新的教學(xué)模式,并不怕失敗、勇于實(shí)踐才能成為創(chuàng)新型教師。我們堅(jiān)信,只要目標(biāo)明確,勇敢地邁出第一步,并持之以恒,就一定能進(jìn)入創(chuàng)新的自由王國。