童科來(lái)
一、引言
在數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,教師必須要重視數(shù)學(xué)思想方法的滲透,轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)方式,讓學(xué)生積極思考、學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)并總結(jié)經(jīng)驗(yàn),形成數(shù)學(xué)能力,具備一定的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。本文通過(guò)數(shù)學(xué)思想方法介紹,數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)學(xué)思想方法滲透重要性分析,結(jié)合理論與實(shí)際提出中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)數(shù)學(xué)思想方法滲透的措施。
“數(shù)學(xué)思想方法”一詞在數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)教育以及其他學(xué)科中,已被廣泛使用。全日制普通高級(jí)中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)大綱中明確指出:數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)是數(shù)學(xué)中的概念、性質(zhì)、公式、法則、公理、定理以及由其內(nèi)容反映出來(lái)的數(shù)學(xué)思想方法。
數(shù)學(xué)思想是數(shù)學(xué)中處理問(wèn)題的基本觀點(diǎn),是對(duì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)與基本方法本質(zhì)的概括,是其精神實(shí)質(zhì)和理論根據(jù),是創(chuàng)造性地發(fā)展數(shù)學(xué)的指導(dǎo)方針。數(shù)學(xué)思想來(lái)源于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)與基本方法,又高于數(shù)學(xué)知識(shí)與方法,居于更高層次的地位,它指導(dǎo)知識(shí)與方法的運(yùn)用,它能使知識(shí)向更深、更高層次發(fā)展。
數(shù)學(xué)方法是以數(shù)學(xué)為工具,進(jìn)行科學(xué)研究的過(guò)程中,所采用的各種方式、手段、途徑等,其中包括變換數(shù)學(xué)形式等。我們認(rèn)為,數(shù)學(xué)方法就是提出、分析、處理和 解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的概括性策略。
數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)方法的精髓,數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力的重要手段,數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué)能引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會(huì)和掌握課本數(shù)學(xué)內(nèi)容背后的數(shù)學(xué)思想方法,提高學(xué)生邏輯思維水平,優(yōu)化思維品質(zhì),培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,形成良好的個(gè)性品質(zhì)及科學(xué)世界觀。
二、數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)學(xué)思想方法滲透的重要性分析
第一,掌握數(shù)學(xué)思想方法更容易理解數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu),掌握數(shù)學(xué)原理,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)中,數(shù)學(xué)知識(shí)的獲得和掌握是從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的過(guò)程,這個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程一味接受教師的傳授和灌輸,這個(gè)過(guò)程會(huì)很緩慢,學(xué)生也會(huì)覺(jué)得很枯燥,而學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中能掌握數(shù)學(xué)思想方法,比如:等價(jià)轉(zhuǎn)化思想、數(shù)形結(jié)合思想、分類(lèi)討論思想等,將對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)和認(rèn)知起到事半功倍的效果。
第二,數(shù)學(xué)思想方法有助于培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力和辯證思想。弗里德曼在談到數(shù)學(xué)思想、方法的教育功能時(shí)認(rèn)為:“數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué)能夠 增進(jìn)學(xué)生抽象思維,促進(jìn)形象思維、直覺(jué)思維的敏捷性,有利于訓(xùn)練學(xué)生思維的深刻性,增強(qiáng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的靈活性,發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)思維的批判性,形成學(xué)生數(shù)學(xué)思維的概括性,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的廣闊性,激發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的獨(dú)創(chuàng)性?!边@一觀點(diǎn)表明,數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué)可以促進(jìn)學(xué)生思維能力發(fā)展,形成良好的邏輯思維能力和辯證思想。教學(xué)中點(diǎn)線面體之間的聯(lián)系與區(qū)別、一元二次不等式的解與一元二次函數(shù)圖像之間的關(guān)系、軌跡的概念等都是運(yùn)動(dòng)和變化的邏輯思維在數(shù)學(xué)中的具體體現(xiàn);數(shù)的正和負(fù),整與分,有理與無(wú)理,實(shí)與虛都是對(duì)立統(tǒng)一辯證思想的具體反映;同時(shí)某些定理、定義、公式、法則之間存在著制約、聯(lián)系、依賴(lài)和互補(bǔ)的關(guān)系,需要我們運(yùn)用邏輯思維能力和辨證的思想去發(fā)現(xiàn)。
第三,數(shù)學(xué)思想方法能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。數(shù)學(xué),起源于人類(lèi)早期生產(chǎn)活動(dòng),亦被古希臘學(xué)者視為哲學(xué)之起點(diǎn)。由于它的形式特性,數(shù)學(xué)思想方法相比具體的數(shù)學(xué)知識(shí)更有意義,只有認(rèn)識(shí)到隱藏在具體數(shù)學(xué)知識(shí)背后的思想方法,才能深刻的理解和掌握具體的數(shù)學(xué)知識(shí)。具體的數(shù)學(xué)知識(shí)為創(chuàng)造提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),便利的數(shù)學(xué)思維模式為創(chuàng)造提供了必要的條件,同時(shí)有效的數(shù)學(xué)思維方法為創(chuàng)造提供了正確的途徑。雖然大多數(shù)學(xué)生將來(lái)不會(huì)從事專(zhuān)門(mén)的數(shù)學(xué)研究,也未必需要高深的數(shù)學(xué)理論知識(shí),但數(shù)學(xué)思想方法卻有著十分普遍的意義,它涉及到人類(lèi)社會(huì)生活與文化的各個(gè)領(lǐng)域。因而,我們說(shuō)數(shù)學(xué)思想方法能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。
三、數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)學(xué)思想方法滲透的措施
在數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中教師必須滲透數(shù)學(xué)思想方法,讓學(xué)生在掌握數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和技能的同時(shí),能有條理地思考和簡(jiǎn)明清晰地表達(dá)思考過(guò)程,并運(yùn)用數(shù)學(xué)的思想方法分析問(wèn)題和解決問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生的抽象能力、推理能力、創(chuàng)造能力,培育學(xué)生認(rèn)識(shí)世界的積極態(tài)度和思想方法。我們對(duì)數(shù)學(xué)的教學(xué)不能局限于問(wèn)題教學(xué),而是授予學(xué)生解決問(wèn)題的方法以及發(fā)現(xiàn)方法的能力。在課堂教學(xué)中加強(qiáng)數(shù)學(xué)思想方法的滲透可以起到事倍功半的效果。具體教學(xué)措施包括以下幾點(diǎn):
第一,滲透于知識(shí)的形成過(guò)程
數(shù)學(xué)知識(shí)的形成過(guò)程,實(shí)際上是數(shù)學(xué)思想方法的產(chǎn)生、發(fā)展的過(guò)程,因此,我們可以在概念形成的過(guò)程,規(guī)律的提示過(guò)程,結(jié)論的推導(dǎo)過(guò)程向?qū)W生滲透數(shù)學(xué)思想方法。比如概念的形成,概念形成是指在教學(xué)條件下,從大量具體例子出發(fā),從學(xué)生實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的肯定例證中,以歸納的方法概括出一類(lèi)事物的本質(zhì)屬性,從而獲得概念的方式。在概念學(xué)習(xí)過(guò)程中,我們可以適時(shí)滲透數(shù)學(xué)思想方法。具體而言,數(shù)學(xué)概念形成一般要經(jīng)歷“具體——抽象——具體”的過(guò)程,即先給出問(wèn)題、給出基本事實(shí)、實(shí)際背景,引導(dǎo)學(xué)生從問(wèn)題出發(fā),分析、抽象、概括出數(shù)學(xué)概念,為了進(jìn)一步理解概念的內(nèi)涵和明確概念的外延,要舉出概念的肯定例證和否定例證。這個(gè)過(guò)程是從特殊到一般,再由一般到特殊, 因此,是一個(gè)先歸納再演繹的推理過(guò)程。教師要抓住教學(xué)時(shí)機(jī),介紹歸納、演繹推理方法,特別是歸納法。在中學(xué)數(shù)學(xué)概念形成過(guò)程中,包含了“歸納法”,如等差數(shù)列、等比數(shù)列等概念的學(xué)習(xí),另外,我們有時(shí)要借助符號(hào)、圖形、圖像的直觀形象性,幫助學(xué)生形成概念,這一過(guò)程也是對(duì)數(shù)形結(jié)合思想方法的滲透,如交集的定義、并集的定義、補(bǔ)集的定義。
第二,滲透于解題思路和方法過(guò)程
要使學(xué)生提高解題能力,必須讓學(xué)生掌握一定的解題思想方法?;瘹w思想是解題的一種基本思想,貫穿于數(shù)學(xué)的整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程,學(xué)生一旦形成了化歸意識(shí),就能化未知為已知,化繁為簡(jiǎn),化特殊為一般,優(yōu)化解題方法。數(shù)形結(jié)合的思想是充分利用圖形直觀幫助學(xué)生理解題意的重要手段,它可使抽象的內(nèi)容變?yōu)榫唧w,在應(yīng)用題教學(xué)中,可以采用畫(huà)線段圖的方法幫助學(xué)生分析數(shù)量關(guān)系,從而化難易。還有歸納猜想的方法也是解題時(shí)給我們開(kāi)路的利劍,還有很多思想方法都可以在解題的探索過(guò)程中幫我們指明前進(jìn)的方向。
例如,在小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,教師先根據(jù)數(shù)手指的方式,教導(dǎo)了我們什么代表1,什么代表2,什么代表10,在熟悉了10這一個(gè)概念后,再利用湊10法來(lái)計(jì)算20以?xún)?nèi)的加減法,學(xué)生們很快就都學(xué)會(huì)了,會(huì)計(jì)算了,但是到了高年級(jí)第一次遇到計(jì)算1+2+3+ … +100=?時(shí),絕大多數(shù)學(xué)生都不能像高斯一樣利用湊101法迅速的計(jì)算出結(jié)果5050。這個(gè)例子可以反映出學(xué)生們還是缺少化歸的思想和歸納猜想的意識(shí),同時(shí)也給了我們教師提出了更高的要求,在數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中要滲透數(shù)學(xué)思想方法的教育。
第三,滲透于實(shí)踐教學(xué)中
數(shù)學(xué)源于生活,生活中處處有數(shù)學(xué)。作為教師,我們需要結(jié)合學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)和已有的數(shù)學(xué)知識(shí),設(shè)計(jì)富有情趣和意義的活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生在生活實(shí)例中發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)問(wèn)題,探究數(shù)學(xué)規(guī)律,感悟數(shù)學(xué)思想和方法,使他們體驗(yàn)到數(shù)學(xué)就在身邊,感受到數(shù)學(xué)的重要性和實(shí)用性。例如:正弦定理與余弦定理在實(shí)際生活及生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用,在解決問(wèn)題時(shí),要善于將實(shí)際問(wèn)題化成數(shù)學(xué)問(wèn)題,建立數(shù)學(xué)模型,如下面一題正是運(yùn)用數(shù)學(xué)建模的數(shù)學(xué)思想方法和余弦定理來(lái)解決的一個(gè)實(shí)際問(wèn)題。
例題:雷達(dá)發(fā)現(xiàn)一艘船裝有走私物品,海關(guān)緝私隊(duì)立即由A港口乘快艇 出發(fā)追擊此船,若快艇在A處時(shí),觀測(cè)到該船在北偏西15°的B處,A、B間的 距離為100海里, 且走私船以每小時(shí)40海里的速度沿東北方向行駛,快艇的速度可達(dá)每小時(shí)60海里,問(wèn)快艇沿什么方向追擊,才能最快追上走私船?用共去多少時(shí)間?
解:如圖,設(shè)用t小時(shí)快艇追上走私船,則BC=40t,AC=60t.
由余弦定理,得(60t)2=1002+(40t)2-2*100*40t*cos 120°,
3600t2=10000+1600t2+4000t,
20t2-40t-100=0,
即t2-2t-5=0.
∴t=1±6(負(fù)值舍去).∴t≈3.45小時(shí).
由正弦定理,
sin A=(BC sin B)AC=(40t cos120°)60t=33A≈35.3°.
∴35.3°-15°=20.3°
∴快艇沿北偏東20.3°的方向追擊,才能最快追上走私船,約需3.45小時(shí)。
在教學(xué)過(guò)程中,我們可以引導(dǎo)學(xué)生由抽象的問(wèn)題分析,轉(zhuǎn)化為具體的數(shù)學(xué)模型,建模的思路為:一是確立兩船相對(duì)位置及走私船的航向;二是討論最短追擊路線(形成三角形時(shí)追擊的時(shí)間最短);三是形成三角形,并找到邊角關(guān)系,利用余弦定理解答,然后利用歸納總結(jié)的數(shù)學(xué)思想方法來(lái)認(rèn)識(shí)和解決生活中的類(lèi)似問(wèn)題。
數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)學(xué)思想方法滲透探究
四、結(jié)語(yǔ)
在當(dāng)今科學(xué)技術(shù)以及數(shù)學(xué)本身大發(fā)展的形勢(shì)下,數(shù)學(xué)思想方法比形式化的數(shù)學(xué)知識(shí)更加重要,數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué)意義更為突出。教師課堂引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會(huì)和掌握隱含在課本數(shù)學(xué)內(nèi)容背后的數(shù)學(xué)思想方法,能更好地提高學(xué)生思維水平,優(yōu)化思維品質(zhì),培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。同時(shí),讓學(xué)生懂得數(shù)學(xué)價(jià)值,建立科學(xué)的數(shù)學(xué)觀念,并形成良好的個(gè)性品質(zhì)及科學(xué)的世界觀和方法論,最終促進(jìn)個(gè)體整體素質(zhì)的提高。
責(zé)任編輯何麗華