初中生數(shù)學(xué)思想方法的培養(yǎng)
初中生數(shù)學(xué)思想方法的培養(yǎng)
一、問題的提出
目前,初中數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程存在較多的問題:如過分重視按照邏輯體系編排,重知識傳授,輕實(shí)際應(yīng)用;重結(jié)果,輕過程;強(qiáng)調(diào)統(tǒng)一性,忽視差異性;教材內(nèi)容偏窄偏深,F(xiàn)有課堂教學(xué)也存在著許多弊。
1、教學(xué)程式化。表現(xiàn)在教學(xué)結(jié)構(gòu)的程式化和教學(xué)具體行為的程式化,教學(xué)缺乏變通性和靈活性。
2、教條化。突出表現(xiàn)在課堂教學(xué)中惟教材、惟教參、惟教案上。
3、單一化。表現(xiàn)在教學(xué)目標(biāo)上的單一化;教學(xué)組織形式上的單一化;活動角色的單一化。4、靜態(tài)化。表現(xiàn)在課堂上老師滿堂灌,只教固定化的知識。這樣導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣索然,學(xué)習(xí)被動,產(chǎn)生厭學(xué)心理,造成數(shù)學(xué)差生面大。另一方面,教師總想提高差生的成績,給學(xué)生布置大量的作業(yè),加重了學(xué)生的負(fù)擔(dān),效果卻并不理想。
當(dāng)今社會科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展,高科技的競爭已成為世界性和全方位的科技競爭焦點(diǎn),而高科技的競爭必然導(dǎo)致知識密集化,技術(shù)綜合化,方法系統(tǒng)化。面對高科技對人才培養(yǎng)提出的新要求,面對初中數(shù)學(xué)的教學(xué)實(shí)際,我苦苦地思索,初中數(shù)學(xué)教學(xué)如何才能提高課堂教學(xué)質(zhì)量,減輕學(xué)生負(fù)擔(dān),使學(xué)生學(xué)會數(shù)學(xué)的思考和解決問題,能把知識的學(xué)習(xí)和能力的培養(yǎng)、智力的發(fā)展有機(jī)地聯(lián)系起來。我翻閱了一些數(shù)學(xué)學(xué)術(shù)刊物,結(jié)合自己的實(shí)踐,找到了“數(shù)學(xué)思想方法”這個載體。一方面,重視數(shù)學(xué)思想方法的培養(yǎng),可以改善數(shù)學(xué)教學(xué)低效狀況。另一方面,重視初中數(shù)學(xué)思想方法的培養(yǎng)也符合新科技時代對人才素質(zhì)的要求。因此,我于201*年9月開始,在二(2)班中開展了數(shù)學(xué)思想方法的培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過一年多的實(shí)驗(yàn),取得了初步的成效,現(xiàn)將我的做法作一個階段性總結(jié),以便下一步更深入的探討。
二、初中生數(shù)學(xué)思想方法培養(yǎng)的重要性
所謂數(shù)學(xué)思想,就是對數(shù)學(xué)知識的本質(zhì)的認(rèn)識。是從某些具體的數(shù)學(xué)內(nèi)容和對數(shù)學(xué)的認(rèn)識過程中提練上升數(shù)學(xué)觀點(diǎn),它在認(rèn)識活動中被反復(fù)運(yùn)用,帶有普遍的指導(dǎo)意義,是建立數(shù)學(xué)和用數(shù)學(xué)解決問題的指導(dǎo)思想,如建模思想、統(tǒng)計(jì)思想、最優(yōu)化思想、化歸思想、分類思想、整體思想、數(shù)形結(jié)合思想、轉(zhuǎn)化思想、方程思想、函數(shù)思想。所謂數(shù)學(xué)方法指在數(shù)學(xué)中提出問題、解決問題(包括數(shù)學(xué)內(nèi)部問題和實(shí)際問題)過程中,所采用的各種方式、手段、途徑等。初中學(xué)生應(yīng)掌握
的數(shù)學(xué)方法有配方法、換元法、待定系數(shù)法、參數(shù)法、構(gòu)造法、特殊值法等。數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法是緊密聯(lián)系的,強(qiáng)調(diào)指導(dǎo)思想時,稱數(shù)學(xué)思想,強(qiáng)調(diào)操作過程時,稱數(shù)學(xué)方法。
從數(shù)學(xué)大綱要求看,九年制義務(wù)教育大綱已明確地把數(shù)學(xué)思想方法納入了基礎(chǔ)知識的范疇,數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識是指:數(shù)學(xué)中的概念、性質(zhì)、法則、公式、公理以及由其內(nèi)容反映出來的數(shù)學(xué)思想方法。中學(xué)生數(shù)學(xué)內(nèi)容包括數(shù)學(xué)知識與數(shù)學(xué)思想方法。數(shù)學(xué)思想方法產(chǎn)生數(shù)學(xué)知識,數(shù)學(xué)知識又蘊(yùn)藏著思想方法,這樣有利于揭示知識的精神實(shí)質(zhì),有利于提高學(xué)生的整體素質(zhì)與數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
從教育的角度來看,數(shù)學(xué)思想方法比數(shù)學(xué)知識更為重要,這是因?yàn)椋簲?shù)學(xué)知識是定型的,靜態(tài)的,而思想方法則是發(fā)展的,動態(tài)的,知識的記憶是暫時的,思想方法的掌握是永久的,知識只能使學(xué)生受益于一時,思想方法將使學(xué)生受益于終生。日本學(xué)者米山國藏指出:“無論是對于科學(xué)工作者,技術(shù)人員還是數(shù)學(xué)教育工作者,最重要的是數(shù)學(xué)的精神思想和方法,而數(shù)學(xué)知識是第二位的。因此,增強(qiáng)數(shù)學(xué)思想方法的培養(yǎng)比知識的傳授更為重要。世界著名數(shù)學(xué)家波利亞在年代曾作過統(tǒng)計(jì),普通中學(xué)畢業(yè)后在其工作中,需要用到數(shù)學(xué)的(包括數(shù)學(xué)家在內(nèi))約占全部學(xué)生的30%,而其余的70%幾乎用不到任何具體的數(shù)學(xué)知識。而數(shù)學(xué)思想方法的掌握對任何實(shí)際問題的解決都是有利的。因此,數(shù)學(xué)教學(xué)必須重視數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué)。
實(shí)踐證明,培養(yǎng)初中生的數(shù)學(xué)思想方法,有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動性,能使學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)不斷地完善和發(fā)展,使學(xué)生將已有的思想方法運(yùn)用在學(xué)習(xí)新知識的過程中,能夠把復(fù)雜問題轉(zhuǎn)化為簡單問題來解決,提高學(xué)習(xí)效益,提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。目前,數(shù)形結(jié)合思想、分類討論思想、方程與函數(shù)思想是各地試卷考查的重點(diǎn),因此,也應(yīng)注重初中生數(shù)學(xué)思想方法的培養(yǎng),考查學(xué)生的數(shù)學(xué)思想方法是考查學(xué)生能力的必由之路。
數(shù)學(xué)思想方法蘊(yùn)涵在數(shù)學(xué)知識的發(fā)生、發(fā)展和應(yīng)用過程中,教師在教學(xué)中應(yīng)充分挖掘其中的數(shù)學(xué)思想方法,突出數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué),才能形成初中學(xué)生良好數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法。
三、怎樣培養(yǎng)初中生的數(shù)學(xué)思想方法(一)數(shù)學(xué)思想方法的培養(yǎng)應(yīng)遵循的原則1、滲透性原則
九年制義務(wù)教育教材的編排是按知識的邏輯縱向展開的。大量的數(shù)學(xué)思想方法是蘊(yùn)涵在數(shù)學(xué)知識之中,因此,在具體知識的教學(xué)中,精心設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境與教學(xué)過程,著意引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會蘊(yùn)含在其中的數(shù)學(xué)思想和方法,使它們在潛移默化中達(dá)到理解和掌握。
2、層次性原則
要使學(xué)生把握數(shù)學(xué)方法,首先教師要準(zhǔn)確、清晰地把握好初中數(shù)學(xué)教材中的數(shù)學(xué)思想方法的水平層次。一要把握好學(xué)生認(rèn)知數(shù)學(xué)思想方法的水平層次;對初中數(shù)學(xué)方法可分為了解、理解、掌握三個層次。了解:對數(shù)學(xué)思想方法的含義有感性的初步的認(rèn)識,能在有關(guān)的問題中識別它們。如:集合與對應(yīng)思想、概率與統(tǒng)計(jì)思想、反證思想等。理解:對數(shù)學(xué)思想方法達(dá)到了理性認(rèn)識,不僅能夠說出它們是什么,而且能夠知道它們的基本觀點(diǎn),有什么用途。如符號思想、函數(shù)思想等。掌握:在理解的基礎(chǔ)上,通過訓(xùn)練掌握其實(shí)質(zhì),能用它去解決一些問題,如轉(zhuǎn)化思想、數(shù)形結(jié)合思想,分類討論思想、整體思想、消元、配方法等。二要把握好某一數(shù)學(xué)方法在不同教材、不同階段的水平層次。同一種數(shù)學(xué)思想方法在不同的年級(或不同的章節(jié))中,要求的層次也不相同。
3、反復(fù)性原則
從一個較長的學(xué)習(xí)過程看,學(xué)生對各種數(shù)學(xué)思想方法的認(rèn)識都是在反復(fù)理解和運(yùn)用中形成的,其間有一個低級到高級的螺旋上升過程,如對同一數(shù)學(xué)思想方法,應(yīng)該注意在不同知識階段的再現(xiàn),加強(qiáng)對數(shù)學(xué)思想方法的認(rèn)識。
數(shù)學(xué)思想方法的學(xué)習(xí)一般分為三個階段:模仿階段,初步應(yīng)用階段,自覺應(yīng)用階段。教學(xué)的任務(wù)是促進(jìn)前兩個階段的形成,盡快達(dá)到第三個階段。在教學(xué)中應(yīng)制定有關(guān)數(shù)學(xué)思想方法的分層目標(biāo),在不同的年級、不同的章節(jié)有重點(diǎn)滲透的思想方法。整體思想在初一只要求學(xué)生模仿教師解題。
學(xué)生接觸較多的數(shù)學(xué)問題后,數(shù)學(xué)思想方法的學(xué)習(xí)逐漸過渡到初步應(yīng)用階段,開始理解解題過程中所使用的探索方法和策略,也能夠概括總結(jié)出來。
(二)在知識的傳授全過程中,注重培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思想
數(shù)學(xué)思想是形成數(shù)學(xué)能力,數(shù)學(xué)意識的橋梁,是靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)知識的技能、方法的靈魂,因此,在運(yùn)用知識的全過程中,從分析探求思路,到優(yōu)化實(shí)施解答,最后反思驗(yàn)證結(jié)論都要重視應(yīng)用數(shù)學(xué)思想。1、在概念形成過程中滲透數(shù)學(xué)思想
中學(xué)數(shù)學(xué)教材中處處滲透著基本數(shù)學(xué)思想方法,數(shù)學(xué)概念、公式、法則等知識寫在教材中,是有“形”的,而基本的數(shù)學(xué)思想方法在教材中是無“形”的。它以隱藏的形式存在于字里行間,并且不成體系散見于教材各章節(jié)之中,需要通過教師的指點(diǎn),學(xué)生才能領(lǐng)會、掌握。因此,教師要準(zhǔn)確、清晰地把握好初中數(shù)學(xué)教材中的數(shù)學(xué)思想方法,在講清數(shù)學(xué)知識的同時,適時巧妙地把分布在教材各個知識點(diǎn)中的數(shù)學(xué)思想充分挖掘出來,使學(xué)生在求知的過程中有機(jī)地滲透,并將它運(yùn)用到數(shù)學(xué)思維活動上,提高學(xué)生解決問題的能力。
2、在公式定理證明過程中滲透數(shù)學(xué)思想3、在例題教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)思想
分類思想的培養(yǎng)要通過學(xué)生對具體數(shù)學(xué)問題的處理,因此,在例題教學(xué)中,要引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用分類思想探索某些問題的解題方法,訓(xùn)練學(xué)生的分類技能,同時安排相應(yīng)的題型進(jìn)行訓(xùn)練。如⊙O的半徑為5厘米,弦AB∥CD,AB=6厘米,CD=8厘米,求AB和CD的距離。求解時,必須考慮平行弦AB、CD與圓心的位置關(guān)系。如圖兩種情況,其結(jié)果有兩解:1厘米或7厘米。
4、在練習(xí)過程中滲透數(shù)學(xué)思想
在鞏固練習(xí)過程中,進(jìn)一步滲透分類思想。如:已知ΔABC內(nèi)接于⊙O,O到AB的距離等于AB,求角C的度數(shù)。分兩種情況
(1)點(diǎn)C與圓心在弦AB同側(cè)(2)點(diǎn)C與圓心在弦AB異側(cè)(三)培養(yǎng)學(xué)生自覺應(yīng)用數(shù)學(xué)思想方法解決實(shí)際問題的能力
在教學(xué)中要注意培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識,注意將科技或生活問題與數(shù)學(xué)教學(xué)相結(jié)合。隨著知識經(jīng)濟(jì)的到來,在接受教育的全過程中,要學(xué)習(xí)許多數(shù)學(xué)知識,這不是將來要用到這些知識去解決具體的數(shù)形問題,而是需要吸取數(shù)學(xué)知識中蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想方法,在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的同時學(xué)到深邃的科學(xué)思維方法。因此,我在教學(xué)中,不僅傳授知識,同時還教學(xué)生學(xué)習(xí)的方法,引導(dǎo)學(xué)生把要解決的現(xiàn)實(shí)問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題。如:在高2米,坡角為30度的樓梯表面鋪地毯,地毯的長度至少要多少米?(精確到0.1米)評析:本題是一個聯(lián)系實(shí)際、貼近生活的新穎題,把實(shí)際的問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題,把數(shù)學(xué)問題轉(zhuǎn)化為幾何問題應(yīng)用了轉(zhuǎn)化、數(shù)形結(jié)合等數(shù)學(xué)思想方法。
數(shù)學(xué)思想方法是人們在一生中運(yùn)用最廣泛的知識,應(yīng)把握時機(jī),使學(xué)生領(lǐng)悟并逐步學(xué)會運(yùn)用這些思想方法解決實(shí)際問題。通過初中數(shù)學(xué)思想方法培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn),使學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)和學(xué)會創(chuàng)新,培養(yǎng)了學(xué)生終身學(xué)習(xí)和發(fā)展的意識和能力。
初中數(shù)學(xué)中的“轉(zhuǎn)化思想”
[摘要]:隨著課程改革的深入展開,培養(yǎng)學(xué)生的能力越來越重要,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)更應(yīng)重視數(shù)學(xué)思想方法的滲透和培養(yǎng)。本文從幾方面論述了轉(zhuǎn)化思想在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的重要作用:轉(zhuǎn)化思想可以使學(xué)生經(jīng)歷探索的學(xué)習(xí)過程,改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,轉(zhuǎn)化思想能培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力及邏輯思維能力,是一種很重要的思維方法;轉(zhuǎn)化思想可以增強(qiáng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識,提高解決問題的能力,從而,大大加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。
[關(guān)鍵詞]:轉(zhuǎn)化思想數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)邏輯思維應(yīng)用意識學(xué)習(xí)興趣
[引言]:人們在長期的數(shù)學(xué)實(shí)踐中總結(jié)了許多解決數(shù)學(xué)問題的方法,形成了許多光輝的數(shù)學(xué)思想,每種數(shù)學(xué)思想都有它一定的應(yīng)用范圍,但筆者在數(shù)學(xué)實(shí)踐中體會到,在學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中,決不能忽視轉(zhuǎn)化數(shù)學(xué)思想所起的重要作用,在教學(xué)中必須重視轉(zhuǎn)化思想的滲透和培養(yǎng)。
轉(zhuǎn)化是解數(shù)學(xué)題的一種重要的思維方法,轉(zhuǎn)化思想是分析問題和解決問題的一個重要的基本思想,不少數(shù)學(xué)思想都是轉(zhuǎn)化思想的體現(xiàn)。就解題的本質(zhì)而言,解題既意味著轉(zhuǎn)化,既把生疏問題轉(zhuǎn)化為熟習(xí)問題,把抽象問題轉(zhuǎn)化為具體問題,把復(fù)雜問題轉(zhuǎn)化為簡單問題,把一般問題轉(zhuǎn)化為特殊問題,把高次問題轉(zhuǎn)化為低次問題;把未知條件轉(zhuǎn)化為已知條件,把一個綜合問題轉(zhuǎn)化為幾個基本問題,把順向思維轉(zhuǎn)化為逆向思維等,因此學(xué)生學(xué)會數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化,有利于實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)遷移,特別是原理和態(tài)度的遷移,從而可以較快地提高學(xué)習(xí)質(zhì)量和數(shù)學(xué)能力。數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化思想、方法無處不在,它是分析問題、解決問題有效途徑,它包含了數(shù)學(xué)特有的數(shù)、式、形的相互轉(zhuǎn)換,又包含了心理達(dá)標(biāo)的轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)化的目的是不斷發(fā)現(xiàn)問題,分析問題和最終解決問題。在數(shù)學(xué)中,很多問題能化復(fù)雜為簡單,化未知為已知,化部分為整體,化一般為特殊,……等等,下面就“轉(zhuǎn)化思想”在初中數(shù)學(xué)的應(yīng)用通過舉例作個簡單歸納。一生疏問題向熟悉問題轉(zhuǎn)化
生疏問題向熟悉問題轉(zhuǎn)化是解題中常用的思考方法。解題能力實(shí)際上是一種創(chuàng)造性的思維能力,而這種能力的關(guān)鍵是能否細(xì)心觀察,運(yùn)用過去所學(xué)的知識,將生疏問題轉(zhuǎn)化為熟悉問題。因此作為教師,應(yīng)深刻挖掘量變因素,將教材抽象程度利用學(xué)過知識,加工到使學(xué)生通過努力能夠接受的水平上來,縮小接觸新內(nèi)容時的陌生度,避免因研究對象的變化而產(chǎn)生的心理障礙,這樣做?傻玫绞掳牍Ρ兜男Ч。例1:解方程x+2=3
分析:在學(xué)一元一次方程解法前,我們會解的只有加減法,于是,通過逆向思維把加法化為逆運(yùn)算減法x=3-2,很容易把生疏的方程轉(zhuǎn)化為熟悉的減法,從而
轉(zhuǎn)化就是從不同的角度、方式、觀點(diǎn)和特征出發(fā),靈活地把問題用不同的形式在不同的水平上轉(zhuǎn)化出來,而且這種轉(zhuǎn)化在實(shí)際解題中要多次使用,這種轉(zhuǎn)化的層次性、多樣性和重復(fù)性就影響到轉(zhuǎn)化的等價性。若是等價轉(zhuǎn)化,則所得的解就是原問題的解,數(shù)學(xué)中之所以特別重視充要條件,就是因?yàn)槔盟阌诘葍r轉(zhuǎn)化;若是非等價轉(zhuǎn)化,這要視情況而定,如不等式在用于證明不等式時用的往往是推出特性,而用于解不等式,則要求同解變形,只有這樣,才能使轉(zhuǎn)化在規(guī)范、靈活、簡潔的前提下保證轉(zhuǎn)化的有效性,提高解題的正確性。
反映在數(shù)學(xué)上的轉(zhuǎn)化思想就是在處理問題時,把待解決或難解決的問題,通過某種轉(zhuǎn)化,變?yōu)橐活愐呀?jīng)解決或比較容易解決的問題,最終求得原問題的解決。波利亞指出:“解題過程就是不斷變更題目的過程”。轉(zhuǎn)化思想就是要求我們換一個角度去看,換一種方式去想,換一種語言去講,換一種觀點(diǎn)去處理,以使問題朝著有利于解決方向不斷變更,從不同的角度和特征出發(fā),把同一問題用不同的形式在不同的水平上轉(zhuǎn)化出來。轉(zhuǎn)化就如同“翻譯”,通過“翻譯”,不僅使我們對能解決的問題不再停留在解決的層面上,而且讓我們能站得更高、看得更清、想得更好、表敘得更簡潔,做到既知道有幾種解法,又明白以怎樣方向入手去解才是最簡。下面舉例說明。1換一個角度去看2換一種方式去想3換一種觀點(diǎn)去處理4換一種語言去表述
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