摘 要: 在大力推进素质教育的今天,人们对发展学生的思维,培养学生的能力问题越来越关注。初中数学教学的核心在于全面提高学生的素质,而这些任务的具体实现,在很大程度上必须通过数学思想方法的教学,发展学生的数学思维,培养数学能力。因此教师必须在学生对数学的认知和把握过程中,努力实施数学思想方法教学,以便使学生更好地确立数学概念,发现数学事实,推导数学理论,以及应用数学知识,从而更好地培养和发展学生的数学思维能力。
关键词: 初中数学思想方法 思维能力 能力培养
一、初中数学的基本思想方法。
我们把渗透于各类知识之中,在教学的各个阶段都起着重要作用的数学思想,称之为基本数学思想。数学思想是解答数学问题的指导思想,它具有抽象、概括的特点,提示了一种思考的方向,应用非常广泛。初中阶段主要的数学思想方法有:
1.等价转化(变换)的思想。数学问题的解决过程是一系列等价转化(变换)的过程。等价转化是化繁为简,化难为易,化陌生为熟悉,化实际问题为数学问题的有力手段,是解决数学问题的一种基本思想。如加减法的转化,乘除法的转化,化多元为一元,化高次为一次等。
2.分类讨论的思想。依据数学对象属性的不同,将数学对象分为不同的各类,便于用不同的方法去研究。分类讨论思想已渗透到中学数学的各个方面,如概念的形成、定理的证明、法则的推导、一些具体问题的解决。在运用分类讨论思想来分析问题时,必须做到“不重不漏”,并且按照同一标准进行分类。
3.数形结合的思想。将抽象的数学关系形象化,将直观图形数学量化,转化为数学运算,常会降低难度,加深对知识理解的深度。代数中的数轴、平面直角坐标系,反映了数与点的对应关系;几何中经常应用方程、函数等对数学问题进行分析和讨论,降低了解题难度。
4.函数和方程的思想。函数与方程思想是把所研究的数学问题,通过建立相等关系,转化为函数与方程(或方程组)等数学模型解决问题的思想。
此外,比较常用的还有化归思想、分解与组合思想等。
二、数学思想方法教学的几个基本做法。
从学科特点和认识过程的发展来说,数学教学过程是学生在教师指导下,学习数学知识发展数学思维能力的过程,这个过程漫长而艰巨,不能一蹴而就,应循序渐进。要适度开展数学活动,尤其要讲究数学思想方法,具体说来至少要做好如下三个方面。
1.突出数学活动。一位著名的数学家曾说:“数学教学是数学活动的教学。”引导学生参与数学的“发现”,向学生展现数学思想方法的产生、应用和发展的过程,使学生了解方法的实质。如证明三角形的内角和定理时,可让学生动手用纸做一个三角形,将其中两个角剪下,然后三个角拼在一起,发现三个内角之和是个平角。从而使学生发现定理证明的基石思路,采用作平行线将三个角移在一起。这样教学,突出了解决问题的思维过程,有利于学生形成形象思维能力。
2.强调方法的提炼。应引导学生从解决问题的技巧中,提炼出方法,从而理解思想方法的实质。比如,讲授证明圆的切线例题后,把证明圆的切线的基本思路归纳为:
(1)已知直线与圆有交点:则求证直线与半径垂直。
(2)若直线与圆无交点,则证直线与圆心的距离等于半径。
3.加强方法的指导。重视数学方法在解题中的指导作用,展现数学方法的应用过程,是数学教学的重要任务。如:学习了同角三角函数中的平方关系和互余角关系后,布置一题:求sin1°+sin2°+…+sin88°+sin89°的值。
刚一看,似乎可利用cosθ+sinθ=1(θ是锐角)这一结论,但一时又不符合公式。怎么办呢?此时引导学生联想:由于sin(90°-θ)=cosθ,就把sin45°以后的项分别化为cos44°,cos43°,…,cos2°,cos1°,再利用平方关系,即原式可化为sin1°+sin2°+…+cos2°+cos1°,从而求出该式的值。在计算过程中,使用了等价变换思想,有利于培养学生灵活运用数学思想方法的能力。
三、多角度、多渠道渗透数学思想方法教学,培养良好思维品质。
突出数学思想方法这一主线,使学生更好地领悟各个层面的数学观点、思想和方法。为提高学生的数学素养,形成良好的思维品质,教师还应围绕上述几个基本做法,在不同角度和渠道上做到以下几点。
1.在问题设计中蕴含数学思想方法。
设计问题是为了引发学生的认知冲突,激起学生求知欲望,另外也是通过问题的引导,让学生深度探索新知识。
例如:在学习初三《圆周角》时,为了帮助学生克服学习中的难点,可设计这样的问题:(1)什么叫做圆周角?(2)圆心与圆周角的位置关系有几种?试画出图形。(圆心在角的一边上、圆心在角的内部、圆心在角的外部。)(3)一条弧所对的圆周角与它所对的圆心角有什么关系?
通过教师的点拨,学生感知了逐层深化和数形结合的思想方法在解题中重要作用,增强了思维的深刻性。
2.在例题讲授中突出数学思想方法。
例题教学是数学课堂教学的中心环节,教师应抓住有利时机,通过例题教学突出和强化数学思想方法对解题的指导作用。如:解与“等腰梯形”有关问题时,教材中给出作梯形的高,把解梯形的问题转化为直角三角形。教学中不应停留在这种表层的认识上,应引导学生分析这种方法的深层次含义,即通过“分解与组合”思想实现把未知问题转化为已知问题。进而引导学生去探求这个问题的其他解法,培养学生思维的灵活性和开阔性。通过师生的共同探讨,把解与“等腰梯形”有关问题的常用辅助线进行归纳。
这样的例题教学从数学思想方法的高度去阐明其中的本质和方法,有利于学生掌握解题规律,从题海中解放出来。
3.在解题训练中运用数学思想方法。
教师在选编习题时,要明确习题对数学思想方法的要求,强化学生运用数学思想方法解题意识,使学生体会到利用基础知识和等价变换思想,把未知问题转化为已知问题是解决数学问题的有效途径,加强数学思想方法训练的科学性,做到“举一反三”与“举三归一”相结合,“多题一解”和“一题多解”相结合。不断提炼思想,归纳方法,拓宽思路,提高运用数学思想方法解题的自觉性和主动性。
4.在小结与复习中总结数学思想方法。
数学知识本身具有系统性,数学思想方法也具有系统性。教师在小结与复习中不但要引导学生对知识进行系统梳理,同时还要引导学生对教材深入挖掘,提炼总结数学思想方法,提示归纳方法因素,以便更好地发挥思想方法的整体功能。
例如讲完初中代数《一元二次方程》这章后,方程和方程组的教学在初中阶段基本告一段落,应当进行知识和思想方法的系统梳理。系统与结构图中的箭头表明解代数方程的基本思想——化归思想,即通过消元、降次等手段,不断化归,从而归结为解一元一次方程或一元二次方程。此图用数学思想方法穿针引线,清楚地看到思想方法渗透在知识体系之中。这样总结,可以收到事半功倍的效果。
在多年的教学实践中,我始终把数学思想方法渗透于教学之中,由易到难,循序渐进,培养学生良好的思维品质,优化思维结构,收到了较好的教学效果。
参考文献:
[1]李继胜.提高初中数学教学有效性的途径[J].基础教育研究,2011.2.
[2]陈林波.关于初中数学课堂教学原则的探讨[J].数学学习与研究,2011.