黄友民
摘要:加强数学思想方法的教学能够增强学生的数学观念,提高数学综合能力,形成良好的“数学素质”,从而能达到数学教育的目的的有效途径。本文从知识发生过程、思维教学活动过程、问题解决方法探究过程、知识的总结归纳过程等四个层面进行感性积累和理性思考,提出初中数学思想方法教学的几个方法。
关键词:思想方法;数学综合能力
数学教育的目的,是全面提高初中学生的“数学素质”,而加强数学思想方法的教学能够增强学生的数学观念,提高数学综合能力,形成良好的“数学素质”,从而能达到数学教育的目的的有效途径。让学生理解,掌握并运用数学思想和方法能对学生今后的学习、生活和工作长期起作用,并使其终身受益,因此,初中数学教学中重视数学思想方法的教学具有十分重要的意义。
一、在知识发生过程中渗透数学思想方法
1.不简单下定义
概念教学不应简单给出定义,应当引导学生感受或领悟隐含于概念形成之中的数学思想。比如负数概念的教学,设计一个揭示概念与新问题矛盾的实例,使学生感到“负数”产生的合理性和必要性,领悟其中的数学符号化思想的价值,则无疑有益于激发学生探究概念的兴趣,从而更深刻,全面的理解概念。我在演示温度计时提出这样一个问题:今年冬季某天温州白天的最高气温是零上10℃,夜晚的最低气温是零下5℃,问这天的最高气温比最低气温高多少度?学生知道通过实施减法来求出问题的答案,但是,在具体列式时遇到了困惑:是“10℃—5℃”吗?不对!是“零上10℃—零下5℃”吗?似乎对,但又无法进行运算。于是,一个关于“负数”及其表示的思考由此而展开了。再通过现实生活中大量表示相反意义的量,抽象概括出相反意义的量可用数学符号“+”与“-”来表示。从而解决了实际生活和数学中的一系列运算问题,教学也达到了知识与思想协调发展的目的。
2.定理公式教学中不过早给结论
数学定理,公式,法则等结论都是具体的判断,而判断则可视为压缩了的知识链。教学中要恰当地拉长这一知识链,引导学生参与结论的探索,发现,推导的过程,弄清每个结论的因果关系,探讨它与其他知识的关系,领悟引导思维活动的数学思想。例如有理数加法法则的教学,我通过设计若干问题有意识地渗透或再现一些重要的数学思想;在讨论两个有理数相加有多少种可能的情形中,渗透分类思想;在寻找各种具体的有理数运算的结果的规律中,渗透归纳,抽象概括思想;在“两个相反数相加得零”写在“异号两数相加”法则里,渗透特殊与一般思想。
二、在思维教学活动过程中,揭示数学思想方法
数学课堂教学必须充分暴露思维过程,让学生参与教学实践活动,揭示其中隐含的数学思想,才能有效地发展学生的数学思想,提高学生的数学素养。下面以“n等分正n边形”活动课的课堂教学为例,简要说明。
[教学目标]掌握运用类比,归纳,猜想思想指导〖TP12.TIF,4。1,PZ〗
思维,发现n等分正n边形的规律;学会用化归思想
指导探索论证途径,掌握化归方法;加强数形结合思图1
想的应用意识。
[教学过程](1)假设问题情境,激发探索欲望,蕴涵化归思想。
教师:(如图1),正方形玻璃片,如何裁两刀,把它分成面积相等的四块。(学生充分讨论,动手操作,AD
教师展示学生解决方案)。现有一师傅〖TP13.TIF,5。1,PZ〗
师傅不小心,第一刀裁成如右图2所示,请大家思考如何裁第二刀,使两刀BC能裁成面积相等的四块?(点O为正方图2形的中心)(2)鼓励学生思维,指导发现方法,渗透转化,猜想,割补思想。
教师:第二刀的裁法应满足什么条件?为什么裁得的每一小块玻璃片面积是原正方形玻璃面积的四分之一?
(3)推广规律,揭示特殊到一般的思想。
教师:如何裁三刀,把正三角形玻璃分成面积相等的三块?正六边形呢?正n边形呢?
你能否找出每两条裁痕之间的夹角a的一般性规律呢?类比,归纳,猜想出一般性规律a
,反思探索过程,优化思维方法,激活化归思想,体现数形结合。教师:从上面的探索中,你主要运用了由特殊到一般的化归思想,但是,又是什么启发我们用这种思想指导解决问题呢?你能制作这种裁分工具吗?
让学生亲自参与探索定理的结论及证明过程,大大激发了学生的求知兴趣,同时,他们也体验到“创造发明”的愉悦,数学思想在这一过程中得到了有效的发展。
三、在问题解决方法的探究过程中激活数学思想方法
数学知识可以用言传口授的方法传递给学生,而数学思想则很难办到,数学教学在使学生初步领悟了某些最高思想的基础上,还要积极引导学生参与数学问题的解决过程,通过主体主动的数学活动激活知识形态的数学思想,逐步形成数学思想指导思维活动,探索数学问题的解决策略。数学思想也只有在需要该种思想的数学活动中才能形成。
比如“平行四边形面积的求法”这一问题,要获取解决方法,首先需要探索解决策略,而在探索解决策略的思想活动中,化归思想的指导将思维正确定向于转化成求已知的矩形面积(图3。其次,是如何实现转化,即化归方法的选择)。
〖XC14.TIF〗
由于转化目标是矩形,所以作辅助线DE和CF即可实现转化目标,若我们仅停留在这一层次的教学上,学生的数学思想也只是处于知识状态,属感性认识。假期将(图3)进行适当的变化,即使AB变短一些,(如图4)所示,那么如何实现转化呢?若借助于知识形态的数学思想指导思维活动,则很可能会作出与(图3)一样式辅助线,但这种转化显然不能实现最终的化归目标,尽管从表面上看也化归为矩形,但与原梯形不等积。通过问题变式的教学,使其真正认识到求解该问题的方法的实质是等积变换,即要在保持面积不变的情形下实现化归目标,而化归的手段是“三角形移位”,作辅助线是为了“三角形定位”创造条件。在这种思想方法指导下,便能作出AD、BC之中点来实现转化目标的正确选择。这样,学生的化归思想就会得到深化。
由于同一数学知识可表现出不同的数学思想方法,而同一数学思想方法又常常分布在许多不同的知识点里,所以通过教学设计,例题分析课堂小结,单元总结或总复习,甚至是某个概念,定理公式,问题教学都可以在纵横两方面归纳概括出数学思想方法。
参考文献:
[1]《初中数学新课程标准》浙江版。
[2]《新课程教学设计与案例分析》(初中数学),浙江省农村中小学教师提升工程专用教材。
(作者单位:温州市苍南县桥墩一中325806)