邹伟
摘 要: 数学思想蕴涵在数学知识形成、发展和应用的过程中,是数学知识和方法在更高层次上的抽象和概括,在初中数学课堂上渗透数学思想,可以培养和提高学生的数学素养和应用数学的能力.本文从初中数学课堂的实际出发,讨论了在初中数学课堂教学中如何进行数学思想的渗透.
关键词: 数学思想 分类思想 整体思想 数学建模思想
米斯拉说过:数学是人类的思考中最高的成就.作为数学知识灵魂的数学思想的重要性更是可见一斑.所谓数学思想是指从一些具体的数学认识过程中提升的正确观念,是对数学事实与理论概括后产生的本质认识.2011版《初中数学新课程标准(修改稿)》指出:为了帮助学生真正理解数学知识,教师应注重数学知识与学生生活经验的联系、与学生学科知识的联系,组织学生开展实验、操作、尝试等活动,引导学生进行观察、分析、抽象概括,运用知识进行判断.教师还应揭示知识的数学实质及其体现的数学思想,帮助学生理清相关知识之间的区别和联系等.数学思想蕴涵在数学知识形成、发展和应用的过程中,是数学知识和方法在更高层次上的抽象与概括,如抽象、分类、归纳、演绎、模型等.学生在积极参与教学活动的过程中,通过独立思考、合作交流,逐步感悟数学思想.因此,初中数学教师在日常教学中,应该合理适时地渗透数学思想,从而更好地培养和提高学生的数学素养和应用数学的能力.
1.分类思想的渗透
分类思想是根据数学本质属性的相同点和不同点,将数学研究对象分为不同种类的一种数学思想.分类以比较为基础,比较是分类的前提,分类是比较的结果.分类思想贯穿于整个初中数学的全部内容中,初中教材中很多定义、定理、公式本身都是分类定义、分类概括的,例如数的分类、图形的分类、代数式的分类、函数的分类,等等,教师在教学中要有意识地让学生在学习过程中体会分类讨论的思想.
初中数学教材中有这样一道题:已知平面上有四个点A、B、C、D,过其中每两点画直线,一共可以画多少条?
分析:过平面上四点画直线有三种情况:(1)四点共线时,只能画一条直线;(2)四点中有三点共线时,可画四条直线;(3)四点中任意三点都不共线时,可画六条直线.
再如:已知|x|=3,y =4,求x+y的值.
解:因为|x|=3,y =4,所以x=3或x=-3,y=2或y=-2.
因此,对于x,y的取值,应分四种情况讨论.当x=3,y=2或x=3,y=-2或x=-3,y=2或x=-3,y=-2时,分别求出x+y的值为5;1;-1;-5.
这些问题都能很好地体现分类思想.在平时的训练中,教师要多通过此类题的练习,在日常教学中的有序、有目的地渗透分类思想.通过分类讨论,既使得问题得到解决,又能使学生学会多角度、多方面地分析、解决问题,从而培养学生思维的严密性、全面性,提高学生的数学素养.
2.整体思想的渗透
整体思想是指在考虑数学问题时,从大处着眼,由整体入手,注重问题的整体结构,将题目中的某些元素或组合看成一个整体,从而达到化繁为简、化易为难的效果.整体思想在代数式的化简与求值、解方程(组)、几何解证等方面都有着广泛的应用,整体代入、叠加叠乘处理、整体运算、整体设元、整体处理、几何中的补形等都是整体思想方法在解决数学问题中的具体运用.
例如:如果x+y=6,那么(x+y) +4(x+y)=?摇 ?摇.
解析:本题是直接代入求值的一个基本题型,x、y的值虽然都不知道,但我们发现已知式与要求的式子中都有(x+y),所以只需要把式中的x+y的值代入要求的式子,即可得出结果,即
(x+y) +4(x+y)=6 +4×6=60.
又如:x -3x+7的值为5,则2x -6x+9=?摇 ?摇.
解析:将要求的式子进行转化,“凑”出与已知式相同的式子再代入求值,即由2x -6x+9得2x -6x+9=2(x -3x+7)-5=2×5-5=5.
本题也可将已知式进行转化,由x -3x+7的值为8,得x -3x=-2,两边再乘以2,得2x -6x=-4,于是2x -6x+9=5.
3.数学建模思想的渗透
什么是数学建模思想?简单地说是一种数学的思考方法,是运用数学的语言和方法,通过抽象、简化建立能近似刻画并“解决”实际问题的一种强有力的数学手段.数学建模的过程是一个综合性的过程,是学生的各种能力协调发展的过程,更是一个培养学生创新意识和创造能力、培养团队合作意识和团队合作精神的过程.2011版《初中数学新课程标准(修改稿)》指出:模型思想的建立是学生体会和理解数学与外部世界联系的基本途径.建立和求解模型的过程包括:从现实生活或具体情境中抽象出数学问题,用数学符号建立方程、不等式、函数等表示数学问题中的数量关系和变化规律,求出结果、并讨论结果的意义.这些内容的学习有助于学生初步形成模型思想,提高学习数学的兴趣和应用意识.
例如:已知线段AC∶AB∶BC=3∶4∶8,并且AC+AB=21cm,求线段BC的长.
解:设AC=3xcm,那么AB=4xcm,BC=7xcm,
因为AC+AB=21cm,
所以3x+4x=21cm,解得x=3cm.
因此BC=7x=24cm.
这样,既建立了数学模型(方程模型),又顺利地解决了问题.
在初中数学教学中除了渗透了以上数学思想外,还渗透了函数思想、化归思想、对应思想、集合思想、转换思想等.数学思想是在数学知识的发生和应用的过程中形成和发展的,因此,教师要有机地利用数学学习过程进行渗透,不断地加以归纳、提炼、强化.这就要求教师认真钻研教材,从整体出发,有计划、有目的地结合数学知识的学习进行数学思想的教学.
参考文献:
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[2]沈文选.中学数学思想方法.湖南师范大学出版社,2000.5.
[3]张奠宙,宋乃庆.数学教育概论.高等教育出版社,2004.10.
[4]李伟,高隆昌.数学思想赏析.大连理工大学出版社,2009.8.