浅谈小学数学基本思想在课堂教学中的意义

2016-10-21 05:08杨金龙
读与写·上旬刊 2016年7期
关键词:符号概念分类

杨金龙

中图分类号:G623.5 文献标识码:B 文章编号:1672-1578(2016)07-0217-01

《义务教育数学课程标准(2011年版)》把"双基"改为"四基",新提出了基本思想、基本活动经验,更加系统、精准的诠释了三维目标要求。那么什么是数学基本思想?有哪些基本思想?下面结合个人对课标的理解和课堂教学实践的心得,浅谈一下数学基本思想在课堂教学中的意义。

数学思想,是指人们对数学理论与内容的本质认识,是从某些具体数学认识过程中提炼出的一些观点。数学方法,就是解决数学问题的方法,即解决数学具体问题时所采用的方式、途径和手段,也可以说是解决数学问题的策略。

史宁中教授指出:基本数学思想不应当是个案的,而必须是一般的。这大概需要满足两个条件:一是数学产生以及数学发展过程中所必须依赖的那些思想。二是学习过数学的人所具有的思维特征。这些特征表现在日常的生活之中。这就可以归纳为三种基本思想,即抽象、推理和模型。

抽象、推理和模型是数学的基本思想,是最高层面的思想,在实践中又派生出很多与具体内容结合的具体思想。在小学阶段,具体数学思想主要有符号化思想、化归思想、分类思想、方程思想、集合思想、数形结合思想、统计与概率思想等等。

1.符号化思想

西方较早地在数学研究中引进了符号,十六世纪数学家韦达对数学符号作了很多改进,并且第一个有意识地系统地用字母表示已知数、未知数及其乘幂,带来了代数学研究的重大拓展,奠定了符号代数的基础。用符号化的语言(包括字母、数字、图形和各种特定的符号)来描述数学的内容,这就是符号思想。在数学中各种量的关系,量的变化以及量与量之间进行推导和演算,都是用小小的字母表示数,以符号的浓缩形式来表达大量的信息,如乘法分配律(a+b)×c=a×c+b×c,这里的a、b、c不仅可以表示1、2、3,也可以表示4、5、6、7……长方形的面积计算公式s=a×b,不管世界上有多少个不同的长方形,都可用它计算出来。这种用符号来体现的数学语言是世界性语言,是一个人数学素养的综合反映。

2.化归思想

2.1 化归思想的概念。人们面对数学问题,如果直接应用已有知识不能或不易解决该问题时,往往需要解决的问题不断转化形式,把它归结为能够解决或比较容易解决的问题,最终使原问题得到解决,这种思想方法称为化归(转化)思想。

2.2 化归所遵循的原则。化归思想的实质就是在已有的简单的、具体的、基本的知识的基础上,把未知化为已知、把复杂化为简单、把一般化为特殊、把抽象化为具体、把非常规划为常规,从而解决各种问题。

2.3 分类思想。数学中每一个概念都有其特有的本质特征,它又是按照一定的规律扩展变化的,它们之间都存在着质变到量变的关系。要正确的认识这些概念,就需要具体的概念依据具体的标准具体分析,这就是数学的分类思想,是指按某种标准,将研究地数学对象分成若干部分进行分析研究。

一般我们分类时要求满足互斥,无遗漏、最简便的原则。如整数以能否被2整除为例,可分为奇数和偶数;若以自然数的约数个数来分类,则可分为质数、合数和1。几何图形中的分类更常见,如学习"角的分类"时,涉及到许多概念,而这些概念之间的关系渗透着量变到质变的规律。不同的分类标准会有不同的分类结果,从而产生新的数学概念和数学知识的结构。 由于分类讨论,一则在学习数学的过程中,学生潜移默化地受到了辨证唯物主义思想的启蒙教育;又一则对学生能力有明显的区别功能,再加上现实世界需要分类研究的普遍性,作为一种数学思想必然会引起人们的重视。

2.4 方程和函数思想。在已知数与未知数之间建立一个等式,把生活语言"翻译"成代数语言的过程就是方程思想。在小学阶段,学生在解应用题时仍停留在小学算术的方法上,一时还不能接受方程思想,因为在算求解题时,只允许具体的已知数参加运算,算术的结果就是要求未知数的解,在算术解题过程中最大的弱点是未知数不允许作为运算对象,这也是算术的致命伤。而在代数中未知数和已知数一样有权参加运算,用字母表示的未知数不是消极地被动地静止在等式一边,而是和已知数一样,接受和执行各种运算,可以从等式的一边移到另一边,使已知与未知之间的数学关系十分清晰。数学思想是现实世界数量关系深入研究的必然产物,对于变量的重要性,恩格斯在自然辩证法一书有关"数学"的论述中已阐述得非常明确:"数学中的转折点是笛卡儿的变数,有了变数,运动进入了数学;有了变数,辨证法进入了数学;有了变数,微分与积分也立刻成为必要的了。"数学思想本质地辨证地反映了数量关系的变化规律,是近代数学发生和发展的重要基础。

2.5 集合思想。集合的概念把指定的具有某种性质的事物看作一个整体,就是一个集合(简称集),其中每个事物叫做该集合的元素(简称元)。给定的集合,它的元素必须是确定的,即任何一个事物是否属于这个集合是明确的。如"学习成绩好的同学"不能构成一个集合,因为构成它的元素是不确定的;而"语文和数学的平均成绩在90分及以上的同学"就是一个集合。一个给定集合中的元素是互不相同的,即集合中的元素不重復出现。只要两个集合的元素完全相同,就说这两个集合相等。

2.6 数形结合思想。数和形是数学研究的两个主要对象,数离不开形,形离不开数,一方面抽象的数学概念,复杂的数量关系,借助图形使之直观化、形象化、简单化。另一方面复杂的形体可以用简单的数量关系表示。在解应用题中常常借助线段图的直观帮助分析数量关系。

2.7 统计思想。小学数学中的统计图表是一些基本的统计方法,求平均数应用题是体现出数据处理的思想方法。

我们广大小学数学教师要做教学有心人,有意渗透,有意点拨,重视数学史的渗透,重视课堂教学小结,要以适应小学生年龄特点的大众化、生活化方式呈现教学内容,让学生通过现实活动,主动参与、自主探究,学会用数学思维方法提出问题、分析问题、解决问题,从而让学生的数学思维能力得到切实、有效地发展,进而提高全民族的数学文化素养。

我们要以数学思想方法为引领分析问题,解决问题,在解决问题的过程中,经过反思、感悟,逐渐提升对数学思想的认识。

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