张 亮
(渭源县麻家集中学 甘肃 渭源 748203)
数学思想是数学的灵魂,而数学方法正是这种精神的体现。在初中数学教学中,应以数学思想为指导,以基础理论为核心,以基本的教学方法进行思维和方法的训练。数学思想是数学意识的重要组成部分,是数学思想质量的重要条件。
所谓的数学思想,就是将现实世界的几何形状与量之间的联系,用思想的方式来进行投影。数学思想如同一个数学家的心灵,要想让学生用自己的思想去思考,而不是机械地死记硬背。初中是连接基础数学与高等数学的关键环节。在初中阶段,指导学生建立数学思想,并运用数学思想思考问题。数学的问题,看起来千变万化,但实际上,思维却是一成不变的。这是一种具有正反两方面性质的经典逻辑思考。由于其灵活性高,只要稍加修改,其效果就会大不相同,题目的解题方式也会发生改变[1]。在这个时候,数学的宏观思想就发挥了作用,它可以帮助学生更好地理解问题。
数学化的理念是把数学知识与现实世界中的问题相联系,突出了应用数学知识的实用价值。初中生的数学思想与初中数学教师的思维方式有着密切的联系,只有对自己的数学思想有一个明确的认识,才能使初中数学教育理念得以贯彻。在新旧知识交汇、知识承上启下的转折点上,自然地导入新知识,使学生容易接受,这是本课程的必要条件。
由于有理数的教学内容大多是相互矛盾的,所以在教授数学知识时,要通过逆向思维的方法来帮助学生掌握和巩固已学过的数学知识,从而达到学以致用的目的。比如,在“有理数乘法”的教学中,乘法的分配律:a(b+c)=ab+ac,然后,要使同学们掌握分配法则的逆解ab+ac=a(b+c)。
类比联想思维是指在看见一件东西时,就会想到另一件类似的东西,并利用已有的知识去处理。因此,在初中数学教学中,教师要有效地渗透联想的思维方式,激发学生的发散性思考,有助于巩固已学的内容。比如,在“2x+6=3-x”一元一次方程的习题中,老师会给学生讲解基本的内容,然后给出一个答案:2x+x=3-6,3x=-3,x=-1。通过对2x+6<3-x的计算,激发学生的思考能力,让他们得到:2x+x<3-6,3x<-3,x<-1。另外教师可以利用类比的思维,将题目进行归类,列举出一些有代表性的例子,并在此基础上,激发学生对问题的宏观把握,明确题目的类别,从而达到对症下药的目的。比如,在解释三角形的相等时,可以用两把形状相同、尺寸不同的三角尺、给同学们解释。
数形结合思维是把问题转换为数学问题的一种方法,教师可以考虑把数学和数形结合的规则解释给学生听。同时,鼓励同学们在遇到抽象问题时,能够将其转换成简单明了的问题。因此,在初中的数学教育过程中,应该把数型结合的思想引入到初中的数学课堂,从而拓宽学生的视野,发展他们的想象力。例如,在“正”与“负”两种情况下,教师可以要求数轴线左边的数字小于右侧的数字,而在同一个数轴上,则是负的,离0越近,数字就会越大[2]。反之,正的值与0的距离愈接近,则愈小。接着,同学们在本子上画几个轴,把中间的点划出来,用0表示,数字轴线的左侧是负的,右侧是正的。老师要求学生用尺子在数轴上刻度,找到自己要对比的数值,从而使抽象的数字更易于理解,培养学生的数学学习习惯,从而促进学生的思考。
分类讨论的思维方式就是根据问题的相似性,把问题划分为不同的类型,然后依次分析讨论。所以,教师要把学习到的知识与题目紧密结合,把不熟悉的数学知识简单化,把所学的知识与所学的问题紧密结合,使学生学会学以致用,培养学生的逻辑思维能力。比如,在“解决公式|4×4|-|2×+2|=14”的问题时,老师可以将问题简化。在x≥1的情况下,原来的公式为(4×4)-(2×+2)=14,x=10。如果 -1<x>1,则公式为4-4×-2x=14,x=-2(四舍五入)。在x≤-1的情况下,原来的公式是:4×4×+2×+2=14,x=-4。从问题的思路来看,x的数值要么是10,要么是-4。运用学生分类讨论的思维方式,可以使题目的形式变得简单,简化解决问题的方式,提高逻辑思维的水平。
数学历史是一种研巧数学发展与法则的科学,简单地说,就是数学的历史。数学发展的历史,既要从内容、思想来看,也要从发展的历史、思想等多个角度来看。数学历史的发展历程,包括数学发展的历史,哲学,文化学,宗教等,都是一种交叉学科。在初中数学课堂教学中,适当渗透数学史知识有利于吸引学生对数学的热爱。数学发展史就是数学思想和方法的历史。数学思想和方法的发展是贯穿数学史的主线。在教学中适当增加数学史知识,充分探索初中数学教材中的数学思维方法,并将二者有机结合,提高学习效率。比如:在《字母表示数》的时候,把二者有机结合起来,从而提高课堂效率。
数学建模思维是对现实生活的一种重要反映。教师在讲授的过程中,可以根据自己的亲身体验,来体现数学的活跃性和实用性。然而,在当前的数学教学中,很多教师并没有认识到数学建模的重要性,因此,如何有效地指导学生运用有效的数学解题方法,就显得尤为困难。老师应具备在教学过程中创建求解问题的机会,传授基础的数学知识,运用这些知识来处理日常和生产中遇到的问题,把一个真实的问题转换成一个二进制的基础方程式,这就是建模思想。与传统的数学学习方法不同,实验操作注重学生的实践,比如《乘法公式(一)》,可以通过以下几个步骤来完成:完成四张卡片,熟悉每一张卡片的面积和大小?把这四张卡片拼在一起,得到的地图是什么形状,面积有多大?在推导乘法公式的时候,“数形结合”的概念贯穿其中,学生的逻辑推理能力和实际操作能力都得到了极大的提升。
数学知识的形成和发展,实际上就是数学思维的过程。在数学课堂上,学生不仅可以获得数学概念、定理、定律等知识,还可以形成归纳、抽象等思维品质,培养良好的数学思维习惯。传统的数学教学方法是“教学成果”。在概念教学中,是“定义+模型”的教学形式;“教学过程”克服了“教学成果”的缺陷,全面设计了以数学思维和方法为核心的教学结构,让学生参与到数学的活动中,既能快速地掌握知识,又能培养学生的创造力。“过程教学”可以解决“成果教学”的问题。在教学中,要使学生积极地融入到数学的生成之中,使他们认识到其发生的原因,理解它的含义和意义,理解它的实质,体会它所包含的数学思想和方法。通过概念教学,学生可以理解数学发现的过程是一个充满经验的过程,从而提高学生的学习兴趣,引导学生欣赏创新的手段,增强他们的创新意识[3]。例如,在绝对值概念的教学中(数字轴上与数字对应的点与原点之间的距离称为数字的绝对值),如果有“数形结合”的概念,就必须马上告诉学生,以促进学生数学思想的发展。
华罗庚曾经说过一句话:学习数学,最好的办法就是从数学家那里找到材料,而不是从书本上找到答案,因为在寻找结论的过程中,数学的思维方式比结论更重要,因为数学中的法则、公式等,都是很详细的,因此,在规则和公式的教学过程中,不仅要得出结论,还要引导学生参与探索、推导和挖掘的过程,理顺因果关系以及与其他知识的关系,以建立坚实的知识体系,引导学生体验和探索知识形成的过程。例如,通过在Suke版中教授绝对值的性质(I),他将数学思维和分类讨论方法结合起来,比如,在给学生讲解《整式的乘法》的时候,每个章节的公式都是从几何学中推导出来的,然后用代数来证明,这是一个很好的办法,可以让“数形结合”的数学思想更加牢固。例如:在《字母表示数》课中,实验1和实验2是一种探索规则的问题,它是一种很好的数学思想方式,可以体现“从特殊到普通”,再“从普通到特别”的数学思想方式。所以,在“过程教学”的教学中,老师把学生的思想和经验都集中到接受、分析和理解的问题上。
关于题海战略已经让很多学生吃尽了苦头,在数学课上,老师们在寻找问题的思路和解决方案的时候,会逐渐地渗透到学生的思维方式,让他们的思维变得更加条理性、灵活性,为了有效提高学生的数学素养,降低数学学习难度。例如:案例分析3种老师在“问题探究”部分的提问1(也就是例1),立即带领学生总结所包含的“从特别到普遍”的思想方法和“方程”的概念;最后,提问2(即实例2),引导学生对所包含的“整体”概念进行归纳;问题3(即例子3),让学生把“方程”的概念归纳出来。这样,学生就不会学到零碎的知识,只会学到全面的知识,也就是掌握了数学的思维方式。
总之,初中阶段是培养学生学习方法和习惯的黄金阶段,教师的有效指导肯定会让他们的学习事半功倍。因此,在初中数学中,为了达到目标和任务,需要综合应用类比联想、数形结合、分类讨论、逆向思维等多方面思考,以促进学生在数学上的学习。