張 亮
(渭源縣麻家集中學 甘肅 渭源 748203)
數(shù)學思想是數(shù)學的靈魂,而數(shù)學方法正是這種精神的體現(xiàn)。在初中數(shù)學教學中,應(yīng)以數(shù)學思想為指導,以基礎(chǔ)理論為核心,以基本的教學方法進行思維和方法的訓練。數(shù)學思想是數(shù)學意識的重要組成部分,是數(shù)學思想質(zhì)量的重要條件。
所謂的數(shù)學思想,就是將現(xiàn)實世界的幾何形狀與量之間的聯(lián)系,用思想的方式來進行投影。數(shù)學思想如同一個數(shù)學家的心靈,要想讓學生用自己的思想去思考,而不是機械地死記硬背。初中是連接基礎(chǔ)數(shù)學與高等數(shù)學的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在初中階段,指導學生建立數(shù)學思想,并運用數(shù)學思想思考問題。數(shù)學的問題,看起來千變?nèi)f化,但實際上,思維卻是一成不變的。這是一種具有正反兩方面性質(zhì)的經(jīng)典邏輯思考。由于其靈活性高,只要稍加修改,其效果就會大不相同,題目的解題方式也會發(fā)生改變[1]。在這個時候,數(shù)學的宏觀思想就發(fā)揮了作用,它可以幫助學生更好地理解問題。
數(shù)學化的理念是把數(shù)學知識與現(xiàn)實世界中的問題相聯(lián)系,突出了應(yīng)用數(shù)學知識的實用價值。初中生的數(shù)學思想與初中數(shù)學教師的思維方式有著密切的聯(lián)系,只有對自己的數(shù)學思想有一個明確的認識,才能使初中數(shù)學教育理念得以貫徹。在新舊知識交匯、知識承上啟下的轉(zhuǎn)折點上,自然地導入新知識,使學生容易接受,這是本課程的必要條件。
由于有理數(shù)的教學內(nèi)容大多是相互矛盾的,所以在教授數(shù)學知識時,要通過逆向思維的方法來幫助學生掌握和鞏固已學過的數(shù)學知識,從而達到學以致用的目的。比如,在“有理數(shù)乘法”的教學中,乘法的分配律:a(b+c)=ab+ac,然后,要使同學們掌握分配法則的逆解ab+ac=a(b+c)。
類比聯(lián)想思維是指在看見一件東西時,就會想到另一件類似的東西,并利用已有的知識去處理。因此,在初中數(shù)學教學中,教師要有效地滲透聯(lián)想的思維方式,激發(fā)學生的發(fā)散性思考,有助于鞏固已學的內(nèi)容。比如,在“2x+6=3-x”一元一次方程的習題中,老師會給學生講解基本的內(nèi)容,然后給出一個答案:2x+x=3-6,3x=-3,x=-1。通過對2x+6<3-x的計算,激發(fā)學生的思考能力,讓他們得到:2x+x<3-6,3x<-3,x<-1。另外教師可以利用類比的思維,將題目進行歸類,列舉出一些有代表性的例子,并在此基礎(chǔ)上,激發(fā)學生對問題的宏觀把握,明確題目的類別,從而達到對癥下藥的目的。比如,在解釋三角形的相等時,可以用兩把形狀相同、尺寸不同的三角尺、給同學們解釋。
數(shù)形結(jié)合思維是把問題轉(zhuǎn)換為數(shù)學問題的一種方法,教師可以考慮把數(shù)學和數(shù)形結(jié)合的規(guī)則解釋給學生聽。同時,鼓勵同學們在遇到抽象問題時,能夠?qū)⑵滢D(zhuǎn)換成簡單明了的問題。因此,在初中的數(shù)學教育過程中,應(yīng)該把數(shù)型結(jié)合的思想引入到初中的數(shù)學課堂,從而拓寬學生的視野,發(fā)展他們的想象力。例如,在“正”與“負”兩種情況下,教師可以要求數(shù)軸線左邊的數(shù)字小于右側(cè)的數(shù)字,而在同一個數(shù)軸上,則是負的,離0越近,數(shù)字就會越大[2]。反之,正的值與0的距離愈接近,則愈小。接著,同學們在本子上畫幾個軸,把中間的點劃出來,用0表示,數(shù)字軸線的左側(cè)是負的,右側(cè)是正的。老師要求學生用尺子在數(shù)軸上刻度,找到自己要對比的數(shù)值,從而使抽象的數(shù)字更易于理解,培養(yǎng)學生的數(shù)學學習習慣,從而促進學生的思考。
分類討論的思維方式就是根據(jù)問題的相似性,把問題劃分為不同的類型,然后依次分析討論。所以,教師要把學習到的知識與題目緊密結(jié)合,把不熟悉的數(shù)學知識簡單化,把所學的知識與所學的問題緊密結(jié)合,使學生學會學以致用,培養(yǎng)學生的邏輯思維能力。比如,在“解決公式|4×4|-|2×+2|=14”的問題時,老師可以將問題簡化。在x≥1的情況下,原來的公式為(4×4)-(2×+2)=14,x=10。如果 -1<x>1,則公式為4-4×-2x=14,x=-2(四舍五入)。在x≤-1的情況下,原來的公式是:4×4×+2×+2=14,x=-4。從問題的思路來看,x的數(shù)值要么是10,要么是-4。運用學生分類討論的思維方式,可以使題目的形式變得簡單,簡化解決問題的方式,提高邏輯思維的水平。
數(shù)學歷史是一種研巧數(shù)學發(fā)展與法則的科學,簡單地說,就是數(shù)學的歷史。數(shù)學發(fā)展的歷史,既要從內(nèi)容、思想來看,也要從發(fā)展的歷史、思想等多個角度來看。數(shù)學歷史的發(fā)展歷程,包括數(shù)學發(fā)展的歷史,哲學,文化學,宗教等,都是一種交叉學科。在初中數(shù)學課堂教學中,適當滲透數(shù)學史知識有利于吸引學生對數(shù)學的熱愛。數(shù)學發(fā)展史就是數(shù)學思想和方法的歷史。數(shù)學思想和方法的發(fā)展是貫穿數(shù)學史的主線。在教學中適當增加數(shù)學史知識,充分探索初中數(shù)學教材中的數(shù)學思維方法,并將二者有機結(jié)合,提高學習效率。比如:在《字母表示數(shù)》的時候,把二者有機結(jié)合起來,從而提高課堂效率。
數(shù)學建模思維是對現(xiàn)實生活的一種重要反映。教師在講授的過程中,可以根據(jù)自己的親身體驗,來體現(xiàn)數(shù)學的活躍性和實用性。然而,在當前的數(shù)學教學中,很多教師并沒有認識到數(shù)學建模的重要性,因此,如何有效地指導學生運用有效的數(shù)學解題方法,就顯得尤為困難。老師應(yīng)具備在教學過程中創(chuàng)建求解問題的機會,傳授基礎(chǔ)的數(shù)學知識,運用這些知識來處理日常和生產(chǎn)中遇到的問題,把一個真實的問題轉(zhuǎn)換成一個二進制的基礎(chǔ)方程式,這就是建模思想。與傳統(tǒng)的數(shù)學學習方法不同,實驗操作注重學生的實踐,比如《乘法公式(一)》,可以通過以下幾個步驟來完成:完成四張卡片,熟悉每一張卡片的面積和大小?把這四張卡片拼在一起,得到的地圖是什么形狀,面積有多大?在推導乘法公式的時候,“數(shù)形結(jié)合”的概念貫穿其中,學生的邏輯推理能力和實際操作能力都得到了極大的提升。
數(shù)學知識的形成和發(fā)展,實際上就是數(shù)學思維的過程。在數(shù)學課堂上,學生不僅可以獲得數(shù)學概念、定理、定律等知識,還可以形成歸納、抽象等思維品質(zhì),培養(yǎng)良好的數(shù)學思維習慣。傳統(tǒng)的數(shù)學教學方法是“教學成果”。在概念教學中,是“定義+模型”的教學形式;“教學過程”克服了“教學成果”的缺陷,全面設(shè)計了以數(shù)學思維和方法為核心的教學結(jié)構(gòu),讓學生參與到數(shù)學的活動中,既能快速地掌握知識,又能培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力。“過程教學”可以解決“成果教學”的問題。在教學中,要使學生積極地融入到數(shù)學的生成之中,使他們認識到其發(fā)生的原因,理解它的含義和意義,理解它的實質(zhì),體會它所包含的數(shù)學思想和方法。通過概念教學,學生可以理解數(shù)學發(fā)現(xiàn)的過程是一個充滿經(jīng)驗的過程,從而提高學生的學習興趣,引導學生欣賞創(chuàng)新的手段,增強他們的創(chuàng)新意識[3]。例如,在絕對值概念的教學中(數(shù)字軸上與數(shù)字對應(yīng)的點與原點之間的距離稱為數(shù)字的絕對值),如果有“數(shù)形結(jié)合”的概念,就必須馬上告訴學生,以促進學生數(shù)學思想的發(fā)展。
華羅庚曾經(jīng)說過一句話:學習數(shù)學,最好的辦法就是從數(shù)學家那里找到材料,而不是從書本上找到答案,因為在尋找結(jié)論的過程中,數(shù)學的思維方式比結(jié)論更重要,因為數(shù)學中的法則、公式等,都是很詳細的,因此,在規(guī)則和公式的教學過程中,不僅要得出結(jié)論,還要引導學生參與探索、推導和挖掘的過程,理順因果關(guān)系以及與其他知識的關(guān)系,以建立堅實的知識體系,引導學生體驗和探索知識形成的過程。例如,通過在Suke版中教授絕對值的性質(zhì)(I),他將數(shù)學思維和分類討論方法結(jié)合起來,比如,在給學生講解《整式的乘法》的時候,每個章節(jié)的公式都是從幾何學中推導出來的,然后用代數(shù)來證明,這是一個很好的辦法,可以讓“數(shù)形結(jié)合”的數(shù)學思想更加牢固。例如:在《字母表示數(shù)》課中,實驗1和實驗2是一種探索規(guī)則的問題,它是一種很好的數(shù)學思想方式,可以體現(xiàn)“從特殊到普通”,再“從普通到特別”的數(shù)學思想方式。所以,在“過程教學”的教學中,老師把學生的思想和經(jīng)驗都集中到接受、分析和理解的問題上。
關(guān)于題海戰(zhàn)略已經(jīng)讓很多學生吃盡了苦頭,在數(shù)學課上,老師們在尋找問題的思路和解決方案的時候,會逐漸地滲透到學生的思維方式,讓他們的思維變得更加條理性、靈活性,為了有效提高學生的數(shù)學素養(yǎng),降低數(shù)學學習難度。例如:案例分析3種老師在“問題探究”部分的提問1(也就是例1),立即帶領(lǐng)學生總結(jié)所包含的“從特別到普遍”的思想方法和“方程”的概念;最后,提問2(即實例2),引導學生對所包含的“整體”概念進行歸納;問題3(即例子3),讓學生把“方程”的概念歸納出來。這樣,學生就不會學到零碎的知識,只會學到全面的知識,也就是掌握了數(shù)學的思維方式。
總之,初中階段是培養(yǎng)學生學習方法和習慣的黃金階段,教師的有效指導肯定會讓他們的學習事半功倍。因此,在初中數(shù)學中,為了達到目標和任務(wù),需要綜合應(yīng)用類比聯(lián)想、數(shù)形結(jié)合、分類討論、逆向思維等多方面思考,以促進學生在數(shù)學上的學習。