在一次和初一學(xué)生交流的時(shí)候,一位學(xué)習(xí)成績還算優(yōu)秀的女學(xué)生問我:“我們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)難道就是為了考試嗎?我所學(xué)的數(shù)學(xué)基本知識(shí)在我們生活中基本無用.”我想這位女生的話代表了很多學(xué)生的困惑,也有其他學(xué)科的老師在私下說數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)又難,對(duì)于絕大部分學(xué)生出身社會(huì)也無用.我認(rèn)為:我們中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué),一方面要傳授數(shù)學(xué)知識(shí),使學(xué)生掌握必備數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和解決數(shù)學(xué)問題的基本能力.但另一方面,更要通過數(shù)學(xué)知識(shí)這個(gè)載體,挖掘其中蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想方法,更好地理解數(shù)學(xué),掌握數(shù)學(xué),形成正確的數(shù)學(xué)觀和一定的數(shù)學(xué)意識(shí).正所謂“授之以魚,不如授之以漁”.不管他們將來從事什么職業(yè)和工作,數(shù)學(xué)思想方法,作為一種解決問題的思維策略,肯定會(huì)影響一個(gè)人的思維方式,這將隨時(shí)隨地有意無意地發(fā)揮作用.
所謂數(shù)學(xué)思想,是指人們對(duì)數(shù)學(xué)理論與內(nèi)容的本質(zhì)認(rèn)識(shí),是對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)方法的進(jìn)一步抽象和概括,它直接支配著數(shù)學(xué)的實(shí)踐活動(dòng),屬于對(duì)數(shù)學(xué)規(guī)律的理性認(rèn)識(shí)的范疇.
通過對(duì)教材和大綱的研究,結(jié)合多年教學(xué)過程發(fā)現(xiàn):中學(xué)數(shù)學(xué)中的主要思想有:分類討論思想、數(shù)形結(jié)合思想、函數(shù)與方程思想、化歸與轉(zhuǎn)化思想等.
讓學(xué)生形成數(shù)學(xué)思想是我們數(shù)學(xué)教學(xué)的最終目的.在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中實(shí)際包括兩條主線,其一是數(shù)學(xué)的基本知識(shí)及應(yīng)用基本知識(shí)解決問題的基本能力,這是編寫教材的一條明線.其二是數(shù)學(xué)思想方法,這是編寫教材的指導(dǎo)思想,它是大都不能明確寫進(jìn)教材的一條暗線.前者容易理解,后者不易看明.因此要使學(xué)生形成數(shù)學(xué)思想,必須在教學(xué)中注重基本知識(shí)和基本能力的培養(yǎng).在培養(yǎng)數(shù)學(xué)基本知識(shí)和基本能力的同時(shí),必須注意數(shù)學(xué)思想方法的有機(jī)滲透和統(tǒng)帥作用.
在數(shù)學(xué)教學(xué)中每一位老師為了學(xué)生掌握所學(xué)知識(shí),都特別注重讓學(xué)生掌握數(shù)學(xué)方法.在初中代數(shù)中,解多元方程組,用的是“消元法”;解高次方程,用的是“降次法”;這里的“消元”、“降次”、都是具體的數(shù)學(xué)方法,但它們不是數(shù)學(xué)思想,這三種方法共同體現(xiàn)出“轉(zhuǎn)化”這一數(shù)學(xué)思想.“配方法”,它的實(shí)質(zhì)是恒等變形,體現(xiàn)了“變換”的數(shù)學(xué)思想.
要讓學(xué)生具有數(shù)學(xué)思想,老師在數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)思想要從如下幾方面入手:自覺性、可行性、反復(fù)性、系統(tǒng)性.下面以我在教學(xué)中滲透數(shù)形結(jié)合思想為例說明我在教學(xué)中如何逐步讓學(xué)生形成數(shù)形結(jié)合思想.
數(shù)與形是數(shù)學(xué)知識(shí)體系中的兩塊基石,是數(shù)學(xué)教學(xué)中不可分割的兩方面,數(shù)側(cè)重于研究物體數(shù)量方面,具有精確性,形側(cè)重于研究物體形的方面,具有直觀性.著名數(shù)學(xué)大師華羅庚曾經(jīng)說過:數(shù)缺形時(shí)少直觀,形缺數(shù)時(shí)難入微.這句話道出了數(shù)與形之間的緊密聯(lián)系.?dāng)?shù)形結(jié)合其實(shí)就是通過結(jié)合抽象的數(shù)學(xué)語言和直觀的圖形,將抽象思維與形象思維有機(jī)地結(jié)合起來,將數(shù)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為相關(guān)元素的數(shù)量計(jì)算,這樣既能充分發(fā)揮數(shù)的優(yōu)勢(shì),又能利用形的直觀性,借助形象思維解決抽象的問題,達(dá)到化難為易的目的.
就初中階段數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)而言,數(shù)軸、直角坐標(biāo)系、勾股定理、函數(shù)(一次函數(shù),反比例函數(shù),二次函數(shù)和銳角三角函數(shù))等都是數(shù)形結(jié)合得以實(shí)現(xiàn)的幾個(gè)基本數(shù)學(xué)工具.
數(shù)軸實(shí)現(xiàn)了數(shù)和形的首次結(jié)合,它充分發(fā)揮了數(shù)的準(zhǔn)確,形的直觀,將負(fù)數(shù)、相反數(shù)、絕對(duì)值、有理數(shù)的大小比較等.將數(shù)和形有機(jī)的融合在一起.七年級(jí)上學(xué)期通過數(shù)軸及相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí),只是讓學(xué)生孕育一下數(shù)形結(jié)合思想.以及七年級(jí)下學(xué)期學(xué)習(xí)一元一次不等式(組)的解集在數(shù)軸上表示.在這些教學(xué)階段都只是孕育階段.
平面直角坐標(biāo)系是由法國偉大的數(shù)學(xué)家笛卡兒創(chuàng)立的.平面直角坐標(biāo)系是聯(lián)系數(shù)與形的橋梁,是數(shù)形結(jié)合思想的光輝典范,它使數(shù)形結(jié)合有了理論的基礎(chǔ),是使用代數(shù)方法研究幾何問題的有力工具.平面直角坐標(biāo)系的學(xué)習(xí)充分體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合的思想,而坐標(biāo)方法的簡單應(yīng)用(平移及對(duì)稱等)更是從實(shí)際應(yīng)用的角度讓學(xué)生感受數(shù)形結(jié)合的思想.通過平面直角坐標(biāo)系的學(xué)習(xí),使學(xué)生初步形成數(shù)形結(jié)合的思想.
函數(shù)是初中學(xué)習(xí)階段非常重要的一大塊知識(shí),通過一次函數(shù)的學(xué)習(xí),重點(diǎn)使學(xué)生能夠畫出一次函數(shù)的草圖,結(jié)合草圖說出函數(shù)圖象的性質(zhì).另一方面,能夠通過圖象迅速確定k和b的符號(hào).通過這兩方面的應(yīng)用,讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)數(shù)形結(jié)合的優(yōu)點(diǎn).至此,學(xué)生已經(jīng)初步領(lǐng)略到數(shù)形結(jié)合思想是解決數(shù)學(xué)問題的重要思想方法,教師應(yīng)因勢(shì)利導(dǎo)地選擇訓(xùn)練題對(duì)學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練,推動(dòng)數(shù)形結(jié)合思想在學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中初步形成.通過后面反比例函數(shù)和二次函數(shù)以及函數(shù)與方程和不等式的學(xué)習(xí),使學(xué)生應(yīng)用發(fā)展數(shù)形結(jié)合的思想.通過函數(shù)這一塊基本知識(shí)的學(xué)習(xí),使學(xué)生認(rèn)識(shí)借助與圖象研究函數(shù)的性質(zhì)是一種常用的方法.函數(shù)圖象的幾何特征與數(shù)量特征緊密結(jié)合,體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合的特征與方法.函數(shù)解析式和函數(shù)圖象就是就是數(shù)與形緊密結(jié)合.通過數(shù)形結(jié)合解決函數(shù)問題可以更好地理解函數(shù)的內(nèi)涵,提高思維能力.
在我們初中教材中,還有很多內(nèi)容可以滲透數(shù)形結(jié)合的思想.比如勾股定理,三角函數(shù),(點(diǎn),直線,圓)和圓的位置關(guān)系,概率和統(tǒng)計(jì)初步等.在初中階段學(xué)生就應(yīng)該具備數(shù)形結(jié)合的思想.當(dāng)然這時(shí)的數(shù)形結(jié)合的思想還不成熟和完善,還需在高中階段進(jìn)一步培養(yǎng).
為了讓學(xué)生更好的掌握基本知識(shí)和具備基本的數(shù)學(xué)能力,滲透數(shù)學(xué)思想.我在平時(shí)的教學(xué)中從數(shù)學(xué)思想方法的高度深入鉆研教材,一方面要明確在每一個(gè)具體的數(shù)學(xué)知識(shí)的教學(xué)中可以進(jìn)行滲透哪些思想方法的教學(xué),另一方面,又要明確每一個(gè)數(shù)學(xué)思想方法,可以通過哪些知識(shí)點(diǎn)中進(jìn)行滲透.只有在這種前提下,才能加強(qiáng)針對(duì)性,有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟數(shù)學(xué)思想方法.
在教學(xué)中要循序漸進(jìn)形成數(shù)學(xué)思想方法,學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)思想方法的領(lǐng)悟和掌握具有一個(gè)“從個(gè)別到一般,從具體到抽象,從感性到理性,從低級(jí)到高級(jí)”的認(rèn)識(shí)過程.因此要根據(jù)不同學(xué)期,不同的知識(shí),循序漸進(jìn)地讓學(xué)生形成數(shù)學(xué)思想.經(jīng)過本人十幾年的教學(xué),發(fā)現(xiàn)有相當(dāng)一部分學(xué)生在解題的時(shí)候,把一些相近的問題建立起這類問題的數(shù)學(xué)模型,這其實(shí)是學(xué)生已經(jīng)形成了化歸與轉(zhuǎn)化思想的數(shù)學(xué)思想.比如在梯形這一章中,對(duì)于一些與對(duì)角線相關(guān)的較難的題目時(shí),有一部分學(xué)生都會(huì)添加一條過一頂點(diǎn)的對(duì)角線的平行線的輔助線來解決.?dāng)?shù)學(xué)建模能使我們?cè)谄綍r(shí)解題中事半功倍,在考試中取得優(yōu)異的成績.
數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)知識(shí)的精髓,不光是解決數(shù)學(xué)問題金鑰匙,它還對(duì)我們學(xué)習(xí)其他學(xué)科,以及在現(xiàn)實(shí)生活中都有指導(dǎo)意義.
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