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摘 要:数学猜想是数学发展的动力,也是实现问题解决的一种重要的思维方法,是创新思维的重要组成部分。它是初中学生的思维特点决定的。我们数学教师务必认真钻研教材,多看、多练,善于总结各种解决数学问题的方法,不断加强自己思维能力训练,不断探索猜想规律以及猜想途径,总结猜想经验,使自己具有较强的猜想基本功;更重要的是探索培养学生猜想能力的教学方法。
关键词:课程标准 数学猜想 创新思维 思维能力训练
中图分类号:G633.6文献标识码:A 文章编号: 1673-1875(2008)12-128-01
新的课程标准要求我们教者在课堂教学中能根据教学内容采用猜想、验证的方法去导出相关结论。就此,谈点对数学猜想的认识和思考。
一、对数学猜想的理性认识
数学猜想是数学发展的动力。科学发现的先导,促进了数学理论的发展,也促进了数学方法的研究。纵观历史上的一些著名数学猜想,如哥德巴赫猜想、费尔马猜想、希尔伯特猜想,对数学研究和发展起了积极的推动作用。正是无数数学家们的猜想,数学科学才发展到当今的现代科学。
数学猜想是实现问题解决的一种重要的思维方法,是创新思维的重要组成部分。建构主义认为,知识并非是主体对客观现实的被动的镜面式反映,而是一个主动的建构过程。数学建构主义学习的内部过程,往往要通过思维构造去实现意义建构,学习者在建构自己的知识和理解的过程中要能不断地思考,不断地对各种信息进行加工、转换,形成假设和检验。所以,猜想是数学建构认知结构时,主体思维的关键步骤,必不可少的思维方法,它可以促进知识的同化,加速知识的发生和迁移,具有假设性、科学性、敏捷性、灵活性、批判性等特点。美国著名数学家乔治·波利亚在《数学发现》一书中写道:“假如你希望用一句话来说明什么是科学的方法,那么我提议,它是猜想和检验”《全日制义务教育数学课程标准》中指出,学生的“推理能力主要表现在:能通过观察、实验、归纳、类比等获得数学猜想,并进一步给出证明或举出反例。”这明显看出,数学猜想是思维能力的范畴,是义务教育的培养目标之一。数学猜想是现代数学的必然要求,传统的数学教学,重结果、轻过程;重演绎、轻猜想;极大地妨碍了学生的思维能力的培养,尤其妨碍了学生可持续发展潜力的挖掘。随着形势发展,对人才的要求越来越高,特别是培养创新才能的高素质人才,已是21世纪时代发展的需求,也是国际潮流所致。所以,数学内容及教学方法的更新,已成为时代发展的必由之路。教育部颁发的《全日制义务教育数学课程标准》(实验稿)的<基本理念>中提出,“学生的数学学习内容,应当是现实的、有意义的、富有挑战性的,这些内容要有利于学生主动地从事观察、实验、猜想、验证、推理与交流等数学活动。”在<教学建议>中指出,“有效的数学学习过程不能单纯地依赖模仿与记忆,教师应引导学生主动地从事观察、实验、猜想、验证、推理与交流等数学活动,从而使学生形成对数学知识的理解和有效的学习策略”,因此,我们的数学课堂教学,教猜想、学猜想,培养学生的猜想意识、猜想习惯、猜想能力等,是目前素质教育、创新教育的必然要求,更是主体性学习、研究性学习、创新学习的有效途径。
数学猜想是初中学生的思维特点决定的。初中学生是思维处于形象思维向逻辑抽象思维的过渡阶段,虽然这种逻辑思维处于经验型,但已开始显露出思维的独立性、批判性,他们富于想象,渴望独立思考得出结论,不满足教材上的内容及方法,能大胆地提出一些新的问题、设想、见解、,在解题中往往乐于尝试新的方法,一题多解,喜欢争论,自己探索发现数学结果,试图总结一些规律。所以,在初中数学教学中,加强数学猜想的教学,正是培养学生能力的有效途径及方法,是初中学生思维发展特点所决定的。我们应抓住初中这一关键时期,因势利导,给出一些行之有效的原则及具体方法,作一定范围内的一般方法的探讨,形成良好思维定势之外,更重要的是注重数学思维活动的展开,通过数学猜想、检验去探索数学问题,培养学生创新意识及创新能力。
二、对数学猜想的教学思考
让数学猜想走进初中数学课堂,教师的猜想能力、教学方法,均直接影响学生猜想能力的培养。
首先,教师的数学猜想能力是关键。我们可以想象,一个既不懂得猜想、也不会猜想的教师,很难去教学生去猜想,更谈不上培养出高水平猜想能力的学生。所以,我们数学教师务必认真钻研教材,多看、多练,善于总结各种解决数学问题的方法,不断加强自己思维能力训练,不断探索猜想规律以及猜想途径,总结猜想经验,使自己具有较强的猜想基本功。在这里,我借鉴上海师大胡炯涛老师对猜想的分类,结合自己的教学体会,介绍几种猜想方法,仅供参考:
1、类比猜想:把某一方面或几个方面彼此一致的新旧内容放在一起进行比较,由此及彼,产生联想,条件相似,猜出结论相似。例如:分式与分数类比猜出分式的基本性质及运算法则;证明比例线段,猜想所在三角形相似等。
2、归纳猜想:以观察到的数学问题的某些特殊事实为依据,利用归纳法建立一般性命题,即个别到一般的猜想方法。例如:由几个有理数的运算,猜想有理数的一般运算法则;二次根式的乘法法则和除法法则等,均可由特殊情况猜想一般结论。
3、直觉猜想:通过实验、演示、图形、式子的现象去猜想得出结论。例如:由学生用量角器测量几个三角形的3个内角的度数,相加后近似于180度,猜想三角形的内角和定理;证几何题时,如果图形规范、准确,从外观猜出某两个三角形相似或全等,启动思维,证明相关结论。
4、演绎猜想:由一般到特殊作猜想。比如:由平行四边形的性质猜出矩形的性质,几何命题中的推论均可由演绎猜想得出。
5、迁移猜想:用已有知识去理解所学的新知识,由已有经验、知识去解决新问题,当新旧知识、新旧问题本质一致时,以类化方式发展其认知,作出猜想。例如:由合并同类项的方法猜想根式运算中合并同类二次根式的计算方法;俗话说,熟能生巧,这里“巧”就是对知识的理解,解题方法的迁移。
6、极端猜想:当研究的变量个数和条件较多时,可采用抓小放大,从研究问题的极端状态去猜想。
其实,探索培养学生猜想能力的教学方法,更是我们数学教师的当务之急。乔治·波利亚在数学名著《数学与猜想》中指出:“在证明一个数学问题之前,你先得猜测这个问题内容,在你完全做出详细证明之前,你先得推测证明的思路……只要数学的学习过程还能反映数学的发明过程的话,那么就应当让猜测合情合理地占有适当的位置。”正说明我们在数学课堂教学中,必须渗透“猜想+证明”的科学思维过程,特别是要揭示知识的发生过程,教师的任务不是把结论和盘托出,而是通过教师思维活动的展示去激活学生的思维活动,让学生学习数学的过程变成数学家当时探索过程、猜想验证过程,自己去探索数学规律,发现数学结论。让学生通过数学学习,认为不是老师教给我什么数学知识,而是我发现了什么数学知识.同时,我们的课堂教学必须是开放式的教学,鼓励学生积极思考,不迷信已有的结论,不满足现成答案,大胆猜想、不断开拓,随时点燃学生猜想的导火线,使学生在教师的引导下,变被动猜想为主动猜想,师生合作,共同构键一个生动活泼的数学猜想共同体。让数学猜想真正落实到课堂教学之中。
参考文献:
[1][美]乔治·波利亚.数学发现[M].科学出版社
[2]刘洁文.让我们合理地猜想[M].中国人民大学出版社
[3]全日制义务教育数学课程标准[S]
关键词:课程标准 数学猜想 创新思维 思维能力训练
中图分类号:G633.6文献标识码:A 文章编号: 1673-1875(2008)12-128-01
新的课程标准要求我们教者在课堂教学中能根据教学内容采用猜想、验证的方法去导出相关结论。就此,谈点对数学猜想的认识和思考。
一、对数学猜想的理性认识
数学猜想是数学发展的动力。科学发现的先导,促进了数学理论的发展,也促进了数学方法的研究。纵观历史上的一些著名数学猜想,如哥德巴赫猜想、费尔马猜想、希尔伯特猜想,对数学研究和发展起了积极的推动作用。正是无数数学家们的猜想,数学科学才发展到当今的现代科学。
数学猜想是实现问题解决的一种重要的思维方法,是创新思维的重要组成部分。建构主义认为,知识并非是主体对客观现实的被动的镜面式反映,而是一个主动的建构过程。数学建构主义学习的内部过程,往往要通过思维构造去实现意义建构,学习者在建构自己的知识和理解的过程中要能不断地思考,不断地对各种信息进行加工、转换,形成假设和检验。所以,猜想是数学建构认知结构时,主体思维的关键步骤,必不可少的思维方法,它可以促进知识的同化,加速知识的发生和迁移,具有假设性、科学性、敏捷性、灵活性、批判性等特点。美国著名数学家乔治·波利亚在《数学发现》一书中写道:“假如你希望用一句话来说明什么是科学的方法,那么我提议,它是猜想和检验”《全日制义务教育数学课程标准》中指出,学生的“推理能力主要表现在:能通过观察、实验、归纳、类比等获得数学猜想,并进一步给出证明或举出反例。”这明显看出,数学猜想是思维能力的范畴,是义务教育的培养目标之一。数学猜想是现代数学的必然要求,传统的数学教学,重结果、轻过程;重演绎、轻猜想;极大地妨碍了学生的思维能力的培养,尤其妨碍了学生可持续发展潜力的挖掘。随着形势发展,对人才的要求越来越高,特别是培养创新才能的高素质人才,已是21世纪时代发展的需求,也是国际潮流所致。所以,数学内容及教学方法的更新,已成为时代发展的必由之路。教育部颁发的《全日制义务教育数学课程标准》(实验稿)的<基本理念>中提出,“学生的数学学习内容,应当是现实的、有意义的、富有挑战性的,这些内容要有利于学生主动地从事观察、实验、猜想、验证、推理与交流等数学活动。”在<教学建议>中指出,“有效的数学学习过程不能单纯地依赖模仿与记忆,教师应引导学生主动地从事观察、实验、猜想、验证、推理与交流等数学活动,从而使学生形成对数学知识的理解和有效的学习策略”,因此,我们的数学课堂教学,教猜想、学猜想,培养学生的猜想意识、猜想习惯、猜想能力等,是目前素质教育、创新教育的必然要求,更是主体性学习、研究性学习、创新学习的有效途径。
数学猜想是初中学生的思维特点决定的。初中学生是思维处于形象思维向逻辑抽象思维的过渡阶段,虽然这种逻辑思维处于经验型,但已开始显露出思维的独立性、批判性,他们富于想象,渴望独立思考得出结论,不满足教材上的内容及方法,能大胆地提出一些新的问题、设想、见解、,在解题中往往乐于尝试新的方法,一题多解,喜欢争论,自己探索发现数学结果,试图总结一些规律。所以,在初中数学教学中,加强数学猜想的教学,正是培养学生能力的有效途径及方法,是初中学生思维发展特点所决定的。我们应抓住初中这一关键时期,因势利导,给出一些行之有效的原则及具体方法,作一定范围内的一般方法的探讨,形成良好思维定势之外,更重要的是注重数学思维活动的展开,通过数学猜想、检验去探索数学问题,培养学生创新意识及创新能力。
二、对数学猜想的教学思考
让数学猜想走进初中数学课堂,教师的猜想能力、教学方法,均直接影响学生猜想能力的培养。
首先,教师的数学猜想能力是关键。我们可以想象,一个既不懂得猜想、也不会猜想的教师,很难去教学生去猜想,更谈不上培养出高水平猜想能力的学生。所以,我们数学教师务必认真钻研教材,多看、多练,善于总结各种解决数学问题的方法,不断加强自己思维能力训练,不断探索猜想规律以及猜想途径,总结猜想经验,使自己具有较强的猜想基本功。在这里,我借鉴上海师大胡炯涛老师对猜想的分类,结合自己的教学体会,介绍几种猜想方法,仅供参考:
1、类比猜想:把某一方面或几个方面彼此一致的新旧内容放在一起进行比较,由此及彼,产生联想,条件相似,猜出结论相似。例如:分式与分数类比猜出分式的基本性质及运算法则;证明比例线段,猜想所在三角形相似等。
2、归纳猜想:以观察到的数学问题的某些特殊事实为依据,利用归纳法建立一般性命题,即个别到一般的猜想方法。例如:由几个有理数的运算,猜想有理数的一般运算法则;二次根式的乘法法则和除法法则等,均可由特殊情况猜想一般结论。
3、直觉猜想:通过实验、演示、图形、式子的现象去猜想得出结论。例如:由学生用量角器测量几个三角形的3个内角的度数,相加后近似于180度,猜想三角形的内角和定理;证几何题时,如果图形规范、准确,从外观猜出某两个三角形相似或全等,启动思维,证明相关结论。
4、演绎猜想:由一般到特殊作猜想。比如:由平行四边形的性质猜出矩形的性质,几何命题中的推论均可由演绎猜想得出。
5、迁移猜想:用已有知识去理解所学的新知识,由已有经验、知识去解决新问题,当新旧知识、新旧问题本质一致时,以类化方式发展其认知,作出猜想。例如:由合并同类项的方法猜想根式运算中合并同类二次根式的计算方法;俗话说,熟能生巧,这里“巧”就是对知识的理解,解题方法的迁移。
6、极端猜想:当研究的变量个数和条件较多时,可采用抓小放大,从研究问题的极端状态去猜想。
其实,探索培养学生猜想能力的教学方法,更是我们数学教师的当务之急。乔治·波利亚在数学名著《数学与猜想》中指出:“在证明一个数学问题之前,你先得猜测这个问题内容,在你完全做出详细证明之前,你先得推测证明的思路……只要数学的学习过程还能反映数学的发明过程的话,那么就应当让猜测合情合理地占有适当的位置。”正说明我们在数学课堂教学中,必须渗透“猜想+证明”的科学思维过程,特别是要揭示知识的发生过程,教师的任务不是把结论和盘托出,而是通过教师思维活动的展示去激活学生的思维活动,让学生学习数学的过程变成数学家当时探索过程、猜想验证过程,自己去探索数学规律,发现数学结论。让学生通过数学学习,认为不是老师教给我什么数学知识,而是我发现了什么数学知识.同时,我们的课堂教学必须是开放式的教学,鼓励学生积极思考,不迷信已有的结论,不满足现成答案,大胆猜想、不断开拓,随时点燃学生猜想的导火线,使学生在教师的引导下,变被动猜想为主动猜想,师生合作,共同构键一个生动活泼的数学猜想共同体。让数学猜想真正落实到课堂教学之中。
参考文献:
[1][美]乔治·波利亚.数学发现[M].科学出版社
[2]刘洁文.让我们合理地猜想[M].中国人民大学出版社
[3]全日制义务教育数学课程标准[S]