加强数学思想方法教学的重要性

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   一、数学思想方法的含义及其关系
  数学思想是指现实世界的空间形式的数量关系反映在人的意识在经过思维活动而产生的结果,是对数学知识发生过程的提炼、抽象、概括和升会,是对数学规律的理性认识,是数学思维的结晶,并直接支配数学的实践活动,是解决数学问题的灵魂。数学方法就是数学思想的表现形式,是指在数学思想的指导下,为数学活动提供思路和逻辑手段,以及具体操作原则的方法,是解决数学问题的根本策略和程序。数学思想和数学方法既有联系又有区辊,因此,对于学习者来说,思想和方法都是他们思维活动的载体,运用数学方法解决问题的过程就是感性认识不断积累的过程,当这种积累达到一定程度就会产生飞跃,从而上升为数学思想,一旦数学思想形成之后,便函对数学方法起着指导作用。因此,人们通常将数学思想与方法看成一个整体概念——数学思想方法。
  数学思想方法是形成学生的良好的认知结构的纽带,是由知识转化为能力的桥梁。中学数学教学大纲中明确指出:数学基础知识是指数学中的概念、性质、法则、公式、公理、定理以及由其内容所反映出来的数学思想方法。
  二、中学数学中的主要思想方法
  1.中学数学中的主要思想:函数与方程思想,数形结合思想,分类讨论思想,化归与转化思想。
   (1)函数与方程思想:就是用函数的观点、方法研究问题,将非函数问题转化为函数问题,通过对函数的研究,使问题得以解决。通常是这样进行的:将问题转化为函数问题,建立函数关系,研究这个函数,得出相应的结论。中学数学中,方程、数列、不等式等问题都可利用函数思想得以简解;几何量的变化问题也可以通过对函数值域的考察加以解决。
  (2)数形结合思想:数学是研究现实世界空间形式和数量关系的科学,因而数学研究总是围绕着数与形进行的。“数”就是方程、函数、不等式及表达式,代数中的一切内容;“形”就是图形、图象、曲线等。数形结合的本质是数量关系决定了几何图形的性质,几何图形的性质反映了数量关系。数形结合就是抓住数与形之间的内在联系,以“形”直观地表达数,以“数”精确地研究形。华罗庚曾说:“数缺形时少直觉,形缺数时难入微。”通过深入的观察、联想,由形思数,由数想形,利用图形的直观诱发直觉。
  (3)分类讨论思想:就是根据数学对象本质属性的共同点和差异点,将数学对象区分为不同种类的思想方法,分类是以比较为基础的,它能揭示数学对象之间的内在规律,有助于学生总结归纳数学知识,使所学知识条理化。
  (4)化归与转化思想:在教学研究中,使一种对象在一定条件下转化为另一种研究对象的数学思想称为转化思想。体现在数学解题中,就是将原问题进行变形,使之转化为我们所熟悉的或已解决的或易于解决的问题,就这一点来说,解题过程就是不断转化的过程。
  2.中学数学中的基本数学方法
  (1)数学中的几种常用求解方法:配方法、消去法、换元法、待定系数法、数学归纳法、坐标法、参数法、构造法、数学模型法等;
  (2)数学中的几种重要推理方法:综合法与分析法、完全归纳法与数学归纳法、演绎法、反证法与同一法;
  (3)数学中的几种重要科学思维方法:观察与试尝、概括与抽象、分析与综合、特殊与一般、比较与分類、归纳与类比、直觉与顿悟等。
   三、数学思想方法教学途径的探索
  1.在教学过程中,适时渗透数学思想方法
  在教学过程中,要注意知识的形成过程,特别是定理、性质、公式的推导过程和例题的求解的过程,基本数学思想和数学方法都是在这个过程中形成和发展的,数学基本技能也是在这个过程学习和发展的,数学的各种能力也是在这个过程中得到培养和锻炼的,数学思想和数学观念也是在这个过程中形成的。
  (1)重视概念的形成过程
  概念是思维的细胞,是感性认识飞跃到理性认识的结果。而飞跃的实现要经过分析、综合、比较、抽象、概括等思维的逻辑加工,需依据数学思想方法的指导。因而概念教学应当完整地体现这一过程,引导学生揭示隐藏于概念之中的思维内核。
  (2)引导学生对定理、公式的探索、发现、推导的过程
   在定理、性质、法则、公式、规律等的教学中要引导学生积极参与这些结论的探索、发现、推导的过程,不断在数学思想方法指导下,弄清每个结论的因果关系,最后再引导学生归纳得出结论。
   2.在小结复习的教学过程中,揭示、提炼概括数学思想方法
  由于同一内容可蕴含几种不同的数学思想方法,而同一数学思想方法又常常分布在许多不同的基础知识之中,及时小结、复习以进行强化刺激,让学生在脑海中留下深刻的印象,这样有意识、有目的地结合数学基础知识,揭示、提炼概括数学思想方法,既可避免单纯追求数学思想方法教学欲速则不达的问题,又明快地促使学生认识从感性到理性的飞跃。
   3.抓好运用,不断巩固和深化数学思想方法
  在抓住学习重点、突破学习难点及解决具体数学问题中,数学思想方法是处理这些问题的精灵,这些问题的解决过程,无一不是数学思想方法反复运用的过程,因此,时时注意数学思想方法的运用既有条件又有可能,这是进行数学思想方法教学行之有效的普遍途径.数学思想方法也只有在反复运用中,得到巩固与深化。
  4、通过“问题解决”,突出和深化数学思想方法
  数学问题的解决,离不开数学思想方法的指导、运用和创新。数学的思想方法存在于数学问题的解决之中,数学问题的步步转化,无不遵循数学思想方法指示的方向。因此,我们要在教学中突出数学方法在解题中的指导作用,展现数学方法的应用过程。
  四、加强数学思想方法教学的重要性
  1、数学思想方法是数学教学的重要内容
  数学科学的内容,包括数学知识和蕴含于知识中的数学思想方法两个组成部分。概念、定理、公式等知识是数学的外在表现形式,其教学价值早已被广大教师所认同,但隐于知识背后的思想方法的教学价值却未能充分引起人们的高度重视,其中原因主要还是人们对数学思想方法的地位和作用认识不够所造成的。实际上,数学思想方法在科学研究中具有举足轻重的地位和作用,具体表现在:一是提供简洁精确的形式化语言:二是提供数量分析及计算的方法:三是提供逻辑推理的工具。因而它具有应用的普遍性和可操作性。正因为如此,数学教学的目的不仅仅在于学生掌握必要的数学知识,更重要的是培养学生的数学意识,发展学生的数学思想。从这个意义上讲,就有必要把数学思想方法作为重要的教学内容并落到实处。
  2、数学思想方法是培养创新人才的关键
  长期以来,我们的数学一直停留在知识型的模式上,在教学中,过于强调对定义、定理、法则、公式的灌输与记忆,不注意这些概念、知识的发生、发展、应用过程的提示与解释,不善于将知识中蕴含的丰富思维训练因素开掘出来,不善于将知识中蕴含的丰富思想和方法进行抽象和概括。长此下去,严重阻碍着学生创造力的培养和发展。要发展学生的思维、培养数学能力,提高文人素质,就必须使学生了解数学知识形成的过程,明确其产生和发展的外部和内部的驱动力。而在数学概念的确立,数学事实的发现,数学理论的推导以及数学知识运用中,所凝聚的思想和方法,乃是数学的精髓,它能将零散的数学知识“吸附”起来,使知识结构得到优化,认识结构迅速构建,从而对学生的思维及整体文化素质产和深刻而持久的影响,使学生受益终生。因此,数学思想方法的教学,是把传统的知识型教学转化为能力型教学的关键,是培养有创造性人才的良好手段和渠道。
  参考文献
  [1]傅敏等《数学教育研究新论》电子科技大学出版社
  [2]沈文选《中学数学思想方法》湖南师范大学出版社
  [3]陈英和《认知发展心理学》浙江人民出版社
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