一般地說,中學生在初中和高中兩個階段將面臨數學課程的學習挑戰,任何一次學習思維的不適應,都可能使他們喪失對數學的學習興趣,產生畏懼情緒,從而在兩極分化中成為弱者。
1 學習思維困難的成因
1) 抽象層次的提高。教學內容的抽象性是眾所周知的,但作為數學教材的數學內容,則著意體現由直觀到抽象的漸變過程,以適應學生認識的發展。在這種變化過程中,起伏程度有所不同,各大難關所表現的正是抽象程度的驟變過程,抽象層次驟然提高,若學生不能立即適應這種變化,就成為學習數學的巨大障礙和難關。
2) 研究對象的轉變。在教材內容的發展過程中,主要研究對象由“數”轉變為“形”,其角度、特點以及抽象程度都有顯著的變化,這一轉變過程中,學生不能很快適應,就會形成由代數到幾何的過渡——初二平面幾何入門的一大難關。由數到形,又到數形結合,研究量與量之間運動、變化過程中表現出的關系,則又是一類研究對象,即函數概念因研究對象的轉變而導致的不適應,就出現了由常量數學到變量數學過渡的這一思維難關。
3) 思維方式的轉變。每一次“難關”的出現,都相應地出現思維方式上一次大的轉變,都是對前面習慣思維的揚棄。當平面幾何以全新的研究對象出現時,演繹推理——從一般到特殊的思維方式占了主導地位,這種改變又導致了第二大難關的產生,而對辯證思維要求的提高,是導致后兩大難關形成的重要因素,因為這要經受由相對穩定——運動變化——無限領域的一系列重大變革,數學中的靜與動、有限與無限等矛盾在運動中被一一揭示出來,在思想方向上使中學生思維方式經受一次又一次的重大轉變。
2 解決對策
1) 廣泛聯系、挖掘量變因素。前面已經指出,“難關”的出現其實質是一個質變過程,它需要量變的積累,如果量變有了充分準備,質變就顯得自然,“難關”也就容易克服。因此,就需要深刻挖掘量變因素,將教材抽象程度加工到使學生通過努力能夠接受的水平上來。在代數關系的研究中,積極注意挖掘與幾何結合較緊密的內容,廣泛聯系,縮小接觸新內容時的陌生度,避免因研究對象的變化而產生的心理障礙。
2) 重點深入,合理設置問題。要將“難關”分散到普通教材中來,就需要對普通教材進行由微觀到宏觀的透徹研究與重點深入。首先,明確局部內容在整體數學教材體系中的地位和作用;其次,運用前文所述的教材研究方法,合理設置問題,使問題與學生的思維水平同步前進,以局部知識的掌握為整體服務。如,針對某一概念,可圍繞幾個角度設置問題:概念的構成、概念的外延、概念的內涵、概念之間的關系、概念的應用以及由概念而設計的一些構造性問題等等。當然有些問題可設置一些啟發性的提問以使學生獨立獲得知識,以利于教學時啟發學生思維。
3) 合理吸收,突出思維方法。教材研究為了服務于學生思維能力的培養,適應在“難關”中思維方式的轉變,除了在教材中深入挖掘能突出思想方法的內容之外,還應合理吸收生活中、其它學科中甚至游戲中的一些問題,并從數學角度去分析,以潛移默化的方式培養學生的數學思維,同時也可起到降低“難關”的作用。例如,有兩堆火柴,兩個人輪流去拿,每人每次只能從其中一堆中拿任意一根,規定拿到最后一根者為勝。將這一游戲拿來讓學生做,并幫助它們分析,就可以訓練學生由特殊到一般的思考方法和化歸轉化的推理意識。總之,合理吸收教材之外的輔助材料,突出數學思想方法的挖掘,是教材研究的重要手段,它在幫助學生克服難關中也起到了很重要的作用。