數學思維能力主要是指:會觀察、實驗、比較、猜想、分析、綜合、抽象和概括;會用歸納、演繹和類比進行推理;會合乎邏輯地、準確地闡述自己的思想和觀點;能運用數學概念、思想和方法,辨明數學關系,形成良好的思維品質。那么,在數學課堂教學中如何有效地培養學生的數學思維能力呢?
一教會學生思維的方法
要使學生在數學學習中思維活躍,就要教會學生分析問題的基本方法,這樣有利于培養學生的正確思維方式。要學生善于思維,必須重視基礎知識和基本技能的學習,沒有扎實的“雙基”,思維能力是得不到提高的。
數學概念、定理是推理論證和運算的基礎。在例題教學中要把解(證)題思路的發現過程作為重要的教學環節,不僅要學生知道該怎樣做,還要讓學生知道為什么要這樣做,是什么促使你這樣做,這樣想的;在數學練習中,要認真審題,細致觀察,對解題起關鍵作用的隱含條件要有挖掘的能力,會運用綜合法和分析法,并在解題過程中盡量學會用數學語言、數學符號進行表達。
此外,還應加強分析、綜合、類比等方法的訓練,提高學生的邏輯思維能力;加強逆向應用公式和逆向思考的訓練,提高逆向思維能力;通過對解題錯誤的剖析,提高辨識思維能力;通過一題多解的訓練提高發散思維能力。
二著重培養學生的思維品質
心理學家認為,培養學生的數學思維品質是發展數學能力的突破口。思維品質包括思維的深刻性、敏捷性、靈活性、批判性和創造性,它們反映了思維的不同方面的特征,因此在教學過程中應該有不同的培養手段。
數學的性質決定了數學教學既要以學生思維的深刻性為基礎,又要培養學生的思維深刻性。數學思維的深刻性品質的差異集中體現了學生數學能力的差異,教學中培養學生數學思維的深刻性,實際上就是培養學生的數學能力。在數學教學中,教師應當教育學生學會透過現象看本質,學會全面地思考問題,養成追根究底的習慣。對于那些容易混淆的概念,如正數與非負數、空集和集合{0}、銳角和第一象限的角、充分條件和必要條件、映射與一一映射等,可以引導學生通過辨別對比,認清概念之間的聯系與區別,從而深刻理解數學概念。通過變式教學揭示并使學生理解數學概念、方法的本質與核心。在解題教學中,引導學生認真審題,發現隱蔽關系,優化解題過程,尋找最佳解法等。
數學思維的敏捷性主要反映了正確前提下的解題速度問題。因此,在數學教學中,一方面可以考慮訓練學生的運算速度,另一方面要盡量使學生掌握數學概念、原理的本質,提高所掌握的數學知識的抽象程度。因為所掌握的知識抽象程度越高,其適應的范圍就越廣泛,檢索的速度也就越快。另外,運算速度不僅是對數學知識理解程度的差異,而且還有運算習慣以及思維概括能力的差異。因此,在教學中,教師應當時刻向學生提出速度方面的要求,另外還要使學生掌握速算的要領。例如,每次上課時都可以選擇一些數學習題,讓學生計時演算;結合教學內容教給學生一定的速算要領和方法;一些常用的數字,如20以內自然數的平方數、10以內自然數的立方數、特殊角的三角函數值、無理數、π、е、lg2、lg3的近似值都要做到心中有數;常用的數學公式如平方和、平方差、立方和、立方差、一元二次方程的有關公式、對數和指數的有關公式、各種面積、體積公式等,都要做到應用自如。實際上,速算要領的掌握和熟記一些數據、公式等,在思維活動中是一個概括的過程,同時也訓練了學生的數學技能。
創造性思維的培養,首先應當使學生融會貫通地學習知識,在解題中則應當要求學生獨立起步,養成獨立思考的習慣。在獨立思考的基礎上,還要啟發學生積極思考,使學生多思善問,能夠提出高質量的問題是創新的開始。數學教學中教師應當鼓勵學生提出不同看法,并引導學生積極思考和自我鑒別。
學生批判性思維品質的培養,可以把重點放在引導學生檢查和調節自己的思維活動過程上。要引導學生剖析自己發現和解決問題的過程;學習中運用了哪些基本的思考方法、技能和技巧,它們的合理性如何、效果如何,有沒有更好的方法;學習中走過哪些彎路,犯過哪些錯誤,原因何在。批判性思維的培養,有賴于教師根據學生的具體情況,有針對性地設計反思問題,以引起學生的進一步思考。
(作者單位:江西省新干縣第三中學)
責任編輯:李林
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