一、對數(shù)學思想方法的認識
數(shù)學思想方法是數(shù)學的靈魂,是開啟數(shù)學知識寶庫的金鑰匙,是用之不竭的數(shù)學發(fā)現(xiàn)的源泉。可以說數(shù)學的發(fā)展史是一部生動的數(shù)學思想的發(fā)展史,它告訴我們:數(shù)學思想方法是數(shù)學知識的本質(zhì),它為分析、處理和解決數(shù)學問題提供了指導方針和解題策略。數(shù)學思想方法比數(shù)學知識具有更大的統(tǒng)攝性和包容性,它們猶如網(wǎng)絡,將全部數(shù)學知識有機地編織在一起,形成環(huán)環(huán)相扣的結(jié)構(gòu)和息息相關(guān)的系統(tǒng)。所以,數(shù)學教師必須通過數(shù)學知識的教學和適當?shù)慕忸}活動突出數(shù)學思想方法。
現(xiàn)代數(shù)學教育理論認為:數(shù)學教育的目的不僅是傳授知識,更重要的是培養(yǎng)能力和發(fā)展學生的思維。考查一個人的數(shù)學文化素養(yǎng),主要表現(xiàn)在用數(shù)學思想去觀察、分析、處理現(xiàn)實中的數(shù)學問題。人們在應用數(shù)學解決各種現(xiàn)實問題時,數(shù)學思想方法比數(shù)學知識更具“親和力”,也就是說,人的“數(shù)學智能”在很大程度上依賴于“數(shù)學思想方法”的掌握。
一位數(shù)學家在從事了多年數(shù)學教育之后,說了一段寓意深刻的話:學生在初中或高中所學過的數(shù)學知識,在進入社會后,幾乎沒有什么機會應用,因而這種作為知識的數(shù)學,通常在出校門后不到一兩年就忘掉了,然而不管他們從事什么業(yè)務工作,那種銘刻于頭腦中的數(shù)學精神和思想方法,卻長期地在他們的生活和工作中發(fā)揮著重要作用。確實如此,一個人的一生是豐富多彩的,他需要了解的知識太多太多,不管你今天灌輸給他怎樣的知識,他今后的生活用到這個知識的機會很少很少;即使遇到了,也許他已經(jīng)忘記你教給他的具體東西,只有解決問題的思路,即解決問題用到的數(shù)學思想方法才是真正有用的。
二、數(shù)學思想方法的研究現(xiàn)狀
自20世紀以來,由于數(shù)學基礎學科中重大思想方法的出現(xiàn),特別是數(shù)學公理化的形成及數(shù)學基礎理論研究的深入開展,人們漸漸關(guān)心數(shù)學各分支之間的內(nèi)在聯(lián)系,開始注重對數(shù)學思想方法本身的產(chǎn)生及其發(fā)展規(guī)律的探討。
《數(shù)學教學大綱》和《數(shù)學課程標準》都明確提出數(shù)學思想方法是數(shù)學基礎知識的重要組成部分。對“數(shù)學思想”這一術(shù)語,目前還未形成精確的定義,比較一致的認識是,數(shù)學思想就是人們對數(shù)學知識和方法形成的規(guī)律性的理性認識、基本看法。數(shù)學方法是指“人們解決數(shù)學問題的步驟、程序和格式,是實施有關(guān)數(shù)學思想的技術(shù)手段。”而與之相一致的說法是“數(shù)學方法是指某一數(shù)學活動過程的途徑、程序、手段。”由此可以看出,數(shù)學思想方法具有過程性、層次性、可操作性等特點。人們往往把某一數(shù)學成果籠統(tǒng)地稱為數(shù)學思想方法,而當“用它去解決某些具體數(shù)學問題時,又可具體稱為數(shù)學方法”,因而,在中學數(shù)學教學中一般將數(shù)學思想與數(shù)學方法統(tǒng)稱為數(shù)學思想方法。
在中學,我們常用的數(shù)學思想方法有:數(shù)形結(jié)合方法、抽象概括方法、數(shù)學模型方法、化歸方法、歸納法(不完全歸納法、完全歸納法)、歸納猜想法、分類方法、比較法、類比法、觀察法,等等。其中,抽象概括方法、數(shù)學模型方法、歸納猜想法常常與數(shù)學知識的發(fā)生、發(fā)現(xiàn)過程緊密聯(lián)系,是將現(xiàn)實問題進行數(shù)學化的重要方法;化歸方法是我們處理數(shù)學問題的一種基本思路,具有很強的思維導向功能;數(shù)形結(jié)合方法則反映了數(shù)學各科之間的內(nèi)部聯(lián)系和統(tǒng)一性,體現(xiàn)了人們對數(shù)學的總體認識。
三、如何在解題教學中滲透數(shù)學思想方法
滲透數(shù)學思想方法的教學不僅要遵循一般教學原則和數(shù)學教學原則,而且要根據(jù)它的特點突出貫徹以下教學原則。
1.漸進發(fā)展性原則
學生數(shù)學思想的形成需要經(jīng)歷一個從模糊到清楚,從理解到應用的較長發(fā)展過程。數(shù)學思想從孕育到形成、發(fā)展,一般都需要經(jīng)歷一個復雜的“潤物細無聲”的過程。因此,數(shù)學思想的課堂教學目標的設立應該具有從簡單到復雜、從淺層到深層漸增的層次性。
2.反復滲透性原則
由于數(shù)學思想方法是基于數(shù)學知識又高于數(shù)學知識的一種隱性的數(shù)學知識,要在反復的體驗和實踐中才能使個體逐漸認識、理解,內(nèi)化為個體認知結(jié)構(gòu)中對數(shù)學學習和問題解決有著生長點和開放面的穩(wěn)定成分。因此,在解題教學中,教師要合理編排教學內(nèi)容,精心設計教學過程,反復恰當?shù)貪B透數(shù)學思想方法,從而對學生產(chǎn)生潛移默化的影響。
3.學生參與性原則
著名數(shù)學家華羅庚一貫提倡數(shù)學教學要“教會學生思考”,培養(yǎng)學生“能算善想”的良好習慣。因此,數(shù)學學習應該充分發(fā)揮學生學習的主動性,啟動學生以自己的思維去探索數(shù)學的奧秘。在解題教學中,教師起主導作用,學生積極參與,動手動腦,充分發(fā)揮主體作用,這樣,才能使學生主動理解和掌握有關(guān)的數(shù)學思想方法。
四、關(guān)于對數(shù)學思想方法認識的問卷調(diào)查
調(diào)查對象是高二年級的兩個自然教學班。調(diào)查方法采用問卷法。總?cè)藬?shù)為150,發(fā)放問卷150份,回收有效問卷138份。
調(diào)查問卷應能反映實驗前后學生解題的情況,反映教學效果的變化。能反映出高中解題教學中存在的問題,反映學生對數(shù)學思想方法教學的認識和態(tài)度。
測試由學生問卷構(gòu)成,問卷的主要內(nèi)容有:實驗前后教師運用思想方法進行解題教學的變化,數(shù)學思想方法教學對學生興趣的影響,能力的變化和學習效果的對比;學生對教師在解題教學中滲透數(shù)學思想方法的評價。
問卷調(diào)查的結(jié)果表明,實驗后學生對數(shù)學學科的興趣較實驗前有明顯提高,很感興趣的學生上升了2.9%,感興趣的上升了18.8%。學生對數(shù)學課的興趣也有所提高,很感興趣的上升了5.6%,感興趣的上升了12.3%,而不感興趣的由9.1%下降到0。因此,在解題教學中,滲透數(shù)學思想方法的教學能提高學生的數(shù)學學習興趣。
問卷調(diào)查表明,實驗前后均有近百分之九十的學生對數(shù)學思想方法教學的重要性有高度的認識,因此,在解題教學中,教師分析數(shù)學思想方法,引導學生自己發(fā)現(xiàn)解題方法是非常必要的。另外,與傳統(tǒng)教法相比,實驗班所采用的數(shù)學思想方法教學更令學生滿意,認為很滿意的上升了18.4%,認為滿意的上升了6.2%。而對傳統(tǒng)教法的態(tài)度則集中在“一般”選項上,占總?cè)藬?shù)的50%。
學生形成和掌握數(shù)學思想方法需要經(jīng)歷孕育期、萌芽期、形成期、發(fā)展期和應用期等幾個階段。因此,數(shù)學思想方法的教學是一個長期的過程。數(shù)學思想方法的內(nèi)化只有通過點點滴滴地滲透才能得以實現(xiàn)。只靠幾節(jié)專題講座,突擊強化是灌不進去的。教師要克服急躁情緒,有計劃、有目的地實施數(shù)學思想方法的教學。