【摘要】初中數(shù)學(xué)中蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想方法許多,但最基本的數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)形結(jié)合的思想,分類討論思想、轉(zhuǎn)化思想、函數(shù)的思想。
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)思想方法 中學(xué)數(shù)學(xué)
數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容從總體上可分為兩個(gè)層次:一個(gè)稱為表層知識(shí),包含概念、性質(zhì)、法則、公式、公理、定理等基本內(nèi)容;另一個(gè)稱為深層知識(shí),主要指數(shù)學(xué)思想和方法。表層知識(shí)是深層知識(shí)的基礎(chǔ),具有較強(qiáng)的操作性,學(xué)生只有通過對(duì)教材的學(xué)習(xí),在掌握與理解了一定的表層知識(shí)后,才能進(jìn)一步學(xué)習(xí)和領(lǐng)悟相關(guān)的深層知識(shí)。而數(shù)學(xué)思想方法又是以數(shù)學(xué)知識(shí)為載體,蘊(yùn)涵于表層知識(shí)之中,是數(shù)學(xué)的精髓,它支撐和統(tǒng)率著表層知識(shí)。因而教師在講授概念、性質(zhì)、公式的過程中應(yīng)不斷滲透相關(guān)的數(shù)學(xué)思想方法,讓學(xué)生在掌握表層知識(shí)的同時(shí),又能領(lǐng)悟到深層知識(shí),從而使學(xué)生思維產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。只講概念、定理、公式而不注重滲透數(shù)學(xué)思想、方法的教學(xué),將不利于學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的真正理解和掌握,使學(xué)生的知識(shí)水平永遠(yuǎn)停留在一個(gè)初級(jí)階段,難以提高。在教學(xué)過程中要引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與結(jié)論的探索、發(fā)現(xiàn)、推導(dǎo)過程,搞清其中的因果關(guān)系,領(lǐng)悟它與其它知識(shí)的關(guān)系,讓學(xué)生親身體驗(yàn)創(chuàng)造性思維活動(dòng)中所經(jīng)歷和應(yīng)用到的數(shù)學(xué)思想和方法。
初中數(shù)學(xué)中蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想方法很多,但最基本的數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)形結(jié)合的思想。分類討論思想、轉(zhuǎn)化思想、函數(shù)的思想,突出這些基本思想方法,就相當(dāng)于抓住了中學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)的精髓。
一、數(shù)形結(jié)合的思想
數(shù)形結(jié)合思想是指將數(shù)(量)與(圖)形結(jié)合起來進(jìn)行分析、研究、解決問題的一種思維策略。著名數(shù)學(xué)家華羅庚先生說:“數(shù)與形本是相倚依,怎能分作兩邊飛,數(shù)缺形時(shí)少直覺,形少數(shù)時(shí)難入微,數(shù)形結(jié)合百般好,隔離分家萬事休。”這充分說明了數(shù)形結(jié)合思想在數(shù)學(xué)研究和數(shù)學(xué)應(yīng)用中的重要性。
由數(shù)思形,數(shù)形結(jié)合,用形解決數(shù)的問題。例如在《有理數(shù)及其運(yùn)算》這一章教學(xué)中利用“數(shù)軸”這一圖形,鞏固“具有相反意義的量”的概念,了解相反數(shù),絕對(duì)值的概念,掌握有理數(shù)大小的道理,理解有理數(shù)加法、乘法的意義,掌握運(yùn)算法則等。實(shí)際上,對(duì)學(xué)生來說,也只有通過數(shù)形結(jié)合,才能較好地完成本章的學(xué)習(xí)任務(wù)。另外,《一元一次方程》中列方程解應(yīng)用題中畫示意圖,常常會(huì)給解決問題帶來思路。第九章《生活中的數(shù)據(jù)》“統(tǒng)計(jì)圖的選擇”及“復(fù)習(xí)形統(tǒng)計(jì)圖”,利用圖形來展示數(shù)據(jù),很直觀明了。
二、分類討論的思想
“分類”是生活中普遍存在著的,分類思想是自然科學(xué)乃至社會(huì)科學(xué)研究中的基本邏輯方法,也是研究數(shù)學(xué)問題的重要思想方法,它始終貫穿于整個(gè)數(shù)學(xué)教學(xué)中。從整體上看,中學(xué)數(shù)學(xué)分代數(shù)、幾何兩大類,然后采用不同方法進(jìn)行研究,就是分類思想的體現(xiàn),從具體內(nèi)容上看,初中數(shù)學(xué)中實(shí)數(shù)的分類、三角形的分類、方程的分類等等,在教學(xué)中就需要啟發(fā)學(xué)生按不同的情況去對(duì)同一對(duì)象進(jìn)行分類,幫助他們掌握好分類的方法原則,形成分類的思想,從具體的教法上看,如對(duì)初一“有理數(shù)的加法”教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考、探究,將有理數(shù)的加法分為三類進(jìn)行研究,正確歸納出有理數(shù)加法法則,這樣學(xué)生不僅掌握了具體的“法則”,而且對(duì)“分類”有了深刻的認(rèn)識(shí),那么在較為復(fù)雜的情況下,利用掌握好的分類的思想方法,正確地確定標(biāo)準(zhǔn),不重不漏地進(jìn)行分類,從而使看問題更加全面。如在判斷“-a一定小于零嗎”利用分類討論就不會(huì)錯(cuò)。教材中進(jìn)行分類的實(shí)例比較多,如有理數(shù)、實(shí)數(shù)、三角形、四邊形等分類的教學(xué)不僅可以使學(xué)生明確分類的重要性:一是使有關(guān)的概念系統(tǒng)化、完整化;二是使概念的外延更清楚、更深刻、更具體,并且還能使學(xué)生掌握分?jǐn)?shù)的要點(diǎn)方法:
(1)分類是按一定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的,分類的標(biāo)準(zhǔn)不同,分類的結(jié)果也不相同。
(2)要注意分類的結(jié)果既無遺漏,也不能交叉重復(fù)。
(3)分類要逐級(jí)逐次地進(jìn)行,不能越級(jí)化分,如不能把實(shí)數(shù)分為整數(shù)、分?jǐn)?shù)和無理數(shù)。
三、函數(shù)的思想方法
辯證唯物主義認(rèn)為,世界上一切事物都是處在運(yùn)動(dòng)、變化和發(fā)展的過程中,這就要求我們重視函數(shù)的思想方法的教學(xué)。雖然函數(shù)知識(shí)安排在初中后階段學(xué)習(xí),但函數(shù)思想已經(jīng)滲透到初一、初二教材的各個(gè)內(nèi)容之中。因此,教學(xué)上要有意識(shí)、有計(jì)劃、有目的地培養(yǎng)函數(shù)思想方法。
通過引導(dǎo)學(xué)生對(duì)以上問題的討論,將靜態(tài)的知識(shí)模式演變?yōu)閯?dòng)態(tài)的討論,這樣實(shí)際上就賦予了函數(shù)的形式,在學(xué)生的頭腦中就形成了以運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)去領(lǐng)會(huì),這就是發(fā)展函數(shù)思想的重要途徑。
數(shù)學(xué)思想和方法不僅有上述幾種,這里不可能全面闡述。數(shù)學(xué)思想和方法是數(shù)學(xué)知識(shí)的有機(jī)組成部分,是數(shù)學(xué)知識(shí)的精髓,是知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力的橋梁。因此在平時(shí)的教學(xué)過程中教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平和能力結(jié)構(gòu),充分利用教材內(nèi)容對(duì)數(shù)學(xué)思想和方法反復(fù)滲透,從而幫助學(xué)生順利實(shí)現(xiàn)兩個(gè)遷移:一是要抓住概念、法則、公式、定理等共性進(jìn)行類比,實(shí)現(xiàn)知識(shí)上的遷移;二是要不斷研究運(yùn)用知識(shí)、方法的共性,不斷引導(dǎo)學(xué)生舉一反三,觸類旁通,實(shí)現(xiàn)能力上的遷移。最終培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生思維的廣闊性、靈活性、敏捷性和創(chuàng)造性。