在數學教學中培養和訓練學生的科學思維

楊軍芬

摘 要：批判性思維的培養是發展學生創新思維和創新能力的前提與基礎，數學教學中問題解決的過程也正是訓練學生批判性思維的有效途徑。為此，數學教師應該在理解批判性思維內涵的基礎上，在教學中從心理、情境和技能等方面培養學生的批判性思維。

關鍵詞：數學教學；培養；訓練；學生；科學思維；批判性

小學數學思維的批判性，在概括過程中表現為善于精細地估計數學材料，準確選擇推理條件；善于從正反兩方面思考推理過程，并能及時調整和校正。在推理過程中表現為善于從不同角度、正反兩方面去理解概念，區分相近概念；善于區別不同的運算法則、定律、性質及其適用的條件；善于發現并指出理解過程中可能出現的錯誤傾向，排除錯誤的干擾。在運算過程中表現為解決數學問題時善于排除無關因素的影響；善于進行辯證地思索與分析，自覺檢查思維過程，自我控制和調整思維方向，對解答結果能自覺作出估計和檢驗。在維理效果上表現為推斷、估計、自學以及對結論與推理過程進行評價的能力較強。

怎樣培養和訓練學生的科學思維？

在掌握知識的過程中，教師要鼓勵學生獨立思考，發表自己的見解，形成“自由爭辯”的學風。小學生往往受思維定勢的影響，盲目隨從，這不利于增強思維的批判性。為克服學生的盲從心理，教師有時可故意制造一些錯誤，讓學生去發現、評價。

在運用知識解決數學問題的過程中，教師應著力培養學生“自我反省”的習慣。由于學生自我意識的發展還不成熟，往往忽視自己的內部心理活動，對自己思維的破綻、錯誤不易注意。因此，在組織練習的過程中，要經常引導學生反省自己的思維，自覺地表述思維過程，自覺地加以檢驗。另外，進行多項選擇題的訓練，也有利于思維批判性的發展。多項選擇題和其它類型相比，問題提法改變了，題目雖然不大，涉及內容卻很廣，有很多的陷井，要想選出正確的答案，必須用批判的態度去思考。數學思維的敏捷性是指思維過程的簡縮性和快速性。具有這一思維品質的人處理問題和解決問題時能適應緊急的情況，迅速作出正確判斷。在數學學習中，具有這一品質的學生能縮短運算環節和推理過程，“直接”得到結果。克魯捷茨基的研究表明，推理的縮短取決于概括，“能‘立即進行概括的學生，也能‘立即進行推理的縮短。”

小學生數學思維的敏捷性，在概括過程中表現為善于快速地概括出數、式、形和數量關系中的數學特征、規律以及相應的解題技巧。在理解過程中表現為善于迅速地抓住數學問題的實質，熟練地進行等價變換。在運用過程中表現為用壓縮了的結構進行數學思維，思路清晰，彎路少。在推理效果上表現為從冗長的分析推理中解脫出來，減少中間環節，簡縮數學推理過程和相關的運算系統。

培養和訓練學生思維的敏捷性，在掌握知識的過程中，要注意抓基礎促遷移，于簡明的結構中包含較大的知識容量，把小學數學中的基本概念和基本原理放在教材的中心地位，作為教材的基本結構，并充分發揮這種知識結構所具有的知識之間的聯結和轉換功能。例如，以“兩商之差”數量關系為基本結構的應用題，抓住a/b-a/c=f這一結構形式，就可把以下具有可逆關系的10種題型統一在這個關系之中。

（1）原計劃30天生產360臺機器，實際20天完成。實際每天比原計劃多生產多少臺？（360/20-360/30=f）

（2）生產360臺機器，原計劃每天生產12臺，實際每天生產18臺。實際可提前幾天？（360/12-360/18=f）

（3）原計劃30天生產360臺機器，實際每天多生產6臺，實際多少天完成？（360/b-360/30=6）

（4）生產360臺機器，實際每天生產18臺，結果提前10天完成。原計劃每天生產幾臺？（360/b-360/18=10）

（5）生產360臺機器，實際20天完成，每天比原計劃多生產6臺，原計劃多少天完成？（360/20-360/c=6）

（6）生產360臺機器，原計劃每天生產12臺，實際提前10天完成，實際每天生產幾臺？（360/12-360/c=10）

（7）生產一批機器，原計劃30天完成，實際20天完成。實際每天比原計劃多生產6臺，這批機器有多少臺？（a/20-a/30=6）

（8）生產一批機器，原計劃每天生產12臺，實際每天生產18臺，結果提前10天完成，這批機器有多少臺？（a/12-a/18=10）

（9）生產360臺機器，原計劃完成的時間是實際的1.5倍，實際每天比原計劃多生產6臺，實際多少天完成？（360/b-360/1.5b=6）

（10）生產360臺機器，實際每天生產的是原計劃的1.5倍，實際提前6天完成。原計劃每天生產多少臺？（360/b-360/1.5b=6）

這是一種結構的方法。這種方法高于用單純分析和說明數量關系的解釋方法。其本質是從相互聯系相互作用的內在規律上揭示數量關系。而且研究數量關系的結構形式，可以運用遷移的規律解決同構異素問題。某些應用題盡管在具體內容上不同，但實際上具有相似的結構形式，這就是同構異素問題。教學時可以使形式超脫內容，把不同題材中共同的結構形式分離出來，進一步抽象化、符號化，只研究結構形式之間的關系。一般來說，概括程度越高，遷移量也就越大。小學數學中按照抓基礎、促遷移、簡結構、大容量的原則來組織教學內容，有利于培養學生數學思維的敏捷性。endprint