王金娥
摘要:本文從數學思維的含義入手,通過設置探索創新、發散思維、抽象邏輯思維、直覺思維等實施方案達到數學思維的有效提升,探討學前教育專業學生數學思維能力的程度對未來職業應用的影響。
關鍵詞:數學思維;思維;職業應用
科技高速發達的今天,離不開人類的貢獻,而促使人類不斷進步的根源則是思維的發展。數學思維是思維的一種具體體現,它不僅能夠促進人類思維的發展,同時對未來職業有著重要的影響。
一、數學思維的內涵
所謂思維,是人腦對客觀現實的概括和間接反映。數學思維是指人們在學習數學和應用數學過程中的心理表現,人們通過對具體問題的提出,在分析問題的根源后,用數學知識將其解決,并能夠用數學知識解決其他實際生活中的問題等,從而得到數學知識的一般認識過程。
思維在維基百科中的定義是“思維是人腦對現實事物間接的、概括的加工形式,由復雜的腦機制所賦予,包括人腦對信息的處理(分析、抽象、綜合、概括、對比等)系統的和具體的過程,由內隱或外顯的語言或動作表現出來,是認識的高級形式。”
著名數學家M·克萊因曾說過“數學是一種精神,一種理性的精神。這種精神使人類的思維得以運用到最完善的程度。而運用這種精神的思維決定性地影響人類的物質、道德和社會生活;回答有關人類自身存在提出的問題;理解和控制自然;探求和確立已經獲得知識的最深刻的和最完美的內涵。”
蘇聯數學教育家B.A.奧加涅相對數學思維的理解是“所謂數學思維應該這樣理解:其一,是指一種形式,這種形式表現為人們認識具體的數學科學,或者應用于其他科學、技術和國民經濟等的這種過程中的辯證思維;其二,應認識到它的特性,這種特性是由數學學科本身的特點,以及數學用以認識現實世界現象的方法所決定,同樣也受到所采用的一般思維方式的制約。”
由上述的論述可以看出,雖然不同的數學家對數學思維的理解并不一致,但不可否認的事實是,數學思維能影響一個人的思考模式、處事方式等。作為教師的我們則應思考如何在教學中培養學生的數學思維。
二、數學思維實施方案
數學思維指在數學活動中所運用的思維,包括探索創新、發散思維、抽象邏輯思維、直覺思維和職業應用等。
(一)探索創新
1.從問題出發,培養學生探究能力。通過發展學生的問題意識,逐漸培養學生提出問題的能力、獨立探究的能力,同時在數學活動中引導學生團結協作,通過溝通交流,不斷地探究、全面深入地思索,不斷提升探究能力。
2.優化資源、激發學生的探索欲。課堂教學采用“以教師為主導、以學生為主體、以探究為主線”的方式。不斷地優化整合教學資源,通過創設問題情境引導學生再現數學家發現此定理、公式等過程,幫助學生逐漸形成自己的探索方式。
3.創新的重要手段是敢于質疑。在教學中,通過培養學生的好奇心,引導其思考方向,鼓勵他們大膽地提出疑問,作為培養學生創新意識的一個手段。同時,教師在教學中應善于啟發、引導學生多角度思考、多質疑,以疑啟思,提高思維的變通性。
(二)發散思維
發散思維是提高思維能力的重要因素,教師教學過程中要不斷地提高學生的發散思維能力。
1.培養學生養成發散思維的好習慣。課堂教學中,以發展學生發散思維為主,采用啟發式教學、研究式教學、研討式教學、合作學習、提綱式教學等方式,不斷地激發學生獨立思考的能力和創新意識,培養學生養成發散思維的好習慣。在教學中,不斷地鼓勵學生發揮想象力、突破常規思維、大膽假設、不屈服于權威、從不同角度分析同一問題,經常采用換位思考的方式,不斷地提高學生的想象能力、質疑能力。
2.以基礎知識為依托構建學生發散思維。數學教學中,始終離不開基本概念、基本定理等基礎知識的學習,而概念、定理也是數學這門課程的難點所在。為此,教師在教學過程中,不能讓學生僅僅將定義、定理背誦得滾瓜爛熟,還要理解透徹。在教學過程中,教師要適當地變換概念的呈現方式,用通俗易懂的語言將概念、定理介紹清楚,從而建立以概念、定理為中心的發散性問題,使學生主動參與其中,不斷地提升發散思維能力。
3.以習題訓練為強化提升學生發散思維能力。通過數學習題的訓練,可以提升學生思維的敏捷性和靈活性。教師在選擇習題的時候,要依據學生的特點,選用一題多解、一題多變等能夠用不同途徑解決的問題,這樣有利于學生積極思考、努力探索,不斷地提升學生發散思維能力。
(三)抽象邏輯思維
抽象邏輯思維支配著智力的諸多因素,同時制約著能力發展的水平,因此抽象邏輯思維能力是能力的核心。數學抽象邏輯思維的顯著特點是具有抽象性和邏輯性,能夠根據正確的思維形式,對數學對象進行分析、綜合、抽象、概括、合理的推斷等。
1.依據學生基礎,選用合理的教學方法。“教學有法,教無定法”,教師要在充分了解學生所具備的數學能力基礎和常用的學習方法后,合理設計適合學生的、能激發學生數學邏輯思維能力的方法。如利用啟發式教學過程中,教師設計問題群,由易到難由淺入深,培養學生獨立地多角度思考問題群,從而達到提升數學邏輯思維能力的目標。
2.設置情境,激發學生的求知欲。通過動手操作、解決實際生活問題、設計矛盾問題等新知識點的引入,可以引發學生的好奇心,學生在好奇心的驅使下,不知不覺地通過歸納演繹、分析綜合、抽象概括的方式接受了新知識,從而達到提升數學邏輯思維能力的目標。
3.通過實踐促進數學邏輯思維能力的應用。“實踐是檢驗真理的唯一標準”。指導學生能夠運用邏輯思維的方法解決遇到的實際問題,例如要制作一個正方體禮盒,需要購買材料的尺寸是多少,既節約成本又美觀大方。教師指導學生畫出正方體的側面展開圖(畫出兩種),并計算其表面積,討論哪種方法節約成本。通過實踐操作,鞏固原有知識的同時,培養學生養成良好的思維習慣,促進數學邏輯思維能力在實際生活中的應用。
(四)直覺思維
所謂直覺思維,是人腦的一種活動,通過對數學對象、結構以及關系迅速而直接地洞察或領悟,沒有嚴格的邏輯依據,也沒有經過嚴密的推理過程。在教學過程中,可以通過聯想、遷移、類比、數形結合、歸納概括等方法培養學生的直覺思維能力。
1.以數學基本知識為藍本,構建知識網絡。扎實的數學基礎是直覺產生的源泉,布魯納研究結果表明,數學基礎知識以知識網絡形式呈現給學生,能促進學生數學直覺思維的發展。知識網絡的特點是重點突出、體系明確、易于理解,有利于學生聯想、遷移的產生。
2.以鼓勵學生為機制,多角度猜測與聯想。在解決數學問題過程中,鼓勵學生在結構、形式、特征、方法上尋求解題途徑,鼓勵學生用先“猜測”后證明的方法解決數學問題。引導學生大膽猜測、積極思考,培養正確的直覺思維能力。
3.以數學的美促進直覺思維。在數學教學過程中,教師通過引導,培育學生感受到數學的美。如:數學圖形、公式的對稱美,數學的曲線美,嚴謹邏輯思維體現的美,公式簡潔的美,定理規律統一的美等等。
三、數學思維對未來職業應用的影響
學前教育專業學生未來所從事的幼兒教師職業缺少不了數學思維的支撐,可從以下幾個方面體現職業應用情況:
第一,數學思維能力影響數學活動設計的準確程度。幼兒園數學活動過程中最主要的是通過活動使幼兒掌握數學知識,為此幼兒教師的數學知識準確與否直接影響到幼兒掌握數學知識的情況。雖然幼兒園所涉及的數學知識淺顯易懂,但其數學體系是完整的、程序是規范的。數學思維能力較強的教師在準備數學活動時,不僅能夠準確地用數學語言與幼兒語言描述數學知識,同時又能根據活動內容設計合理的情境,教給幼兒數、量、形的過程是從簡單入手,逐漸過渡到復雜的;由容易解決的問題開始,逐漸加強難度。
第二,數學思維能力影響探索創新的發展。學前教育專業學生探索創新能力的程度直接影響到未來所教幼兒的探索創新能力。擁有較強的探索創新能力的準幼兒教師在未來職業應用上能夠自如地設置環節引導幼兒試誤,嘗試多角度、多方面地探索同一問題,不斷地引導幼兒大膽提出疑問,積極思考,探索問題的答案。
第三,數學思維能力影響審美情趣。學前教育專業學生通過數學思維能力的培養,能夠欣賞數學圖形、公式的對稱美,數學的曲線美,嚴謹邏輯思維體現的美,公式簡潔的美,定理規律統一的美等等,同時還可以將其反射到實際生活、職業中,形成健康的審美價值取向。
總之,數學思維的培養不僅關系到學前教育專業學生自身的探索創新、發散思維、抽象邏輯思維、直覺思維和職業應用等,同時也為教育下一代學會思維奠定了良好的基礎,增強學前教育學生的職業應用能力。
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