宋曉芬
數學大師笛卡爾說:“最重要的知識是關于方法的知識”。知識和思想方法,常常被比喻為“魚和漁”,古人云:“授人以魚,不如授人以漁”,這句名言道出了科學思想方法的重要性。“數學決不僅僅是一門知識,她更是一種思想、一種理念,數學提供了科學的思維方法”,著名的數學教育家哈爾莫斯說:“具備一定的數學修養比具備一定的數學知識要重要的多”。從這個意義上說,數學教育的根本目的在于發現規律,學會用豐富的科學語言、嚴謹的思辨頭腦去探索世界的奧秘,進而做出發明和創造。
在現實的數學教學中,我們經常聽到教師的抱怨,同樣類型的題講過的會做,沒講的就不會;同樣的知識出現在新的問題情景中學生就束手無策。這些,與我們在教學過程中重結論、輕過程,重形式、輕內容,重技巧、輕思想,重解題、輕應用有莫大的關系,嚴重阻礙了學生思維能力的發展。《數學課程標準》(實驗稿)在“基本理念”“總體目標”以及“實施建議”中都涉及有關數學思想方法的內容,對數學思想方法的教學提出了新的要求。數學思想方法是蘊含在數學知識形成、發展和應用的過程中,學生只有積極參與教學過程及獨立思考,才能逐步感悟數學思想方法。
一、在概念形成過程中感受數學思想,回歸本質
數學是知識與思想方法的有機結合,沒有不包含數學思想方法的數學知識,也沒有游離于數學知識之外的思想方法。教材內容呈現的是數學的概念、法則、公式、性質等“有形”的現成知識,而“無形”的數學思想方法則不成體系地分散于教材的各部分中,并且往往是蘊含在數學結論的形成過程中。因此,教學中必須注重展現結論的形成過程,引導學生積極參與,有意識地啟發學生領悟蘊含于數學知識之中的各種數學思想方法,并通過具體的過程來實現數學思想方法的教學。
教師在引導學生掌握新知識的同時,同時要關注思想方法的引導,學生在運用類比思想的過程中,體驗了知識生成的過程,強化了自覺應用數學思想方法的意識。以后對于同類型新授概念的學習,學生可以自覺應用類比舊知識,感悟新知識的方法、從本質上掌握概念。相同的思想方法也可以應用到方程的概念教學中。
二、在知識的發展過程中理解數學思想方法
實踐證明,任何一種數學思想方法都不能很快地被學生所掌握,它與數學中的一些重要概念一樣,需要學生在數學活動中積極實踐、反復體驗,不斷地積累,經歷一個較長的認識過程,才能逐步理解和掌握。教材在呈現顯性的教學內容時,一般是采用逐級遞進、螺旋上升的原則,但數學思想方法是隱性的,教材中看不出對其教學的遞進性與上升性。實踐證明,任何一種數學思想方法都不能很快地被學生所掌握,它與數學中的一些重要概念一樣,需要學生在數學活動中積極實踐、反復體驗,不斷地積累,經歷一個較長的認識過程,才能逐步理解和掌握。教材在呈現顯性的教學內容時,一般是采用逐級遞進、螺旋上升的原則,但數學思想方法是隱性的,教材中看不出對其教學的遞進性與上升性。
因而,教師更需要有一種全局觀念,對數學思想方法的教學做出一個總體設計,提出不同學段的具體的教學要求。只有對教學過程中的每個環節都精心設計和安排,才能準確地把握好教學的度,提高教學的有效性。
三、在解決問題的過程中應用數學思想
許多數學知識可以用口授的方法傳遞給學生,而數學思想方法顯然不能。在課堂教學中,如果教師直白地告訴學生什么是某某數學思想方法,那學生只能是一知半解。數學思想方法需要經歷個體獨立的思維活動才能發展形成。換言之,數學教學在使學生初步領悟了某些數學思想方法的基礎上,還要積極引導學生參與數學問題的解決過程,在問題解決的過程中運用數學思想方法,這樣才能使學生真正理解和掌握數學思想方法。
最近正好教學到九年級圓這一章節,本章知識對于學生思想方法的要求特別高,很多時候,一題可以多解,正好手邊作業中有這樣的幾道題,在評講的過程中,學生的思維不斷活躍,有很多異于教師的更新穎的解法,更好的踐行了思想方法在數學中的應用,以此來解答題目更簡便也更易懂。
例如:已知多邊形ABDEC是由邊長為2的等邊三角形ABC和正方形BDEC組成,一圓過A、D、E三點,求該圓半徑的長.
此題標準答案給出的解法如下:如圖1,將正方形BCED上的等邊三角形ABC向下平移得到等邊三角形ODE,其底邊與DE重合,因為A、B、C的對應點是O、D、E,所以OD=AB,OE=AC,AO=BD。因為等邊三角形ABC和正方形BDEC的邊長都是2,所以AB=BD=AC=2,所以OD=OA=OE=2。因為A、D、E三點不在同一條直線上,所以A、D、E三點確定一個圓,所以該圓半徑為2。
對于此解,基本上學生無法想到去對圖形進行平移說理,可能更多的會讓他們想到用代數的思想方法去計算,因而有了解法2:
如圖2,作 ,垂足為F,并延長AF交DE于點H,
為等邊三角形, AF垂直平分BC, 四邊形BDEC為正方形,
AH垂直平分正方形的邊DE,又 DE是圓的弦, AH必過圓心,記圓心為O,并設 的半徑為r,在Rt 中,AF= ,OH=AF+FH-OA= +2-r。在Rt 中, , ,解得r=2。 該圓的半徑長是2。
總之,數學思想方法是數學思維的核心,學生學數學時將知識轉化成能力的紐帶,所以,教師在教學中要努力做到把數學思想方法滲透教學中,使教學充滿生機,使學生養成良好的數學素養和思維品質。