朱如梅
[摘? 要] 思維力是學生核心素養的核心. 在初中數學教學中,教師要將思維能力作為教學的重中之重. 借助問題、推理、抽象以及概括,能有效地訓練學生的思維. 通過思維方法教學,打開學生思維源頭,疏通學生思維通道,讓學生卷入初中數學學習中. 數學思維的發展,能有效地提升學生學習力,發展學生數學核心素養.
[關鍵詞] 初中數學;思維訓練;訓練方法
初中數學教學要致力于發展學生的數學核心素養,其中思維能力是核心素養的核心. 作為教師,要將思維能力作為教學的重中之重. 突出對學生進行數學思維的訓練,要預留充分的時空,引導學生進行數學思考. 因而,數學教學就不僅僅是知識教學,更是數學思想方法、數學活動經驗的教學. 數學的學科價值與魅力,就在于數學能開啟學生的智慧之旅.
通過“問題”引爆學生的思維
所謂“引爆”,就是指“打開”“發掘”“點燃”的意思. 在初中數學教學中,教師要通過“問題”,催生學生的數學發現,讓學生“想得到”. 問題可以由教師提出,也可以讓學生自主、自發地質疑. 在初中數學課堂上,我們經常會看到“萬馬齊喑究可哀”的局面. 究其根本,是因為學生的數學思維處于沉睡、蟄伏、壓抑的狀態. 如何發掘學生的思維源頭,如何梳理學生的思維通道,如何指明學生的思維路向,運用“問題”進行啟發、引導、點撥,是一個有效的方法.
比如教學八年級上冊“探索三角形全等的條件”一課,在學生認識到“全等三角形”的內涵之后,筆者讓學生思考:至少需要多少個條件,才能讓兩個三角形全等?在探究中,學生迅速否定了一個條件、兩個條件相等的情況,提出至少需要三個條件才能確定兩個三角形是否全等. 在此基礎上,有學生又提出了這樣的問題:是否任意的三個對應條件相等的兩個三角形就一定全等呢?于是,學生又對自我的猜想展開驗證. 他們通過動手操作、畫圖、推理等方式展開深度探究. 他們找出了許多的反例,比如三個角對應相等的兩個三角形就不一定相等,還有兩條邊對應相等、一個角對應相等的兩個三角形也未必全等,等等. 這樣的教學,圍繞著問題、質疑展開,讓學生的數學學習富有針對性、實效性.
“學起于思 , 思源于疑. ”通過問題,引爆學生的思維,能打開學生的思維空間,點燃學生的思維火花,形成學生的思維風暴. 在初中數學教學中,教師可以借助問題,引發學生積極聯想、思辨、探究,從而能有效地提升學生的思維力、探究力. 在初中數學教學中,教師要引導學生直面數學問題,運用數學問題,助推學生的數學思維. 在初中數學學習中,只有當學生能帶著問題走向課本、走向教師、走向同學,才能有效地提升學生問題分析、解決能力,進而發展學生的數學核心素養.
通過“推理”發展學生的思維
東北師范大學史寧中教授認為,學生的數學核心素養主要有三:抽象、推理與建模. 在初中數學教學中,教師通過引導學生推理,能有效地發展學生的思維. 從形式上來看,推理可以分為合情推理、演繹推理. 在初中數學教學中,不僅演繹推理能發展學生的思維,合情推理也能有效地發展學生的思維. 在數學推理中,教師要激發學生大膽猜想,通過驗證、探究等,讓學生在已有判斷和新判斷之間構建關系,通過已有知識構建新的知識.
在數學教學中,教師不僅要讓學生“想得到”,更要讓學生“想得妙”. 如果說,“想得到”是學生對數學問題的認知,那么,“想得妙”就是學生對數學問題進行主動地推理. 比如教學“合并同類項”(七年級上冊),為了讓學生進行深度學習,筆者出示了系列單項式,要求學生進行歸類. 學生通過觀察單項式,提出這樣的猜想:具有相同的字母的單項式能合并. 為此,筆者又集中出示了相同字母組成的但指數不相同的單項式. 在比較、合并的實踐中,學生認識到,單項式不僅要求字母相同,而且要求指數也分別相同,才能合并. 有了這樣的認知,學生歸納出同類項的特征. 在此基礎上,筆者再次出示了一些單項式,要求學生判斷這些單項式是否是同類項. 通過這樣的教學,能鞏固、發展學生的思維,幫助學生建立同類項的本質特征,深化學生對同類項概念的理解. 有了對同類項的清晰認知,筆者將有理數的運算定律引入其中,讓學生嘗試進行同類項的合并,從而引導學生推理、歸納、構建合并同類項的法則.
在學生進行推理的過程中,教師要賦予學生自主判斷權,不僅引導學生自主思考,更引導學生進行交流、碰撞,從而讓學生在對話、交往中甄別、判斷. 比如在“合并同類項”的學習交流中,有學生剛開始認為,系數不同就不可以相加減;有學生糾結于字母排列的先后,等等. 在交流、研討中,學生逐步認識到同類項的本質特性,即字母相同、字母指數相同. 這樣的教學,有助于敞亮學生的數學思維,有助于讓學生達成數學共識.
通過“抽象”提煉學生思維
抽象性是數學的基本特性. 在初中數學教學中,教師要引導學生經歷將數學現實、數學現象抽象成數學模型并進行解釋和應用. 學生的抽象思維能力是學生思維力的重要標識. 有學者深刻地指出,抽象力是學生的基本學力,其他能力都是它們的派生物. 教學中,教師要引導學生對數學進行本質抽象,即引導學生舍棄非本質屬性而抽取本質屬性. 作為教師,要豐富學生的表象積累,引導學生進行比較.
比如教學八年級下冊的“分式”的概念,教師可以出示一組素材,諸如已知長方形的面積和長,要求寬;已知圓柱的體積和底面積,要求高,等等. 在抽象的過程中,由于學生受到了分數的形式影響,因而導致部分學生將分式與含有分數的整式相混淆. 基于此,筆者引導學生比較分式與含有分數的整式. 學生發現,分式不僅是具有分數的形式,更為重要的是分式的分母中必須含有字母. 通過這樣的抽象、概括,學生構建了分式的意義——“如果A,B(B不等于零)表示兩個整式,且B中含有字母,那么式子 就叫作分式,其中A稱為分子,B稱為分母”. 這樣的定義,既有助于學生厘清分式與整式的區別、聯系,同時又有助于區分分式與分數的異同. 在教學過程中,學生還發現了分式的值會隨著分式分母中的字母的變化而變化. 借助抽象,學生能精準把握數學概念的內涵、外延,并進行有效的概念應用.
在數學教學中,教師要引導學生對學習素材進行感知、比較、辨析,引導學生從對概念的感性認知上升到對概念的理性認知. 在初中數學教學中,如果教師不及時引導學生對概念進行比較、辨析、提煉、抽象,學生的數學認知就容易停留在感性的、膚淺的、表面化的非本質屬性層面,而不能形成對概念的本質理解.
通過“概括”催生學生的思維
概括是在數學抽象的基礎上,對相關數學知識進行模型化構建的過程. 一般來說,概括的過程就是公理化、形式化、數學化的過程. 對學生的表象進行梳理、提煉、概括,學生就容易停留在感性的、膚淺的、表面化的、零碎的外部現象上,就不能形成對知識的本質認知. 在引導學生對具體事物充分感知、形成表象之后,教師要引導學生及時概括. 只有這樣,才能讓學生的感性認知上升到理性認知層面,從而提升學生的數學學習力.
比如教學八年級上冊的“三角形的高”,教師可以出示同一三角形擺放不同位置、擺放不同方向的高,可以出示不同三角形的高,可以出示同一三角形不同的底對應的高,等等. 通過豐富的素材,引導學生進行比較、概括,形成學生對高的數學認知. 在概括的過程中,要注重概括的科學性,比如“從三角形的頂點到底邊的垂直線段”“從三角形的頂點到底邊的距離”等. 只有對高形成了本質性的概括,學生才能有效地將三角形的高、三角形的中線、三角形的角的平分線、三角形的中垂線等區分開來. 在對數學概念進行概括的過程中,教師不要期望一步到位,而要允許學生的循序漸進. 有時候,一個概念的有效概括是經過“兩次提煉”乃至“多次提煉”形成的. 因此,數學概括的過程,有助于催生學生的數學思維,讓學生進行深度的思維加工.
概括要求學生能去異求同、去粗取精、去偽存真、由表及里、由此及彼,將本質屬性從相關屬性中進行抽離、提煉. 通過數學概括,教師不僅能形成對數學知識的本質性認知,而且能對數學知識形成結構性認知、關系性認知. 借助問題、推理、抽象以及概括,數學教學能掀起學生思維的千層浪,進而有效地提升學生學習力,發展學生數學核心素養.