付軍
[摘 要]探索初中數學教學中滲透數學思想和方法的策略,以提升學生的數學思維能力,提高學生解決數學問題的能力.
[關鍵詞]初中數學;數學思想;滲透;策略
[中圖分類號] ? ?G633.6 ? ? ? ?[文獻標識碼] ? ?A ? ? ? ?[文章編號] ? ?1674-6058(2020)26-0011-02
新課程改革明確地將數學思想和方法定為數學學習的重要目標,隨后數學思想和方法成為數學教學的核心工具,加入到數學教師的教學任務中.數學基礎知識中處處滲透著數學思想和方法.因此,初中數學教師更要突出相應的教學內容,帶領學生感悟并學會使用數學思想和方法.
一、初中數學教學滲透數學思想的現狀
1.脫離實際
在初中數學教學中,教師多是在講解具體問題時向學生講述數學思想和方法,意在帶領學生使用某一特定的思想和方法解決眼下的問題,這種做法無可厚非.然而,數學基礎知識中也存在眾多數學思想和方法,知識的整理也是學習數學思想和方法的良好契機,數學教師對這一教學點的忽視導致學生難以建立知識遷移能力,使數學思想和方法的滲透較為局限.
2.流于形式
學生只有在親身感知到數學思想和方法的來源與用途,才能具備在不同場景靈活運用不同思想和方法的能力.然而,在教學實踐中,許多數學教師認為初中生無法理解數學思想和方法的深層概念,于是在講解相應的思想與方法時,只停留在表面,告訴學生在何時使用,卻不告訴學生如何判定、何時可以使用.
3.缺乏系統
根據初中數學的教材,每一種數學思想和方法都可以存在于所有初中數學教學章節中,但教師對于數學思想和方法的講解仍然存在較強的隨機性.在教學過程中,教師一般不會將某一數學思想和方法當作單獨的教學內容,而是會結合某次專題講解或是在遇到相應問題時,才會對學生加以引導.在這種缺乏整體規劃的教學中,學生接受的數學思想和方法往往也是“東拼西湊”的,難以形成整體認識.
二、初中數學教學滲透數學思想的路徑
1.以基礎知識為切入點,滲透分類思想
分類即為對一個問題的多種情況進行分別討論,是各階段數學教學都極為常用的思想和方法.對于數學學習經驗還不夠豐富的初中生來說,其在習題解析中很容易被“表象”迷惑,錯過知識概念給予的提示,無法全面考慮問題的各個分類,因而,教師要讓初中生養成分類的習慣.
例如,在《有理數》一節講解中,教師可以提問:“若a為有理數,-a一定為負數嗎?”這個問題既考查了學生對“有理數的定義”的理解,又考查了學生分類的能力.在不具備分類思想時,學生會脫口而出肯定的答案.教師可以先讓學生思考:有理數可能是正數、負數或是0嗎?然后再對這三種情況分類討論.通過這種方式的練習,學生能夠以“知識定義”為切入點,優先找出可能產生分歧的情況,而后再進行解答;當學生形成這種習慣之后,不僅對知識的理解有所突破,還可獲得數學思維方面的突破.
2.善用圖像類資源,滲透數形結合的思想
初中生若能夠做到靈活轉化圖片與文字信息,就能夠自由地從形象與抽象兩個層面解決問題.因此,數形結合思想和方法的滲透是啟發學生思維的良好助力,教師應該足夠關注.
例如,“數軸”是代數部分最基礎的圖像之一,也是初中生最初產生數形結合思想的“指示牌”.在教學“絕對值”部分時,數學教師可以借助數軸圖像讓學生理解“一個數到原點的距離叫作該數的絕對值”這一概念,并帶領學生用繪制圖像的方法計算[a-b]和[a+b]的值(如圖1),讓學生養成相應的解題習慣,在抽象思考受阻時,學會借助形象的圖像解決問題.
除此之外,數軸也可以應用到有理數的加法法則與乘法法則的教學中,由直觀的數形結合變化展示其中原理,而教師則能夠更加直觀地幫助學生理解抽象數學符號的具體含義.
3.以復雜模型為切入點,滲透化歸思想
化歸思想是一種以“化繁為簡”“化難為易”與“化高次為低次”為原則的數學思想和方法,在代數、幾何與概率部分都有較高的使用頻率,可以引領學生將看似復雜無解的問題轉化為已經解決過的問題,即使用已經存在的數學模型解決新出現的問題.
例如,在幾何部分的教學中,隨著基礎模型的增多,教師需要帶領學生解答“組合圖形求面積”類的題目,通常這類題目所求的面積為組合圖形中的一部分,且并不規則,以直接求解的思路無法解答.
[例1]如圖2,點C在以AB為直徑的半圓上,連接AC、BC,AB=10,tan∠BAC=[34],求陰影部分面積.
分析:陰影部分為兩個弓形,初中階段的數學課程沒有為學生提供弓形面積的計算方法,因而教師應引導學生使用化歸的思想和方法解決問題.此時,數學教師可引入“圓”與“三角形”這兩個常見的幾何模型,使用“S陰影=S半圓-S△ABC”的思路簡單求解.
解:∵AB=10,
∴S半圓=[12]S圓=[12]×πr2=[252]π,
∵AB2=AC2+BC2,AB=10.
∴AC=8,BC=6或AC=6,BC=8.
∴S△ABC=[12]AC·BC=24,
∴S陰影=S半圓-S△ABC=[252]π-24.
在面對圖形較為復雜的幾何問題時,教師要注意引導學生尋找其中“眼熟”的圖形,將不常見的數學模型轉化為常見模型的組合,看似復雜的問題迎刃而解,這便是化歸思想的神奇之處.
4.以反向推理為切入點,滲透方程思想
教師應改變學生的不良學習習慣,以科學的數學思想和方法教學引領學生走上數學學習的正軌.為保證初中生的思維能夠逐漸從記憶型向理解型轉化,數學教師可以在教學中注入方程的思想和方法,鼓勵學生主動選用方程邏輯解決問題.
方程思想就是在求解數學問題時,從題中的已知量和未知量之間的關系入手,找出相等關系,運用數學語言將相等關系轉化為方程(組),再通過解方程(組),使問題獲得解決.因此,在方程思想和方法的教學中,數學教師應該多讓學生進行反向推理,逆著方程的邏輯向前探究,形成逆向思維,從而建立豐富的數學思維認知,發揮數學課程的思維訓練作用.
[例2]在運動會的跳繩比賽中,某班級派出了一支包含男生與女生的隊伍,如在“單搖”項目中,男生的表現是平均每人每分鐘跳80下,女生平均每人每分鐘跳60下,計時一分鐘,男生與女生一共跳了1560下;在“雙搖”項目中,男生的表現是平均每人每分鐘跳42下,女生平均每人每分鐘跳26下,計時一分鐘,男生與女生一共跳了764下;求該班級派出的跳繩隊伍中,男生與女生各多少人.
分析:本題可使用方程思想求解,即分別將該班級的男生與女生設為未知數x和y,依照題目給出的男生和女生的相等關系進行反向推理,通過解析方程組得出x和y的答案.
在教學這類看似無法通過“正向推導”找到答案的數學問題時,教師可引導學生使用“反向推導”的方式,“假設”已經知道了未知數x或y是什么,并按照題目給出的信息整理已知條件和x與y的關系,整理出等量關系,列出相應的方程.如此一來,實際的應用問題被抽象為簡單的方程關系,初中生可以在解析方程后順利得到答案.
綜上所述,在初中數學教學中,分類、數形結合、化歸與方程思想和方法十分常見.在日常教學中,初中數學教師應從知識講解、例題解析、復習回顧與實踐活動的各方各面融入數學思想和方法,幫助學生養成良好的數學學習習慣.
[ ? 參 ? 考 ? 文 ? 獻 ? ]
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(責任編輯 黃桂堅)