齊悅彤
摘? 要:高中數學教學越來越注重學生的抽象思考能力,這取決于高中的數學課程內容。在教學中,教師往往忽略了抽象思維對提高數學知識的作用。但是抽象思維在高中數學教學中的作用是不可忽視的,因為數學是抽象的,不能直觀感受。運用抽象思維來解決學生學習困難,并構建數學知識和系統,是一種行之有效的教學方式。文章就高中教師如何培養學生抽象思維能力做出了探討。
關鍵詞:高中數學;抽象思維;能力培養
一、數學抽象能力概述
(一)內涵
抽象思維在任何學習數學的階段都是十分重要的,在新課程改革的背景下,學生的數學抽象思維已經變成了一種基本的數學素養。抽象能力是指從具體的、特殊的、復雜的環境中提取數學概念,并從具體的、特殊的、復雜的環境中提煉數學問題,使數學問題、解題方法和基礎知識之間的關系進一步深化。這種表達和數學的抽象能力有著密切的聯系。因此,在高中數學教學中,要使學生能夠更好地發揮自己的靈活性,就必須引導學生走進課堂,對情境進行深刻的理解,通過抽象歸納,對情境進行簡化,運用數學方法來解決問題。
(二)重要性
高中數學的課程內容很多,很難理解,而且很多公式都很復雜,要讓學生掌握好數學知識,就必須要有很強的邏輯思維。在培養學生的抽象思考能力時,必須采取有效的方法,使學生在學習過程中更加輕松。學生在學習高中數學時,由于對抽象、難以理解的數學知識有很大的抵觸情緒,學習起來比較吃力。所以,在高中數學教學中,必須采用高效的數學教學模式,引導學生對數學的認識,從而培養學生的抽象思維。
二、高中數學課堂提升學生抽象思維能力的主要理論分析
(一)合作學習理論
協作學習是一種較為有效的教學方法,學生通過主動參與,面對面地互動、交流、及時反思、總結、改進。通過小組分工,同學們能互相促進、互相鼓勵、提升學習興趣、達到學習目的、學會與別人溝通。在培養學生思維能力的同時,還需要他們發揮積極性,不斷地探究問題、提升自己。
(二)建構主義理論
建構主義的“教師主導”和“認知”強調學生在學習中的思維過程,強調學生的主體性,強調學生的參與,通過對問題的分析和解決,培養學生的求知欲和抽象思維,并對學習結果進行定量的研究。建構主義強調學習主體,把學習看作一個主觀過程,把學習與認知的處理結合起來。
(三)認知理論
認知理論認為,人類的認知活動是在一個復雜的情境中進行的,它并非消極的,是由主動的選擇和對信息的處理來實現的。根據認知理論,學生在學習數學知識時,并不是單純地模仿,而是要將這些問題進行整理,歸納出其中的規律和聯系,從而達到從感性到理性的轉變。
三、高中數學教學中高中生數學思維能力培養的重要意義
(一)有助于推動素質教育發展
在實施素質教育的大背景下,教師要做好教師的本職工作,要從整體上提升學生的整體素質。在高中數學教學中,要想使學生的綜合素質得到全方位的提升,就必須要有數學思維、數學技術等。抽象思維能使學生的數學學習興趣得到提升,從而使他們的數學成績得到改善、綜合素質得到全面的發展。
(二)有助于推動學生數學核心素養發展
以核心素養為視角,培養學生的抽象思維能力,推動教育教學改革,歷來受到教育工作者的關注和重視。培養學生的抽象思維能力,是適應當今教育教學改革和發展的趨勢,也是適應學生全面發展的需要。在“核心素養”的指導下,數學教育從單一的基礎知識教授,轉向了重視數學思維能力、數學應用能力等方面的創新探究。因此,在高中數學教學中對學生進行抽象思維能力的培養,對促進學生的數學核心素養提高具有重要意義。
四、高中數學教學中高中生抽象能力培養策略
(一)在基礎知識中培養學生理解分析能力
無論是解釋數學定理、展示數學問題,都要求學生進行有效的閱讀,以獲得更全面的知識。學生在進行審題時,教師會引導學生進行主動思考,通過比較分析,使學生的抽象思維能力得到培養。比如在高中數學學習中,“三角函數”的概念,以及課本上關于“三角函數”的解釋,讓他們通過自己的理解,來思考這個詞的含義。在此基礎上,讓學生對課本中有關三角函數的圖片進行解讀,并使他們能夠從三角函數的圖像中,得到三角函數的特性。同時,教師還讓學生在分析概念的內涵時,培養他們的邏輯思維,培養他們的抽象思維和歸納能力。在高中數學課堂上,教師穿插提問,引導學生進行自主思考,使他們能夠把問題帶入課堂,從而增強他們的自主思考能力,從而使他們的抽象思維能力得到提升。
(二)在觀察和比較中提升學生的抽象能力
只有把數學抽象的知識具體化,才能使問題的求解更加有效。在教學中,教師要充分發揮多媒體的優勢,用具體的形式來表現抽象的數學知識,讓學生能更好地了解和消化,增強他們的想象力和抽象力。教師在“雙曲線”教學時,應先將雙曲線的整個發展歷程及應用領域解釋清楚,使學生能在輕松的環境中學習。然后教師再通過雙曲線舉例,使學生能更輕松地感受到雙曲線的應用,使學生能提前了解所學的知識。
(三)在小組協作中促進學生的學習熱情
大多數學生在學習過程中,由于抽象能力較差,沒有很好地把握好教師傳授的知識,導致了教學效果差,甚至產生了厭學心理。教師往往需要指導數十個學生,不能做到面面俱到,只能對學生有一個大概的了解,而且部分教師不能跟學生以朋友的視角溝通,往往會產生距離感,從而影響學生的學習熱情。面對這種情況,教師應該找到應對的方法。教師可以采用團隊合作的方法來解決問題。
首先,教師要根據班級的人數來分配,最重要的是,每個小隊的人數都要平均,在四到六人之間。最重要的是,每個小隊的成員都要有一定的數學素養,團隊里不但要有學習能力強的同學,也要有“問題學生”,這樣大家就可以互幫互助了。
其次,要有紀律。總結了相關的教學經驗,發現大多數的團隊合作方式都會導致學生的紀律不夠好,沒有主動學習的意識。教師要采用定時、定量的方法,要求學生在規定的時間內對一定數量的問題進行解釋,并對所有同學進行檢查,對完成情況較差的學生要積極督促,使他們嚴格遵守紀律。
最后,在團隊合作的過程中,最重要的一點就是讓有天賦的同學,能夠根據自己的理解,將課堂上的知識傳授給學生,從而提升他們的抽象思考能力。為避免給學生帶來更大的壓力,可以在兩天內進行一次解釋。而且,遇到難題時,教師也要課堂上進行講解,這樣才能更好地提升數學課的效率。
(四)創設教學情境,提升抽象思維能力
抽象思維是幫助學生準確把握事物本質的重要技能。在高中的數學知識中,抽象思維是非常重要的,它可以幫助學生掌握數學中的一些重要知識,讓他們進入深度思考的狀態。高中的數學和初中相比,有了抽象的概念,難度也越來越大。在教學過程中,大多數學生都會出現“畏懼”的心理,減少了與教師的交流,從而影響了學生的學習熱情。因此,高中數學教師應根據教材內容和學生的實際情況,制定出一套科學、合理的教學方案,幫助學生更深入地感受數學知識點、研究數學問題,從而增強學生的抽象思維能力。舉例來說,教師可以貼近生活,以生活中的內容舉例:
“新開業的高檔影院,每一排30個位置,從第二排開始,后面的位置會多出兩個位置,這樣,后面的位置就會變成32、34、36。第13排有幾個座位?”在這一問題中,學生會對問題進行深刻的思考,并使用一個數學公式,即an=a1+(n-1)d。
(五)利用多媒體教學強化學生的理解能力
在高中數學教學中,教師應充分利用多媒體的便捷、快速,對所要講授的知識進行整理和理解。例如利用立體的三維模型加深對幾何內容的認識,利用圖文并茂的方式對函數內容進行梳理。教師要事先準備好課件,節省講課和板書的時間,給學生足夠的時間去思考。在平時的課堂教學中,教師要把問題帶入課堂,讓學生在課堂上進行思考,使他們的邏輯思維得到提升。運用多媒體或由學生自己動手做模型,由直觀到抽象,使學生從枯燥無味的學習中走出來,激發學生的求知欲,積極主動地解決問題,增強學生的邏輯思維。在課后,教師還可以向學生發送多媒體課件,使學生可以進行自我反思,提高教學效果。
(六)培養抽象思維敏捷性
高中生的數學知識是非常復雜和抽象的,要想真正地提高他們的抽象思維能力,就必須在教學活動中引導他們進行思考。隨著思維速度的提升,學生在做數學問題時,能夠靈活地運用自己的抽象思維,快速地做出反應,解答各種問題。對提高學生的邏輯思維能力,可以采取課堂教學和課外作業相結合的方式。在教學中,教師會根據所學的知識,適時地展示各種習題,讓學生進行深層次的思考,并對問題的基本規律進行歸納和總結。在教學前,教師要注意的是,要根據所學知識的困難程度,做好相應的準備,保證與學生的認識規律相符。在課外實踐中,教師要根據學生的學習特點,提出難度不等的問題,引導學生進行靈活地練習。在課堂上,學生不斷加深知識印象,加深對相關問題的理解,從而使他們的抽象思考能力得到提升。當學生的抽象思維能力得到了提升,遇到類似問題時,就能舉一反三,從而提高他們的數學學習能力。
(七)設定具體的問題情境
通過對過去許多教學實踐和科研活動的總結,我們發現,學生的抽象思維培養與學習活動的開展有著密切的關系。要使問題情景達到應有的教學效果,就要看學生自己的情況。比如知識庫的積累和學習的經歷。要把這些因素都考慮進去,才能使問題情景達到應有的效果。然而,教學環境的多樣性決定了問題教學中存在著許多創設途徑。例如從問題導入課堂知識,再到實踐,不管采用何種方法,都必須遵循可靠性原則、發展性原則和合理性原則。通過這種方式,可以充分發掘學生內在的探究精神,培養他們的數學抽象思維。
(八)兩種思維結合,提升學生數學素養
高中的數學,最重要的就是抽象和形象思維的結合,不能忽略形象思維,也不能把抽象思維抬高,高中生的邏輯思維能力很強,但這并不足以支撐他們的數學學習。把形象思維與抽象思維有機地結合,有利于提高學生的數學素養。學科核心能力是目前學術界關注的一個重要問題。作者認為,在這一問題上,既不能脫離學科的本質,也不能離開數學的具體過程。在學習同樣的數學知識時,不同的學生,即使是同一班的學生,也會出現形象思維與抽象思維共存的現象。教師在課堂上忽略了形象思維的基本知識,這會給很多學生造成人為的學習障礙。但很明顯,這在培養學生的數學基礎上,存在著一定的缺陷。因此,高中數學核心素養的培養必須從兩個方面著手,即把形象思維與抽象思維有機地結合起來,提高教學效果。
總而言之,教師要轉變思想,提高學生的抽象思維能力,強化學生主動思考的意識,在原來的教學方式上進行創造性的改變。把創新元素引入高中數學教學,可以讓學生在數學教學中充分發揮主觀能動性,并在探究中得到啟發,從而提高數學的抽象思維能力。在教學實踐中,要對學生所遇到的問題及可能出現的問題進行分析,以達到提高教學效果的目的。
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