第一篇:數(shù)學思維與數(shù)學教學
數(shù)學思維與數(shù)學教學
摘要:思維的積極性、求異性、廣闊性、聯(lián)想性等是發(fā)散思維的特性,在數(shù)學教學中有意識地抓住這些特性進行訓練與培養(yǎng),既可提高學生的發(fā)散思維能力,又是提高小學數(shù)學教學質量的重要一環(huán)。數(shù)學學習,從本質上來說是以思維為主的活動過程。開展豐富多彩的數(shù)學活動,讓學生經歷“數(shù)學化”與“再創(chuàng)造”的思維過程,形成自己對數(shù)學知識的理解,從而實現(xiàn)數(shù)學思維的升華。使數(shù)學教學從單純的知識記憶、復現(xiàn)、再認向通過引導學生開展主體性數(shù)學活動以促進學生思維發(fā)展。
關鍵詞:數(shù)學思維 數(shù)學教學 誘發(fā)思維
對于數(shù)學思維的突出強調是國際范圍內新一輪數(shù)學課程改革的一個重要特征,如由美國的《學校數(shù)學課程與評估的標準》和我國的《全日制義務教育數(shù)學課程標準(實驗稿)》(以下簡稱《課程標準》)關于數(shù)學教育目標的論述中就可清楚地看出。然而,就小學數(shù)學教育的現(xiàn)實而言,上述的理念還不能說已經得到了很好的貫徹,而造成這一現(xiàn)象的一個重要原因就是以下的認識:小學數(shù)學的教學內容過于簡單,因而不可能很好地體現(xiàn)數(shù)學思維的特點。以下將依據國際上的相關研究對這一觀點作出具體分析,希望能促進這一方向上的深入研究,從而能夠對于實際教學活動發(fā)揮積極的導向作用。
一、數(shù)學教育是數(shù)學教育的核心 數(shù)學教育的意義在于用科學自身的品質,陶冶人、啟迪人、充實人、促使人的素質全面發(fā)展。數(shù)學教育是一種文化,使人得到數(shù)學方面的修養(yǎng),更好地理解、領略現(xiàn)代社會的文明;它是“思維的體操”,使人思維敏銳,表述清楚。一個人學習了數(shù)學可以得到自身品質的提高;廣大青少年學習了數(shù)學可以使整個民族的素質得到提高。
數(shù)學教育作為一種文化來提出,思維能力的發(fā)展是至關重要的。思維是一個健全人的需要,甚至可以說是人存在的標志?,F(xiàn)代社會使人對生活質量的要求更高了。而高質量生活的一個重要內涵,是人能更科學地、更健康思維,特別是人必須有很強的創(chuàng)造性。這種創(chuàng)造性不僅是為了發(fā)明或發(fā)現(xiàn)什么,還在于要使人更好地適應社會,更有創(chuàng)意地生活。創(chuàng)造力的培養(yǎng)是多方面的。數(shù)學給人一種正確的科學的創(chuàng)造思維的示范。人們?yōu)榱藢ふ覕?shù)學模型和運用數(shù)學模型,展開了有創(chuàng)造性的、辯證的思維。這些與數(shù)學的嚴格邏輯思維一起,成為基礎教育中一種必須而可能的訓練項目。也就是說,數(shù)學思維教育是培養(yǎng)健全的現(xiàn)代人的需要。
二、數(shù)學思維的定義及其特性
學生的學習,不僅要通過感知認識事物的個別屬性和外部聯(lián)系,獲得感性認識,更重要的還須在感性認識的基礎上,通過復雜的思維活動,認識事物的本質和規(guī)律,獲得理性認識。所謂的思維是人腦對客觀事物的本質和規(guī)律的概括的和間接的反映過程。概括性和間接性是思維的兩個基本特征。在數(shù)學學習中,學生的許多知識都是通過概括認識而獲得的。思維的另一個特征是間接性。思維當然要依靠感性認識,沒有它就不可能有思維。但是,思維遠遠超脫于感性認識的界限之外,去認識那些沒有直接感知過的,或根本無法感知到的事物,以及預見和推知事物發(fā)展的進程,我們說,舉一反三,聞一知十,由此及彼,由近及遠等,這些都是指間接性的認識。什么是數(shù)學思維?數(shù)學思維是人腦和數(shù)學對象交互作用并按一般的思維規(guī)律認識數(shù)學規(guī)律的過程。數(shù)學思維實質上就是數(shù)學活動中的思維。
初中學生的數(shù)學思維的發(fā)展具有兩個主要特點:第一,抽象邏輯思維日益發(fā)展,并逐漸占有相對優(yōu)勢,但具體形象思維仍然起著重要作用;第二,思維的獨立性和批判性有了顯著的發(fā)展,他們往往喜歡懷疑和爭論問題,不隨便輕信教師和書本的結論。當然,初中學生思維的獨立性和批判性還是很不成熟的,還很容易產生片面性和表面性,這些缺點是和他們的知識經驗的不足相聯(lián)系的。
三、數(shù)學教學中的誘發(fā)思維
問題是科學研究的起點,是一切思維活動的“源頭”?,F(xiàn)代教育理論認為:產生學習的根本原因是問題,沒有問題就難以誘發(fā)和激起求知欲。因此,在數(shù)學教學中,我們應把問題作為數(shù)學活動的動力、起點和貫穿學習過程的主線。特別是在新課的導入環(huán)節(jié),更應精心創(chuàng)設問題情境,通過設疑來激發(fā)學生的學習興趣和思維的火花,通過組織生動、有趣、以學生為主體的活動來激發(fā)學生的思維,引導學生發(fā)現(xiàn)問題。
例如在學習《分數(shù)的基本性質》時,可以這樣設計這樣的活動:每人四張一樣長的紙條,編號為A、B、C、D。首先是學生動手操作:①把A紙條對折平均分成2份,給其中的一份涂上顏色并用分數(shù)表示;②把B紙條對折平均分成4份,給其中的2份涂上顏色并用分數(shù)表示;③把C紙條對折平均分成6份,給其中的3份涂上顏色并用分數(shù)表示;④把D紙條對折平均分成16份,給其中的8份涂上顏色并用分數(shù)表示。然后把4張紙條按順序排列,引導學生觀察,結果會發(fā)現(xiàn)雖然幾個分數(shù)不同,但用這些分數(shù)表示的紙條卻一樣長,并寫出等式。此時學生一定會產生疑問:“這幾個分數(shù)的分子分母都不相同,它們?yōu)槭裁磿嗟饶兀渴遣皇且粋€分數(shù)的分子分母隨便怎么變,它們的大小都不變呢?”這時學生對這種現(xiàn)象產生一種追根問底的欲望。然后教師引入課題:“今天我們來學習《分數(shù)的基本性質》,學了分數(shù)的性質以后,同學們就會理解為什么這幾個分數(shù)是相等的了。”這樣一改傳統(tǒng)的先復習舊知后講授新知的教學模式,而是通過學生的動手操作和觀察去發(fā)現(xiàn)問題,產生疑問。課堂教學一開始就讓學生積極主動地參與到數(shù)學教學活動中來,使學生帶著濃厚的興趣轉入新知識的探索階段。學生的注意力達到高度集中,思維空前活躍,從而誘發(fā)了學生的創(chuàng)造性思維。
四、轉換角度思考,訓練思維的求異性
發(fā)散思維活動的展開,其重要的一點是要能改變已習慣了的思維定向,而從多方位多角度——即從新的思維角度去思考問題,以求得問題的解決,這也就是思維的求異性。從認知心理學的角度來看,小學生在進行抽象的思維活動過程中由于年齡的特征,往往表現(xiàn)出難以擺脫已有的思維方向,也就是說學生個體(乃至于群體)的思維定勢往往影響了對新問題的解決,以至于產生錯覺。所以要培養(yǎng)與發(fā)展小學生的抽象思維能力,必須十分注意培養(yǎng)思維求異性,使學生在訓練中逐漸形成具有多角度、多方位的思維方法與能力。例如,四則運算之間是有其內在聯(lián)系的。減法是加法的逆運算,除法是乘法的逆運算,加與乘之間則是轉換的關系。當加數(shù)相同時,加法轉換成乘法,所有的乘法都可以轉換成加法。加減、乘除、加乘之間都有內在的聯(lián)系。如189-7可以連續(xù)減多少個7?應要求學生變換角度思考,從減與除的關系去考慮。這道題可以看作189里包含幾個7,問題就迎刃而解了。這樣的訓練,既防止了片面、孤立、靜止看問題,使所學知識有所升華,從中進一步理解與掌握了數(shù)學知識之間的內在聯(lián)系,又進行了求異性思維訓練。在教學中,我們還經常發(fā)現(xiàn)一部分學生只習慣于順向思維,而不習慣于逆向思維。在應用題教學中,在引導學生分析題意時,一方面可以從問題入手,推導出解題的思路;另一方面也可以從條件入手,一步一步歸納出解題的方法。更重要的是,教師要十分注意在題目的設置上進行正逆向的變式訓練。如:進行語言敘述的變式訓練,即讓學生依據一句話改變敘述形式為幾句話。逆向思維的變式訓練則更為重要。教學的實踐告訴我們,從低年級開始就重視正逆向思維的對比訓練,將有利于學生不囿于已有的思維定勢。
五、數(shù)學思維能力的培養(yǎng)
(1)激發(fā)學習興趣,調動學生內在的思維能力
學生對數(shù)學的迷戀往往是從興趣開始的,由興趣產生動機,由動機到探索,由探索到成功,在成功的快感中產生的新的興趣和動機,推動學習的不斷成功。
(2)要教會學生思維的方法
孔子說:“學而不思則罔,思而不學則殆”。恰當?shù)厥久鲗W思關系,才能取得良好的效果。在數(shù)學學習中要使學生思維活躍,就要教會學生分析問題的基本方法,這樣有利于培養(yǎng)學生的正確思維方式。要學生善于思維,必須重視基礎知識和基本技能的學習,沒有扎實的雙基,思維能力是得不到提高的。數(shù)學概念、定理是推理論證和運算的基礎,準確地理解概念、定理是學好數(shù)學的前提。在教學過程中要提高學生觀察分析、由表及里、由此及彼的認識能力。
(3)要培養(yǎng)學生良好的思維品質
數(shù)學教學重要的是培養(yǎng)學生的思維能力,而創(chuàng)造性思維又是數(shù)學思維的品質,是未來的高科技信息社會中,具有開拓、創(chuàng)新意識的開創(chuàng)性人才所必須具有的思維品質。①在數(shù)學教學中,要精心設計,創(chuàng)設一定的思維情境,巧設懸念,使學生對所要解決的問題產生濃厚的興趣,誘發(fā)學生的創(chuàng)造欲。學生的創(chuàng)造性思維往往是由遇到要解決的問題而引起的,因此,教師在傳授知識的過程中,要精心設計思維過程,創(chuàng)設思維情境,使學生在數(shù)學問題情境中,新的需要與原有的數(shù)學水平發(fā)生認知沖突,從而激發(fā)學生數(shù)學思維的積極性、啟迪直覺思維,培養(yǎng)創(chuàng)造機智。②任何創(chuàng)造過程,都要經歷由直覺思維得出猜想,假設,再由邏輯思維進行推理、實驗,證明猜想、假設是正確的。許多科學發(fā)現(xiàn),都是由科學家們一時的直覺得出猜想、假設,然后再由科學家們自己或幾代人,經過幾年,幾十年甚至上百年不懈的努力研究而得以證明。如有名的“哥德巴赫猜想”“黎曼猜想”等等。因此,要培養(yǎng)學生創(chuàng)造思維,就必須培養(yǎng)好學生的直覺思維和邏輯思維的能力,而直覺對培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維能力有著極其重要的意義,在教學中應予以重視。教師在課堂教學中,對學生的直覺猜想不要隨便扼殺,而應正確引導,鼓勵學生大膽說出由直覺得出的結論。而直覺思維以已有的知識和經驗為基礎的,因此,在教學中要抓好“三基”教學,同時要保護學生在教學過程中反映出來的直覺思維,鼓勵學生大膽猜想發(fā)現(xiàn)結論,為杜絕可能出現(xiàn)的錯誤,應“還原”直覺思維的過程,從理論上給予證明,使學生的邏輯思維能力得以訓練,從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)造機智。③ 加強對學生發(fā)散思維的培養(yǎng),對造就一代開拓型人才具有十分重要的意義。在數(shù)學教學中可通過典型例題的解題教學及解題訓練,尤其是一題多解、一題多變、一題多用及多題歸一等變式訓練,達到使學生鞏固與深化所學知識,提高解題技巧及分析問題、解決問題的能力,增強思維的靈活性、變通性和獨創(chuàng)性的目的。
培養(yǎng)學生思維能力的方法是多種多樣的,要使學生思維活躍,最根本的一條,就是要調動學生學習數(shù)學的積極性,教師要善于啟發(fā)、引導、點撥、解疑,使學生變學為思。當然,良好的思維品質不是一朝一夕就能形成的,而是要根據學生實際情況,通過各種手段,堅持不懈,持之以恒。
第二篇:數(shù)學思維與數(shù)學教學
數(shù)學思維與數(shù)學教學
學號:
091090142
09春數(shù)本班
汪煒
目
錄
一、幾種數(shù)學思維能力
(一)抽象概括能力
(二)推理能力
(三)選擇判斷能力
(四)數(shù)學探索能力
二、中學生數(shù)學思維能力的特點
(一)思維的敏銳性
(二)思維的不成熟性
(三)思維的可訓練性
三、如何培養(yǎng)中學生的數(shù)學思維能力
(一)找準數(shù)學思維能力培養(yǎng)的突破口
(二)教會學生思維的方法
(三)善于調動學生內在的思維力
<<數(shù)學思維與數(shù)學教學>>
-----------提綱
一、幾種數(shù)學思維能力
(一)抽象概括能力
(二)推理能力
(三)選擇判斷能力
(四)數(shù)學探索能力
二、中學生數(shù)學思維能力的特點
(一)思維的敏銳性
(二)思維的不成熟性
(三)思維的可訓練性
三、如何培養(yǎng)中學生的數(shù)學思維能力
(一)找準數(shù)學思維能力培養(yǎng)的突破口
(二)教會學生思維的方法
(三)善于調動學生內在的思維力
第三篇:數(shù)學思維與小學數(shù)學教學
數(shù)學思維與小學數(shù)學教學
鄭毓信
(南京大學哲學系,江蘇南京210093)
摘要:“幫助學生學會基本的數(shù)學思想方法”是新一輪數(shù)學課程改革所設定的一個基本目標。以國際上的相關研究為背景,對小學數(shù)學教學中如何突出數(shù)學思維進行具體分析表明,即使是十分初等的數(shù)學內容也同樣體現(xiàn)了一些十分重要的數(shù)學思維形式及其特
征性質。
關鍵詞:數(shù)學思維;小學數(shù)學教學 中圖分類號:G623.5 文獻標識碼:C 收稿日期:2003-09-01;修回日期:2003-11-28
作者簡介:鄭毓信,南京大學哲學系教授,博士生導師,國際數(shù)學教育大會(ICME10)國際程序委員會委員。
對于數(shù)學思維的突出強調是國際范圍內新一輪數(shù)學課程改革的一個重要特征,如由美國的《學校數(shù)學課程與評估的標準》和我國的《全日制義務教育數(shù)學課程標準(實驗稿)》(以下簡稱《課程標準》)關于數(shù)學教育目標的論述中就可清楚地看出。然而,就小學數(shù)學教育的現(xiàn)實而言,上述的理念還不能說已經得到了很好的貫徹,而造成這一現(xiàn)象的一個重要原因就是以下的認識:小學數(shù)學的教學內容過于簡單,因而不可能很好地體現(xiàn)數(shù)學思維的特點。以下將依據國際上的相關研究對這一觀點作出具體分析,希望能促進這一方向上的深入研究,從而能夠對于實際教學活動發(fā)揮積極的導向作用。
一、數(shù)學化:數(shù)學思維的基本形式
眾所周知,強調與現(xiàn)實生活的聯(lián)系正是新一輪數(shù)學課程改革的一個重要特征?!皵?shù)學課程的內容一定要充分考慮數(shù)學發(fā)展進程中人類的活動軌跡,貼近學生熟悉的現(xiàn)實生活,不斷溝通生活中的數(shù)學與教科書上數(shù)學的聯(lián)系,使生活和數(shù)學融為一體?!本团Ω淖儌鹘y(tǒng)數(shù)學教育嚴重脫離實際的弊病而言,這一做法是完全正確的;但是,從更為深入的角度去分析,我們在此則又面臨著這樣一個問題,即應當如何去處理“日常數(shù)學”與“學校數(shù)學”之間的關系。
事實上,即使就最為初等的數(shù)學內容而言,我們也可清楚地看到數(shù)學的抽象特點,而這就已包括了由“日常數(shù)學”向“學校數(shù)
學”的重要過渡。
例如,在幾何題材的教學中,無論是教師或學生都清楚地知道,我們的研究對象并非教師手中的那個木制三角尺,也不是在黑板上或紙上所畫的那個具體的三角形,而是更為一般的三角形的概念,這事實上就已包括了由現(xiàn)實原型向相應的“數(shù)學模式”的過渡。再例如,正整數(shù)加減法顯然具有多種不同的現(xiàn)實原型,如加法所對應的既可能是兩個量的聚合,也可能是同一個量的增加性變化,同樣地,減法所對應的既可能是兩個量的比較,也可能是同一個量的減少性變化;然而,在相應的數(shù)學表達式中所說的現(xiàn)實意義、包括不同現(xiàn)實原型之間的區(qū)別(例如,這究竟表現(xiàn)了“二元的靜態(tài)關系”還是“一元的動態(tài)變化”)則完全被忽視了:它們所對應的都是同一類型的表達式,如4+5=9、7-3=4等,而這事實上就包括了由特殊到一般的重要過渡。
應當強調的是,以上所說的可說是一種“數(shù)學化”的過程,后者集中地體現(xiàn)了數(shù)學的本質特點:數(shù)學可被定義為“模式的科學”,也就是說,在數(shù)學中我們并非是就各個特殊的現(xiàn)實情景從事研究的,而是由附屬于具體事物或現(xiàn)象的模型過渡到了更為普遍的“模
式”。
也正由于數(shù)學的直接研究對象是抽象的模式而非特殊的現(xiàn)實情景,這就為相應的“純數(shù)學研究”提供了現(xiàn)實的可能性。例如,就以上所提及的加減法運算而言,由于其中涉及三個不同的量(兩個加數(shù)與它們的和,或被減數(shù)、減數(shù)與它們的差),因此,從純數(shù)學的角度去分析,我們完全可以提出這樣的問題,即如何依據其中的任意兩個量去求取第三個量。例如,就“量的比較”而言,除去兩個已知數(shù)的直接比較以外,我們顯然也可提出:“兩個數(shù)的差是3,其中較小的數(shù)是4,問另一個數(shù)是幾?”或者“兩個數(shù)的差是3,其中較大的數(shù)是4,問另一個數(shù)是幾?”我們在此事實上已由“具有明顯現(xiàn)實意義的量化模式”過渡到了“可能的量化模式”。
綜上可見,即使就正整數(shù)的加減法此類十分初等的題材而言,就已十分清楚地體現(xiàn)了數(shù)學思維的一些重要特點,特別是體現(xiàn)了在現(xiàn)實意義與純數(shù)學研究這兩者之間所存在的辯證關系。當然,從理論的角度看,我們在此又應考慮這樣的問題,即應當如何去認識所說的純數(shù)學研究的意義。特別是,我們是否應當明確肯定由“日常數(shù)學”過渡到“學校數(shù)學”的必要性,或是應當唯一地堅持立足
[1]
于現(xiàn)實生活。
由于后一問題的全面分析已經超出了本文的范圍,在此僅指明這樣一點:與現(xiàn)實意義在一定程度上的分離對于學生很好地把握相應的數(shù)量關系是十分重要的。這正是國際上的相關研究、特別是近年來所興起的“民俗數(shù)學”研究的一個重要結論:盡管“日常數(shù)學”具有密切聯(lián)系實際的優(yōu)點,但也有著明顯的局限性。例如,如果僅僅依靠“自發(fā)的數(shù)學能力”,人們往往就不善于從反面去思考問題,與此相對照,通過學校中的學習,上述的情況就會有很大改變,這就是說,純數(shù)學的研究“在幫助學生學會使用逆運算來解決問題方面有著明顯的效果”;另外,同樣重要的是,如果局限于特定的現(xiàn)實情景,所學到的數(shù)學知識在“可遷移性”方面也會表現(xiàn)出
很大的局限性。
一般地說,學校中的數(shù)學學習就是對學生經由日常生活所形成的數(shù)學知識進行鞏固、適當重組、擴展和組織化的過程,這就意味著由孤立的數(shù)學事實過渡到了系統(tǒng)的知識結構,以及對于人類文化的必要繼承。這正如著名數(shù)學教育家斯根普所指出的:“兒童來到學校雖然還未接受正式教導,但所具備的數(shù)學知識卻比預料的多??他們所需要的幫助是從(學校教學)活動中組織和鞏固他們的非正規(guī)知識,同時需擴展他們這種知識,使其與我們社會文化部分中的高度緊密的知識體系相結合。”
當然,我們還應明確肯定數(shù)學知識向現(xiàn)實生活“復歸”的重要性。這正如著名數(shù)學家、數(shù)學教育家弗賴登塔爾所指出的:“數(shù)學的力量源于它的普遍性。人們可以用同樣的數(shù)去對各種不同的集合進行計數(shù),也可以用同樣的數(shù)去對各種不同的量進行度量。??盡管運算(等)所涉及的方面十分豐富,但又始終是同一個運算──這即是借助于算法所表明的事實。作為計算者人們容易忘記其所涉及的數(shù)以及他所面對的文字題中的算術問題的來源。但是,為了真正理解這種存在于多樣性之中的簡單性,在計算的同時我們又必須能夠由算法的簡單性回到多樣化的現(xiàn)實?!?/p>
總的來說,這就應當被看成“數(shù)學化”這一思維方式的完整表述,即其不僅直接涉及如何由現(xiàn)實原型抽象出相應的數(shù)學概念或問題,而且也包括了對于數(shù)量關系的純數(shù)學研究,以及由數(shù)學知識向現(xiàn)實生活的“復歸”。另外,相對于具體知識內容的學習而言,我們應當更加注意如何幫助學生很好地去掌握“數(shù)學化”的思想,我們應當從這樣的角度去理解“情境設置”與“純數(shù)學研究”的意義。這正如弗賴登塔爾所指出的:“數(shù)學化??是一條保證實現(xiàn)數(shù)學整體結構的廣闊途徑??情境和模型,問題與求解這些活動作為必不可少的局部手段是重要的,但它們都應該服從于總的方法?!?/p>
二、凝聚:算術思維的基本形式
由以下關于算術思維基本形式的分析可以看出,思維的分析相對于具體知識內容的教學而言并非某種外加的成分,而是有著重
要的指導意義。
具體地說,這正是現(xiàn)代關于數(shù)學思維研究的一項重要成果,即指明了所謂的“凝聚”,也即由“過程”向“對象”的轉化構成了算術以及代數(shù)思維的基本形式,這也就是說,在數(shù)學特別是算術和代數(shù)中有不少概念在最初是作為一個過程得到引進的,但最終卻又轉化成了一個對象──對此我們不僅可以具體地研究它們的性質,也可以此為直接對象去施行進一步的運算。例如,加減法在最初都是作為一種過程得到引進的,即代表了這樣的“輸入—輸出”過程:由兩個加數(shù)(被減數(shù)與減數(shù))我們就可求得相應的和(差);然而,隨著學習的深入,這些運算又逐漸獲得了新的意義:它們已不再僅僅被看成一個過程,而且也被認為是一個特定的數(shù)學對象,我們可具體地去指明它們所具有的各種性質,如交換律、結合律等,從而,就其心理表征而言,就已經歷了一個“凝聚”的過程,即由一個包含多個步驟的運作過程凝聚成了單一的數(shù)學對象。再如,有很多教師認為,分數(shù)應當定義為“兩個整數(shù)相除的值”而不是“兩個整數(shù)的比”,這事實上也可被看成包括了由過程向對象的轉變,這就是說,就分數(shù)的掌握而言我們不應停留于整數(shù)的除法這樣一種運算,而應將其直接看成一種數(shù),我們可以此為對象去實施加減乘除等運算。
對于所說的“凝聚”可進一步分析如下:
第一,“凝聚”事實上可被看成“自反性抽象”的典型例子,而后者則又可以說集中地體現(xiàn)了數(shù)學的高度抽象性,即“是把已發(fā)現(xiàn)結構中抽象出來的東西射或反射到一個新的層面上,并對此進行重新建構”。這正如著名哲學家、心理學家皮亞杰所指出的:“全部數(shù)學都可以按照結構的建構來考慮,而這種建構始終是完全開放的??當數(shù)學實體從一個水平轉移到另一個水平時,它們的功能會不斷地改變;對這類‘實體’進行的運演,反過來,又成為理論研究的對象,這個過程在一直重復下去,直到我們達到了一種結構為止,這種結構或者正在形成‘更強’的結構,或者在由‘更強的’結構來予以結構化?!崩?,由加法到乘法以及由乘法到乘方的發(fā)展顯然也可被看成更高水平上的不斷“建構”。
第二,以色列著名數(shù)學教育家斯法德(A.Sfard)指出,“凝聚”主要包括以下三個階段:(1)內化;(2)壓縮;(3)客體化。其中,“內化”和“壓縮”可視為必要的準備。前者是指用思維去把握原先的視覺性程序,后者則是指將相應的過程壓縮成更小的單元,從而就可從整體上對所說的過程作出描述或進行反思──我們在此不僅不需要實際地去實施相關的運作,還可從更高的抽象
[6]
[5]
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[3]
[2]
水平對整個過程的性質作出分析;另外,相對于前兩個階段而言,“客體化”則代表了質的變化,即用一種新的視角去看一件熟悉的事物:原先的過程現(xiàn)在變成了一個靜止的對象。容易看出,上述的分析對于我們改進教學也具有重要的指導意義。例如,所說的“內化”就清楚地表明了這樣一點:我們既應積極提倡學生的動手實踐,但又不應停留于“實際操作”,而應十分重視“活動的內化”,因為,不然的話,就不可能形成任何真正的數(shù)學思維。另外,在不少學者看來,以上的分析在一定程度上表明了“熟能生巧”這一傳
統(tǒng)做法的合理性。
第三,由“過程”向“對象”的過渡不應被看成一種單向的運動;恰恰相反,這兩者應被看成同一概念心理表征的不同側面,我們應善于依據不同的情景與需要在這兩者之間作出必要的轉換,包括由“過程”轉向“對象”,以及由“對象”重新回到“過程”。
例如,在求解代數(shù)方程時,我們顯然應將相應的表達式,如(x+3)2=1,看成單一的對象,而非具體的計算過程,不然的話,就會出現(xiàn)(x+3)2=1=x2+6x+9=1=?這樣的錯誤;然而,一旦求得了方程的解,如x=-2和-4,作為一種檢驗,我們又必須將其代入原來的表達式進行檢驗,而這時所采取的則就是一種“過程”的觀點。
正因為在“過程”和“對象”之間存在所說的相互依賴、互相轉化的辯證關系,因此,一些學者提出,我們應把相應的數(shù)學概念看成一種“過程—對象對偶體”procept,這是由“過程”(process)和(作為對象的)“概念”(concept)這兩個詞組合而成的。,即應當認為其同時具有“過程”與“對象”這樣兩個方面的性質。再者,我們又應很好地去把握相應的思維過程(可稱為“過程—對象性思維”〔proceptual thinking〕)的以下特征:(1)“對偶性”,是指在“過程”與相應的“對象”之間所存在的相互依存、互相轉化的辯證關系;(2)“含糊性”,這集中地體現(xiàn)于相應的符號表達式:它既可以代表所說的運作過程,也可以代表經由凝聚所生成的特定數(shù)學對象;(3)靈活性,是指我們應根據情境的需要自由地將符號看成過程或概念。特殊地,數(shù)學中常常會用幾種不同的符號去表征同一個對象,從而,在這樣的意義上,上述的“靈活性”就獲得了更為廣泛的意義:這不僅是指“過程”與“對象”之間的轉化,而且也是指不同的“過程—對象對偶體”之間的轉化。例如,5不僅是3與2的和,也是1與4的和、7與2的差、1與5的積,等等。
綜上可見,在算術的教學中我們應自覺地應用和體現(xiàn)“凝聚”這樣一種思維方式。
三、互補與整合:數(shù)學思維的一個重要特征
以上關于“過程—對象性思維”的論述顯然已從一個側面表明了互補與整合這一思維形式對于數(shù)學的特殊重要性。以下再以有
理數(shù)的學習為例對此作出進一步的說明。
首先,我們應注意同一概念的不同解釋間的互補與整合。
具體地說,與加減法一樣,有理數(shù)的概念也存在多種不同的解釋,如部分與整體的關系,商,算子或函數(shù),度量,等等;但是,正如人們所已普遍認識到了的,就有理數(shù)的理解而言,關鍵恰又在于不應停留于某種特定的解釋,更不能將各種解釋看成互不相關、彼此獨立的;而應對有理數(shù)的各種解釋(或者說,相應的心理建構)很好地加以整合,也即應當將所有這些解釋都看成同一概念的不同側面,并能根據情況與需要在這些解釋之間靈活地作出必要的轉換。
例如,在教學中人們往往唯一地強調應從“部分與整體的關系”這一角度去理解有理數(shù),特別是,分數(shù)常常被想象成“圓的一個部分”。然而,實踐表明,局限于這一心理圖像必然會造成一定的學習困難、甚至是嚴重的概念錯誤。例如,如果局限于上述的解
釋,就很難對以下算法的合理性作出解釋:
(5/7)÷(3/4)=(5/7)×(4/3)=?
其次,我們應注意不同表述形式之間的相互補充與相互作用。
這也正是新一輪數(shù)學課程改革的一個重要特征,即突出強調學生的動手實踐、主動探索與合作交流:“有效的數(shù)學學習活動不能單純地依賴模仿與記憶,動手實踐、自主探索與合作交流是學生學習數(shù)學的重要方式??教師應激發(fā)學生的學習積極性,向學生提供充分從事數(shù)學活動的機會,幫助他們在自主探索和合作交流的過程中真正理解和掌握基本的數(shù)學知識與技能、數(shù)學思想和方法,獲得廣泛的數(shù)學活動經驗。”[7](2)由于實踐活動(包括感性經驗)構成了數(shù)學認識活動的重要基礎,合作交流顯然應被看成學習活動社會性質的直接體現(xiàn)和必然要求,因此,從這樣的角度去分析,上述的主張就是完全合理的;然而,需要強調的是,除去對于各種學習方式與表述形式的直接肯定以外,我們應更加重視在不同學習方式或表述形式之間所存在的重要聯(lián)系與必要互補。這正如美國學者萊許(R.Lesh)等所指出的:“實物操作只是數(shù)學概念發(fā)展的一個方面,其他的表述方式──如圖像,書面語言、符號語言、現(xiàn)實情
景等──同樣也發(fā)揮了十分重要的作用。”
再次,我們應清楚地看到解題方法的多樣性及其互補關系。
眾所周知,大力提倡解題策略的多樣化也是新一輪數(shù)學課程改革的一個重要特征:“由于學生生活背景和思考角度不同,所使用的方法必然是多樣的,教師應當尊重學生的想法,鼓勵學生獨立思考,提倡計算方法的多樣化?!?/p>
[7](53)
當然,在大力提倡解題策略多樣化的同時,我們還應明確肯定思維優(yōu)化的必要性,這就是說,我們不應停留于對于不同方法在數(shù)量上的片面追求,而應通過多種方法的比較幫助學生學會鑒別什么是較好的方法,包括如何依據不同的情況靈活地去應用各種不同的方法。顯然,后者事實上也就從另一個角度更為清楚地表明了“互補與整合”確應被看成數(shù)學思維的一個重要特點。
最后,我們應清楚地看到在形式和直覺之間所存在的重要的互補關系。特別是,就由“日常數(shù)學”向“學校數(shù)學”的過渡而言,不應被看成對于學生原先所已發(fā)展起來的素樸直覺的徹底否定;毋寧說,在此所需要的就是如何通過學校的數(shù)學學習使之“精致化”,以及隨著認識的深化不斷發(fā)展起新的數(shù)學直覺。在筆者看來,我們應當從這樣的角度去理解《課程標準》中有關“數(shù)感”的論述,這就是,課程內容的學習應當努力“發(fā)展學生的數(shù)感”,而后者又并非僅僅是指各種相關的能力,如計算能力等,還包含“直覺”的含義,即對于客觀事物和現(xiàn)象數(shù)量方面的某種敏感性,包括能對數(shù)的相對大小作出迅速、直接的判斷,以及能夠根據需要作出迅速的估算。當然,作為問題的另一方面,我們又應明確地肯定幫助學生牢固地掌握相應的數(shù)學基本知識與基本技能的重要性,特別是,在需要的時候能對客觀事物和現(xiàn)象的數(shù)量方面作出準確的刻畫和計算,并能對運算的合理性作出適當?shù)恼f明──顯然,后者事實上已超出了“直覺”的范圍,即主要代表了一種自覺的努力。
值得指出的是,除去“形式”和“直覺”以外,著名數(shù)學教育家費施拜因曾突出地強調了“算法”的掌握對于數(shù)學的特殊重要性。事實上,即使就初等數(shù)學而言我們也可清楚地看出“算法化”的意義。這正如吳文俊先生所指出的:“四則難題制造了許許多多的奇招怪招。但是你跑不遠、走不遠,更不能騰飛??可是你要一引進代數(shù)方法,這些東西就都變成了不必要的、平平淡淡的。你就可以做了,而且每個人都可以做,用不著天才人物想出許多招來才能做,而且他可以騰飛,非但可以跑得很遠而且可以騰飛?!?/p>
[8]這正是數(shù)學歷史發(fā)展的一個基本事實,即一種重要算法的形成往往就標志著數(shù)學的重要進步。也正因為此,費施拜因將形式、直覺與算法統(tǒng)稱為“數(shù)學的三個基本成分”,并專門撰文對這三者之間的交互作用進行了分析。顯然,就我們目前的論題而言,這也就更為清楚地表明了“互補與整合”確應被看成數(shù)學思維的一個重要特點。
綜上可見,即使是小學數(shù)學的教學內容也同樣體現(xiàn)了一些十分重要的數(shù)學思維形式及其特征性質,因此,在教學中我們應作出切實的努力以很好地落實“幫助學生學會基本的數(shù)學思想方法”這一重要目標。
第四篇:數(shù)學教學與發(fā)散思維
發(fā)散思維數(shù)學課堂的運用
內丘四中 施梅霞
“創(chuàng)造性思維需要有豐富的想象?!币晃焕蠋熢谡n堂上給同學們出了一道有趣的題目“磚都有哪些用處?”,要求同學們盡可能想得多一些,想得遠一些。馬上有的同學想到了磚可以造房子、壘雞舍、修長城。有的同學想到古代人們把磚刻成建筑上的工藝品。有一位同學的回答很有意思,他說磚可以用來打壞人。從發(fā)散性思維的角度來看,這位同學的回答應該得高分,因為他把磚和武器聯(lián)系在一起了。同樣袁老師的課堂深深的吸引了我。看著黑板上的六組平行線,心中疑問,袁老師這節(jié)課的內容是什么?手里的繩子怎么用?繩子的兩端固定在黑板上,隨意以處為頂點,把這個點至于某處,為了讓學生輕松的記住幾個點的位置,老師用形象的比喻來表述。鳥嘴,豬嘴,曲項向天歌,回眸一笑,詼諧幽默,又非常的形象。以期中一個為例說明∠A, ∠B, ∠P之間的關系。然后讓學生討論,分析,演示寫出結論。有了前面的鋪墊,學生的興趣很高。取得了很好的效果。袁老師的教學也充分體現(xiàn)了
“一圖多問、一圖多變和一題多圖”的教學思路是發(fā)散思維的典型例子。
圖形發(fā)散習慣指圖形中某些元素的位置不斷變化,從而產生一系列新的圖形。了解幾何圖形的演變過程,不僅可以舉一反三。觸類旁通,還可以通過演變過程了解它們之間的區(qū)別和聯(lián)系,找出特殊與一般之間的關系。引導學生觀察同一事物時,要從不同的角度、不同的方面仔細地觀察,認識事物,理解知識,這樣既能提高學生思維的靈活性,又能培養(yǎng)學生的發(fā)散思維能力。
通過適當變化幾何題目的已知或結論,可使學生的發(fā)散思維能力得到進一步加強。進行一次適當?shù)淖兪接柧?,不僅能鞏固知識,開闊學生視野,還能活躍學生思維,提高學生的應變能力。
長期以來,初中數(shù)學教學以集中思維為主要思維方式,課本上的題目和材料的呈現(xiàn)過程大都循著一個模式,學生習慣于按照書上寫的與教師教的方式去思考問題,用符合常規(guī)的思路和方法解決問題,這對于基礎知識、基本技能的掌握是必要的,但對于中學生學習數(shù)學興趣的激發(fā)、智力能力的發(fā)展,特別是創(chuàng)造性思維的發(fā)展,顯然是不夠的。而發(fā)散思維卻正好反映了創(chuàng)造性思維“盡快聯(lián)想,盡多作出假設和提出多種解決問題方案”的特點,因而成為創(chuàng)造性思維的一種主要形式。在中學數(shù)學教學的過程中,在培養(yǎng)學生初步的邏輯思維能力的同時,也要有意識地培養(yǎng)學生的發(fā)散思維能力。贊可夫說過:“凡是沒有發(fā)自內心求知欲和興趣的東西,是很容易從記憶中揮發(fā)掉的”。贊可夫這句話說明了發(fā)散思維能力的形成,需要以樂于求異的心理傾向作為一種重要的內驅力。教師妥善于選擇具體題例,創(chuàng)設問題情境,精細地誘導學生的求異意識。對于學生在思維過程中時不時地出現(xiàn)的求異因素要及時予以肯定和熱情表揚,使學生真切體驗到自己求異成果的價值。對于學生欲尋異解而不能時,教師則要細心點撥,潛心誘導,幫助他們獲得成功,使學生漸漸生成自覺的求異意識,并日漸發(fā)展為穩(wěn)定的心理傾向,在面臨具體問題時,就會能動地作出“還有另解嗎?”“試試看,再從另一個角度分析一下!”的求異思考。事實證明,也只有在這種心理傾向驅使下,那些相關的基礎知識、解題經驗才會處于特別活躍的狀態(tài),也才可能對題中數(shù)量作出各種不同形式的重組,逐步形成發(fā)散思維能力。訓練學生對同一條件,聯(lián)想到多種結論的發(fā)散思維習慣。這種思維習慣是指確定了已知條件后,沒有固定的結論,讓學生自己盡可能多地確定未知結論,并這個過程充分去求解這些未知結論。揭示思維的廣度和深度。不同層次的學生都能得到有益的嘗試,符合素質教育面向全體學生的要求。
1、在課堂教學中應該適當給學生提供獨立思考問題、自己提問題的條件與機會為發(fā)散思維的培養(yǎng)創(chuàng)造良好的內、外部的環(huán)境。
2、在課堂上善于創(chuàng)設思維情景,引導學生積極思維,運用已學過知識去解決新問題。其中組織課堂討論是一種使用較普遍的有效方法。這樣培養(yǎng)的學生敢于提問題、敢于批判、敢于質疑、思維敏捷。不受老師講解的束縛,可為發(fā)散思維的培養(yǎng)創(chuàng)良好的內、外部環(huán)境。
3、既然事物是相互聯(lián)系的,是多方面關系的總和。所以在教學中教育學生當一種方法,一個方面不能解決問題時,應主動地否定這一方法、方面,讓思維向另一方法、另一方面跨越。不要滿足已有的思維成果,力圖向新的方法、領域探索,并力圖在各種方法、方面中,尋找一種更好一點的方法、方面。
4、教學上運用相關的題目進行訓練,促使學生在思維上善于從同一對象中產生多種分化因素的能力,從不同的方向去思考,揭示同一本質表現(xiàn)出來的現(xiàn)象、形式之間的差異。
5、使思維富于聯(lián)想,思路寬闊,能對已知信息進行多方向、多角度的聯(lián)想,從而能夠發(fā)現(xiàn)新知識、提出新問題,得到多種解答或結論。
6、注意在學習過程中,對于學生提出的不同結論,如果講得有道理,教師就應該給予肯定,即便是與教材中的敘述有所出入,教師也不應該硬將教材中的結論強加給學生,因為任何知識的學習都要經歷由不完整到完整的過程。讓學生真實的坦陳自己的想法,尊重孩子的思維成果,不輕易否定孩子在認真思維基礎上的答案,這樣,學生才會“放下包袱、開動機器”,這樣,才會“百花齊放、百家爭鳴”。
2.17.3.10
第五篇:數(shù)學思維與小學數(shù)學教學
數(shù)學思維與小學數(shù)學教學
內容摘要:數(shù)學教學的最終目的是使學生學會一種學習方法。隨著社會的進步,人們逐漸認識到小學數(shù)學教學的首要目標是培養(yǎng)孩子的自主能力,培養(yǎng)孩子的智商。因此,小學數(shù)學教育的重點應該是培養(yǎng)學生的思維能力。這也是教學的重任和測試教學質量的關建。本文提到了數(shù)學思維的概念,講到了小學數(shù)學教育要具備的基本功和通過學習數(shù)學要養(yǎng)成的思想方法。
關健詞:數(shù)學思維 小學數(shù)學 基本功
思維即人腦對客觀現(xiàn)實的一種反應和概括,同時還夾雜著自己的主觀意識。從數(shù)學的角度對問題進行分析,并提出解決問題的方法稱作數(shù)學思維。而數(shù)學本身是對模式的一種研究,是一種抽象化的過程。數(shù)學將具體的問題普遍化、抽象化為一個純粹的數(shù)學問題,并通過抽象 的模式 解決實際問題。所以,對小學數(shù)學教學來講,以他們生活中熟悉的具體事物為依據,逐步開始以數(shù)學抽象的思維方式去進行分析。
一.數(shù)學思維的概念
數(shù)學思維是一種有條件的,按部就班的,循序漸進的思維方式,主要以判斷、推理等概念性的思維形式為主要依據,是小學生數(shù)學能力的核心體現(xiàn)。所以,在小學數(shù)學教學過程中,需要重點培養(yǎng)學生的邏輯思維能力,兒童時期是邏輯思維和數(shù)學概念形成的初期。數(shù)學知識本身就具有高度的邏輯性和抽象性,所以孩子通過邏輯推理和數(shù)學思考可以鍛煉他們的分析問題,解決問題的能力,幫助孩子開發(fā)大腦潛能,提高孩子的創(chuàng)造力。
二.小學數(shù)學教學基本功的訓練與提高
小學數(shù)學教學基本功之一――數(shù)學語言運用準確。作為小學數(shù)學教師,首先要具備講數(shù)學語言的能力。數(shù)學教師在運用數(shù)學語言進行教學的時候,盡量要做到思路清晰、表述準確、語言簡潔。把復雜話變簡單,把簡單的話變成容易讓學生聽懂。保證每個學生都能準確把握教學內容。比如,一些數(shù)學老師經常會說這樣一句話:“15這個數(shù)字”,其實這是一個技術性的錯誤,數(shù)字只有0~9這十個,而15是個數(shù),并非數(shù)字。如果老師在講課中不強調清楚,就會給學生留下一個錯誤的概念,不能準確的區(qū)分,數(shù)和數(shù)字的差別。
小學數(shù)學教學基本功之二――會寫,會畫。板書是指教師根據課堂教學的需要,在黑板上書寫的文字、符號、以及繪制的圖表。一個完整的板書可以反映教師的許多基本技能,因此教師應重視板書的設計,注重基本功的訓練。數(shù)學教學板書不是單一的,有很多內容往往要用圖形來表達。因此,作為小學數(shù)學教師還要具備繪畫的能力。
小學數(shù)學教學基本功之三――會制作教具。小學生的思維正處于從具體形象思維到抽象邏輯思維的過渡階段。在小學,可以提供一些教具,但不能完全滿足教學的需要。當我們找不到合適的教具時,教師不得不自己動手,以達到教學效果。這就要求教師要具有,會制作教具的能力。
小學數(shù)學教學基本功之四――制作試卷。對于一些信息閉塞的山村學校來說,教師的這項基本功就變的更加重要。教師要根據課程標準、教學內容和學生的實際情況,制定相應的試卷,來測試學生的水平,改進教學方法,以便促進教學質量的提高,縮小與城市學校的差距。
三.小學數(shù)學教學要從不同的角度分析問題,看待問題
事實證明,人的智力是有差別的。有些學生確實學不好數(shù)學,可能怎么教都學不好!對于這樣的學生,我們也不必強求,可以換一種思維去對待。我們可以這樣看待,他數(shù)學學不好,不一定語文學不好,他只要有一門學的好,或者有一門其他方面突出的技能,“三百六十行,行行出狀元”,他就能在社會上生存,就能發(fā)揮出自己的聰明才智,為社會做貢獻。同樣會得到別人的認可?!斗钦\勿擾》的主持人孟非在主持的過程中,曾經說過一句話,他說他上學的時候,數(shù)學考20分,英語考20分,語文考150分,滿分150分。就這樣,孟非成為了中國最著名的主持人之一。其實從不同的角度去看待問題就會有不同的結果,事實也是這樣,其實以上講的,就是一種數(shù)學思維,從不同的角度去看待問題,從不同的角度去解答問題,就像解數(shù)學題的時候,一道題可能有好幾種解法,其實在這個過程中就是在培養(yǎng)學生用不同的方法解決同一個問題的能力,這個角度不行,你換一個角度,說不定就會有不同的答案。
有句話說,授之以魚不如授之以漁,數(shù)學教學不僅僅是教受學生數(shù)學課程,更多的是在傳授一種學習方法,在學習的過程中,提升學生的思維能力,解決問題的能力。其實在這個過程中鍛煉的,是人的思考方式。做為一名小?W數(shù)學老師,應該盡量開發(fā)學生的潛能,打開他們的思維能力,以達到教育的目的。
參考文獻
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(作者單位:重慶市墊江縣鳳山小學)