【摘 要】本文通過(guò)教育觀察、調(diào)查及實(shí)踐等方式,對(duì)數(shù)學(xué)化思想在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行研究,得出了數(shù)學(xué)化思想在解決數(shù)學(xué)問(wèn)題、建立數(shù)學(xué)模型、構(gòu)建認(rèn)知結(jié)構(gòu)等方面應(yīng)用的可行性結(jié)論,并提出了相關(guān)建議:數(shù)學(xué)化思想要遵循數(shù)學(xué)現(xiàn)實(shí)原則,要重視學(xué)生經(jīng)歷“數(shù)學(xué)化”的過(guò)程,實(shí)施數(shù)學(xué)化教育的途徑和方法。
【關(guān)鍵詞】初中數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)化;思想;研究
初中數(shù)學(xué)教育的主要目的是促進(jìn)學(xué)生的全面、可持續(xù)發(fā)展。教學(xué)過(guò)程中,要結(jié)合學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn),遵循學(xué)生的心理發(fā)育規(guī)律,將抽象的數(shù)學(xué)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為學(xué)生熟悉的生活現(xiàn)象,促進(jìn)學(xué)生情感態(tài)度和思維能力的發(fā)展。新課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)數(shù)學(xué)化在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用,就初中數(shù)學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀來(lái)看,實(shí)施數(shù)學(xué)化具有可行性。
一、“數(shù)學(xué)化”思想概述
(一)“數(shù)學(xué)化”的定義
垂直數(shù)學(xué)化大體包括以下內(nèi)容:用公式表示關(guān)系;對(duì)規(guī)則做出證明;嘗試運(yùn)用不同的數(shù)學(xué)模型;對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行調(diào)整和加工;考慮不同的數(shù)學(xué)模型的結(jié)合和形成統(tǒng)一的新模型;對(duì)得到新的數(shù)學(xué)概念做出公式化的精確表述。
水平成分的數(shù)學(xué)化大體包括以下內(nèi)容:確定情景問(wèn)題中包含的數(shù)學(xué)成分;通過(guò)不同方法使這些數(shù)學(xué)成分形象化和公式化;建立數(shù)學(xué)成分與已知的數(shù)學(xué)模型之間的聯(lián)系;考慮相同數(shù)學(xué)成分在不同情景問(wèn)題中的表現(xiàn);找出蘊(yùn)涵其中的關(guān)系和規(guī)則;做出形式化的表述等。
(二)“數(shù)學(xué)化”思想在我國(guó)課程改革中的體現(xiàn)
近年來(lái),我國(guó)數(shù)學(xué)教育改革的很多重大舉措,都滲透著數(shù)學(xué)化教育思想。國(guó)家教委改變過(guò)去的全國(guó)使用統(tǒng)一教材的做法,在全國(guó)出版8套新教材,實(shí)行“一綱多本”,供各中學(xué)選用。新教材將教學(xué)方法融入教材之中,力求使學(xué)生手腦齊動(dòng),聽(tīng)看并用,思維循序漸進(jìn),重視學(xué)生的認(rèn)知過(guò)程,把課堂變成師生共同活動(dòng)的場(chǎng)所,廣泛通過(guò)舉例、試驗(yàn)、觀察、想象、猜想、分析和歸納等方法引導(dǎo)學(xué)生自己得出有關(guān)結(jié)論,從而理解掌握數(shù)學(xué)知識(shí)、培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的邏輯思維。這些都充分體現(xiàn)出數(shù)學(xué)化的教育思想。
二、“數(shù)學(xué)化”思想的功能性認(rèn)識(shí)
(一)在解決問(wèn)題方面
目前,“問(wèn)題解決”已經(jīng)成為國(guó)際數(shù)學(xué)教育研究的重要課題。傳統(tǒng)應(yīng)試教育下“問(wèn)題解決”表現(xiàn)為:學(xué)生被要求去解決由其他人(教師、教材編寫(xiě)者,出考題者等)所提出的問(wèn)題,在問(wèn)題解決過(guò)程學(xué)生處于被動(dòng)的地位,沒(méi)有突出學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)學(xué)習(xí)的活動(dòng)?!皢?wèn)題解決”的教學(xué)功能不是教會(huì)學(xué)生解決別人提出的問(wèn)題,而是幫助他們學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)地思維。因此,要在“問(wèn)題解決”中強(qiáng)調(diào)“問(wèn)題提出”的重要性。從這個(gè)角度來(lái)看,“橫向數(shù)學(xué)化”就更富有現(xiàn)實(shí)意義,橫向數(shù)學(xué)化更多關(guān)注的是讓學(xué)生從實(shí)際生活中提出問(wèn)題,用“再創(chuàng)造”方式學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),更能夠體現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)發(fā)生、發(fā)展和應(yīng)用的全過(guò)程。
(二)在建立數(shù)學(xué)模型方面
數(shù)學(xué)概念、原理的建立過(guò)程,實(shí)際上是運(yùn)用已有的數(shù)學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中相應(yīng)事物及其關(guān)系進(jìn)行不斷抽象概括的過(guò)程,用現(xiàn)在比較流行的說(shuō)法,就是建立數(shù)學(xué)模型的過(guò)程。數(shù)學(xué)建模的核心就是現(xiàn)實(shí)模型向數(shù)學(xué)模型的翻譯,即實(shí)際問(wèn)題數(shù)學(xué)化,然而高水準(zhǔn)的“數(shù)學(xué)建?!毙枰ㄙM(fèi)學(xué)習(xí)者大量的時(shí)間,具備寬厚的數(shù)學(xué)知識(shí)以及許多人的通力合作,從中體會(huì)數(shù)學(xué)有巨大的應(yīng)用價(jià)值,享受學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的樂(lè)趣,重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題的能力,即數(shù)學(xué)化的能力。
(三)在數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)方面
書(shū)本上的數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)只有通過(guò)數(shù)學(xué)化方式才能轉(zhuǎn)化為學(xué)生的數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)。數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的基本成分是數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)觀念和數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)。其中,數(shù)學(xué)知識(shí)起著解決戰(zhàn)術(shù)問(wèn)題的作用;數(shù)學(xué)觀念、數(shù)學(xué)思想和科學(xué)的思維方法起著決定戰(zhàn)略方向的作用;而數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)起著如何運(yùn)用這些戰(zhàn)略,戰(zhàn)術(shù)經(jīng)驗(yàn)的作用。數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)包括層次較高的一般經(jīng)驗(yàn)和處理數(shù)學(xué)具體問(wèn)題及具體內(nèi)容的經(jīng)驗(yàn)。因此,只有通過(guò)縱向數(shù)學(xué)化的途徑,學(xué)生才能掌握和積累數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn),形成具有高度遷移活性的數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)。
三、“數(shù)學(xué)化”思想在初中數(shù)學(xué)教育中的應(yīng)用策略
(一)數(shù)學(xué)化思想要遵循數(shù)學(xué)現(xiàn)實(shí)原則
學(xué)生擁有的數(shù)學(xué)現(xiàn)實(shí)是:每個(gè)人都有自己生活、工作和思考著的特定客觀世界以及反映這個(gè)客觀世界的各種數(shù)學(xué)概念、它的運(yùn)算方法、規(guī)律和有關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)。有效的數(shù)學(xué)化應(yīng)當(dāng)建立在學(xué)生的數(shù)學(xué)現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)上,這樣才能確保學(xué)生自己親身參與數(shù)學(xué)化過(guò)程,主動(dòng)并積極地經(jīng)歷數(shù)學(xué)化過(guò)程。老師要時(shí)刻關(guān)注生活,研究數(shù)學(xué),研究學(xué)生,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一種可以活動(dòng)的數(shù)學(xué)環(huán)境。生活處處都可能給學(xué)生提供數(shù)學(xué)化的機(jī)會(huì),這種生活化的現(xiàn)實(shí)是為學(xué)生所熟知的,合理地發(fā)掘和利用,會(huì)有很不錯(cuò)的效果。此外,我們教學(xué)時(shí)設(shè)置數(shù)學(xué)情境,應(yīng)當(dāng)關(guān)注學(xué)生已有的數(shù)學(xué)現(xiàn)實(shí),同時(shí)我們還有理由去了解學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”,問(wèn)題情境結(jié)合學(xué)生的最近發(fā)展區(qū),能確保學(xué)生“跳一跳,摘到桃”。
(二)要重視學(xué)生經(jīng)歷“數(shù)學(xué)化”的過(guò)程
有利于激發(fā)學(xué)生“創(chuàng)造”數(shù)學(xué)的熱情,數(shù)學(xué)比任何其他的自然科學(xué)都更易于創(chuàng)造,學(xué)生經(jīng)歷“數(shù)學(xué)化”過(guò)程,在教師的引導(dǎo)下由學(xué)生獨(dú)立創(chuàng)造出結(jié)論,教師予以點(diǎn)評(píng),能夠有效激發(fā)學(xué)生的“再創(chuàng)造”數(shù)學(xué)的熱情,調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的主動(dòng)性和積極性;培養(yǎng)“數(shù)學(xué)化”能力,老師引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷抽象,數(shù)學(xué)化過(guò)程,加強(qiáng)解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型的認(rèn)識(shí),同時(shí)通過(guò)數(shù)學(xué)模型的訓(xùn)練,使學(xué)生形成用數(shù)學(xué)理論解決實(shí)際問(wèn)題的意識(shí),培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的“數(shù)學(xué)化”能力;讓不同的學(xué)生在數(shù)學(xué)上得到不同的發(fā)展,在“數(shù)學(xué)化”過(guò)程中,由于學(xué)生親身經(jīng)歷,把好奇心轉(zhuǎn)化為對(duì)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,激發(fā)了學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的信心,獲得了發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)的成就感。
(三)實(shí)施數(shù)學(xué)化教育的途徑和方法
建模是數(shù)學(xué)化的一個(gè)重要方面,即從實(shí)際問(wèn)題出發(fā),通過(guò)抽象概括建立數(shù)學(xué)模型,來(lái)認(rèn)識(shí)和解決實(shí)際問(wèn)題。建模過(guò)程是一個(gè)應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)思想方法解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程,是一個(gè)橫向數(shù)學(xué)化和縱向數(shù)學(xué)化的過(guò)程。反思自己的數(shù)學(xué)活動(dòng)是數(shù)學(xué)化的一個(gè)重要組成部分,數(shù)學(xué)反思就是認(rèn)知者在數(shù)學(xué)思維過(guò)程中對(duì)自己數(shù)學(xué)認(rèn)識(shí)過(guò)程的自我意識(shí)、自我評(píng)價(jià)、自我探究、自我監(jiān)控、自我調(diào)節(jié)。有了反思才能使數(shù)學(xué)化的過(guò)程更加豐富,得到的概念才能更加的貼切,得到的公式才能更加的精練,原理才能更加的合理。再創(chuàng)造是數(shù)學(xué)化的一個(gè)重要步驟,“數(shù)學(xué)化”不僅是數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用,也可以是數(shù)學(xué)知識(shí)的“再創(chuàng)造”。這種“數(shù)學(xué)化”的再創(chuàng)造包括形式化的、公理化的和模式化的再創(chuàng)造,培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力,養(yǎng)成借助各種有效方式努力思考的好習(xí)慣,同時(shí)也能逐步轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)生觀念,變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí),更重要的是有助學(xué)生樹(shù)立自信心,迎接更高的目標(biāo)的挑戰(zhàn)。
四、結(jié)論
通過(guò)以上探究,筆者認(rèn)為數(shù)學(xué)化是數(shù)學(xué)活動(dòng)的主要特征,在初中數(shù)學(xué)教育中滲透數(shù)學(xué)化思想是切實(shí)可行的,它有助于更好地落實(shí)義務(wù)教育階段新課程標(biāo)準(zhǔn)的理念,促進(jìn)教師的教育方式和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變,能更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知的欲望,促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。
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作者簡(jiǎn)介:
王婷,(1983~),女,吉林白城人,畢業(yè)于白城師范學(xué)院,數(shù)學(xué)老師,本科,研究方向:數(shù)學(xué)教育。