趙素萍
【摘要】數(shù)學(xué)思想方法是人們運用數(shù)學(xué)對數(shù)學(xué)理論和內(nèi)容的本質(zhì)性的、規(guī)律性的認(rèn)識的具體表現(xiàn)形式,它將函數(shù)與方程、轉(zhuǎn)化與回歸、歸類討論和數(shù)形結(jié)合置于具體的問題解決之中.具體說來,數(shù)學(xué)思想方法包括一一對應(yīng)法、轉(zhuǎn)化思想法、分類法、數(shù)形結(jié)合法、符號化法和統(tǒng)計思想法.數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)教學(xué)的靈魂,是數(shù)學(xué)課堂教學(xué)設(shè)計的主線之一,更是檢驗教學(xué)效果的重要手段.教師須在課前、課中和課后的教育與訓(xùn)練中都注重滲透數(shù)學(xué)思想方法.
【關(guān)鍵詞】小學(xué)數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)思想方法;滲透;素養(yǎng)
《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》指出:“通過義務(wù)教育階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),學(xué)生能獲得適應(yīng)社會生活和進(jìn)一步發(fā)展所必需的數(shù)學(xué)基本知識、基本技能、基本思想、基本活動經(jīng)驗.”也就是說使學(xué)生獲得數(shù)學(xué)的基本思想是數(shù)學(xué)課程的重要目標(biāo).數(shù)學(xué)課程應(yīng)該教會學(xué)生必要的數(shù)學(xué)知識,但絕不僅僅以教會數(shù)學(xué)知識為目標(biāo),更重要的是訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維能力、懂得數(shù)學(xué)結(jié)論是如何來的,使其知其然且知其所以然.簡單地說就是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中獲得數(shù)學(xué)思想.數(shù)學(xué)思想常常通過數(shù)學(xué)方法得以體現(xiàn),教師在進(jìn)行具體的教學(xué)時,要將數(shù)學(xué)思想方法滲透其中,讓學(xué)生在理解和運用數(shù)學(xué)知識的同時,領(lǐng)悟和使用數(shù)學(xué)思想方法,使學(xué)生看到數(shù)學(xué)之美、體會到數(shù)學(xué)之樂、感受到數(shù)學(xué)之慧,使學(xué)生多方面體悟到數(shù)學(xué)的魅力,多方面啟迪學(xué)生運用多樣的數(shù)學(xué)思想方法.
一、小學(xué)數(shù)學(xué)思想方法
(一)何謂數(shù)學(xué)思想方法
數(shù)學(xué)思想方法是人們運用數(shù)學(xué)對數(shù)學(xué)理論和內(nèi)容的本質(zhì)性的、規(guī)律性的認(rèn)識的具體表現(xiàn)形式,它將函數(shù)與方程、轉(zhuǎn)化與回歸、歸類討論和數(shù)形結(jié)合置于具體的問題解決之中.數(shù)學(xué)思想方法往往是操作的、局部的、特殊的、表象的、具體的、程序的、技巧的,用數(shù)學(xué)思想解決具體問題會逐漸形成程序化的操作,就構(gòu)成了“數(shù)學(xué)思想方法”.數(shù)學(xué)思想方法是無形的,是在提出問題、解決問題過程中所采用的各種方式、手段和途徑.數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)教學(xué)的核心和精髓,需要通過具體內(nèi)容來體現(xiàn),所以教師在進(jìn)行教學(xué)時應(yīng)該將數(shù)學(xué)思想方法滲透于教學(xué)內(nèi)容之中.
(二)小學(xué)數(shù)學(xué)中的數(shù)學(xué)思想方法
1.一一對應(yīng)法
對應(yīng)是人們將兩個集合元素之間的聯(lián)系連接起來的一種數(shù)學(xué)思想方法,是現(xiàn)代數(shù)學(xué)的一個最基本的數(shù)學(xué)概念.小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)主要利用虛線、實物、箭頭、計數(shù)器等將元素與元素、實物與實物、數(shù)與算式、量與量聯(lián)系起來,滲透一一對應(yīng)思想.如人教版一年級上冊教材中,讓小猴分別與桃子、香蕉、梨一一對應(yīng)后,進(jìn)行比大小的學(xué)習(xí),以實物的感官刺激向小學(xué)生滲透對應(yīng)關(guān)系,為學(xué)生提供清晰明了、直觀易懂的解決問題的方法,理清了解題思路,滲透了數(shù)學(xué)思想方法.
2.轉(zhuǎn)化思想方法
轉(zhuǎn)化思想方法就是將有待解決的問題轉(zhuǎn)化為在已掌握知識的范圍內(nèi)可以解決的問題,或者說是把需要解決的問題轉(zhuǎn)換成另一個與此有關(guān)的問題去解答、化難為易、化繁為簡的思想方法,它是解決數(shù)學(xué)問題的基本思路和途徑之一.比如,在人教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材中,轉(zhuǎn)化思想多次用到將四邊形的內(nèi)角和轉(zhuǎn)化為三角形的內(nèi)角和計算、把小數(shù)乘法的計算轉(zhuǎn)化為整數(shù)乘法的計算、把分?jǐn)?shù)除法的計算轉(zhuǎn)化為分?jǐn)?shù)乘法的計算等等,這樣就可以達(dá)到化難為易、化新為舊、化曲為直等.讓學(xué)生從不同的角度明白數(shù)學(xué)知識是個有機的整體,它們之間相互有聯(lián)系,有時可以相互轉(zhuǎn)化.
3.分類法
數(shù)學(xué)的分類思想方法是把被研究的數(shù)學(xué)對象看作一個整體,將其按照一定分類標(biāo)準(zhǔn)(即符合同一標(biāo)準(zhǔn)的事物聚類,不同的則分開)劃分成若干部分,通過分析部分來解決整體問題,這種數(shù)學(xué)思想方法在解決數(shù)學(xué)問題中十分常用,是一種重要的數(shù)學(xué)思想方法.例如,當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)完三角形概念后,如果按角分類,三角形可以分為直角三角形、銳角三角線、鈍角三角形;如果按邊分類,可以分為等邊三角形和不等邊三角形,這樣通過把握每種三角形的特征和異同,來深化了解三角形.再比如,對自然數(shù)的分類,如果按照能否被2整除則可以分為奇數(shù)和偶數(shù);如果按因數(shù)的個數(shù)來分類,則自然數(shù)可分為質(zhì)數(shù)、合數(shù)和1.對數(shù)學(xué)問題的正確、合理地分類,有助于學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的梳理和建構(gòu),從而可以更好地掌握數(shù)學(xué)知識.
4.數(shù)形結(jié)合方法
數(shù)與形在西方哲學(xué)史中都具有重要的地位,早期的自然哲學(xué)中很多哲學(xué)家都要討論數(shù)與形將二都相結(jié)合以解答問題,如畢達(dá)哥拉斯.數(shù)與形作為數(shù)學(xué)研究對象的兩個方面,把數(shù)量和空間圖形結(jié)合起來去分析和解決問題,就是我們所謂的“數(shù)形結(jié)合”思想,可以使復(fù)雜、抽象的數(shù)學(xué)問題變得簡單和具體,可以促進(jìn)小學(xué)生形象思維能力和抽象思維能力協(xié)調(diào)發(fā)展.因為我們可以借助數(shù)的精確性來闡明形的某些屬性,也可以借助形的直觀來闡明數(shù)之間的某種關(guān)系,也就是“以數(shù)解形”和“以形助數(shù)”.比如,人教版一年級數(shù)學(xué),“10以內(nèi)的加減運算”“數(shù)一數(shù)”“填一填”“比多少”等知識,就是滲透了數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想方法.又比如,在解決有關(guān)路程方面的問題時,教師就會通過畫線段來幫助學(xué)生解決問題,這樣可以使復(fù)雜的問題簡單明了,學(xué)生容易理解和接受.
5.符號化方法
符號化思想方法就是用符號化的語言來描述數(shù)學(xué)內(nèi)容,這包括字母、數(shù)字、圖形和各種特定的符號,也就是把客觀現(xiàn)實中存在的事物和現(xiàn)象以及它們之間的相互關(guān)系抽象概括為符號和公式,不僅要把現(xiàn)實問題用數(shù)學(xué)符號表達(dá)出來,而且要充分把握每個數(shù)學(xué)符號所蘊含的豐富內(nèi)涵和實際意義.比如,人教版一年級上冊的教學(xué)內(nèi)容中,剛學(xué)習(xí)數(shù)字的時候,教師要通過實物或卡片,在具體的情境中數(shù)出“1”個桃子、“2”個梨、“3”只小鳥……,并且要對應(yīng)呈現(xiàn)數(shù)字“1”“2”“3”,這樣才能使學(xué)生更好地把實物和數(shù)字符號對應(yīng)充分地認(rèn)識到數(shù)字符號所表示的具體意義.
6.統(tǒng)計思想方法
“統(tǒng)計與概率”的內(nèi)容在新課程中得到了較大重視,成為和“數(shù)與代數(shù)”“圖形與幾何”“綜合與實踐”并列的四部分內(nèi)容之一,而統(tǒng)計思想則成為這一部分內(nèi)容的重點.目的是使學(xué)生不僅僅學(xué)習(xí)一些必要的知識,同時還將體會數(shù)據(jù)中蘊含著的信息,提高學(xué)生運用數(shù)據(jù)分析問題、解決問題的能力.例如,三年級教材中“可能性”摸球游戲,設(shè)計公平的游戲規(guī)則等,可以使學(xué)生認(rèn)識到日常生活中的一些隨機現(xiàn)象,并能恰當(dāng)運用數(shù)學(xué)方法來預(yù)測這些隨機現(xiàn)象發(fā)生的可能性大小.
二、小學(xué)思想方法滲透的意義
(一)數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)教學(xué)的精髓,是數(shù)學(xué)知識的靈魂
《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》強調(diào)數(shù)學(xué)“雙基”教學(xué)的重要性,但是更加強調(diào)以知識和技能為載體,引導(dǎo)學(xué)生感悟其中的數(shù)學(xué)思想方法.這也就是說,教師不僅需要向?qū)W生傳授數(shù)學(xué)知識技能,還應(yīng)該在傳授知識和技能的過程中,講授問題的形成背景和具體的解題邏輯,使學(xué)生能夠理解“雙基”蘊涵的數(shù)學(xué)思想方法,即我們所謂的“授人以魚不如授人以漁”.數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)教學(xué)的精髓,數(shù)學(xué)“雙基”是其載體,各種數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)教學(xué)的形式.好的數(shù)學(xué)教學(xué)是把知識、數(shù)學(xué)方法、數(shù)學(xué)思維、數(shù)學(xué)思想和樂趣融為一體的教學(xué),是對世界構(gòu)成探知的理、律、法和趣的融合.一方面,沒有數(shù)學(xué)知識技能的牢固掌握,就不會有數(shù)學(xué)思想方法的準(zhǔn)確、迅速、靈活地運用;另一方面,數(shù)學(xué)知識技能的掌握,離不開對其中背景和思想方法的理解.所以,教師在日常數(shù)學(xué)教學(xué)中,要注意數(shù)學(xué)思想方法的滲透,讓學(xué)生在掌握“雙基”的同時提高數(shù)學(xué)素養(yǎng).
(二)數(shù)學(xué)思想方法是課堂教學(xué)設(shè)計的主線之一
目前的小學(xué)數(shù)學(xué)教材中存在著兩條主線:一明一暗,明為數(shù)學(xué)知識,暗為數(shù)學(xué)思想方法,兩條線相互支撐、相互依存.教師在課堂活動實施時,要始終注意“明”“暗”兩條主線的結(jié)合,不能重“明”輕“暗”、顧此失彼.這有利于培養(yǎng)學(xué)生從數(shù)學(xué)角度思考和解答問題,幫助他們將客觀事物簡化和量化,提高他們思考問題的全面性、周密性和科學(xué)推理性以及建立數(shù)學(xué)模型的思想等.一個人完成正式的學(xué)校教育進(jìn)入社會之后,如果其職業(yè)角色不是在與數(shù)學(xué)相關(guān)的領(lǐng)域,則其學(xué)過的具體的數(shù)學(xué)定理和公式運用的機會很有限,并將很快遺忘.但如果一個人學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的同時獲取了科學(xué)的數(shù)學(xué)思想方法和邏輯,則將受益終生.所以,教師的教學(xué)設(shè)計中,萬不可使數(shù)學(xué)思想方法出現(xiàn)傳承缺失,必須更加關(guān)注學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中對數(shù)學(xué)思想方法的感悟,使學(xué)生在獲得數(shù)學(xué)方法的熏陶的同時于無形中形成對數(shù)學(xué)思想方法的初步感知,從而提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng).
(三)數(shù)學(xué)思想方法是檢驗教學(xué)效果的重要手段
《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》將基本數(shù)學(xué)思想作為“四基”之一,慎重提出了要在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中更加關(guān)注學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中對數(shù)學(xué)思想方法的感悟,從而使得數(shù)學(xué)思想方法在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的地位大大提升.是否有數(shù)學(xué)思想方法的滲透是檢驗教學(xué)效果的一個重要方面.因為一個只強調(diào)“雙基”的數(shù)學(xué)課程,只能像一個只強調(diào)語法與拼寫的寫作課程,它培養(yǎng)的學(xué)生只會運算而不知為何如此運算,只強調(diào)結(jié)果而不知過程,這是一種本末倒置的培養(yǎng)模式.數(shù)學(xué)思想方法是現(xiàn)實世界的空間形式和數(shù)量關(guān)系反映在頭腦中,由意識作用,經(jīng)過思維活動而產(chǎn)生的結(jié)果,是對關(guān)于數(shù)學(xué)內(nèi)容和方法的本質(zhì)認(rèn)識,是對數(shù)學(xué)內(nèi)容和方法進(jìn)一步的抽象和概括,是數(shù)學(xué)知識遷移的基礎(chǔ)與源泉.再則,數(shù)學(xué)思想方法相對知識技能來說是“隱性的”“緘默的”知識,它蘊涵在具體的數(shù)學(xué)內(nèi)容中,它不是靠教師的講授使學(xué)生獲得的,而是通過具體的數(shù)學(xué)內(nèi)容,讓學(xué)生經(jīng)歷數(shù)學(xué)思考逐步領(lǐng)會和感悟的.
三、小學(xué)數(shù)學(xué)思想方法滲透的有效方法
(一)課前,教師認(rèn)真?zhèn)湔n,結(jié)合教材,挖掘數(shù)學(xué)思想方法,制訂合適的教學(xué)目標(biāo)
在小學(xué)數(shù)學(xué)課程中,教材作者在編寫時會根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求及小學(xué)生的心理發(fā)育階段、智力發(fā)展水平和實際認(rèn)知能力,有意識地結(jié)合教學(xué)內(nèi)容安排和融入一些體現(xiàn)數(shù)學(xué)思想方法的內(nèi)容.但是并不是所有的內(nèi)容都可以很清楚地向?qū)W生滲透有關(guān)的數(shù)學(xué)思想方法,所以教師在備課的過程中,要結(jié)合教材,精心選擇最合適的教學(xué)內(nèi)容去滲透相關(guān)的數(shù)學(xué)思想方法.比如,人教版的每一冊的最后一單元“數(shù)學(xué)廣角”,它是最難的一單元,因為每一節(jié)里面都融入了一定的數(shù)學(xué)思想方法.如果教師沒有認(rèn)真?zhèn)湔n,沒有深挖所融入的數(shù)學(xué)思想方法,學(xué)生就不會對這些數(shù)學(xué)思想方法有所感悟和掌握.
《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》指出:“使學(xué)生獲得數(shù)學(xué)的基本思想是數(shù)學(xué)課程的重要目標(biāo)”.也就是說,數(shù)學(xué)課程應(yīng)該教會學(xué)生許多必要的數(shù)學(xué)知識,但絕不是僅僅以教會數(shù)學(xué)知識為目標(biāo),更重要的是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)這些知識的過程中獲得相應(yīng)的數(shù)學(xué)思想方法.比如,人教版五年級上冊,在教學(xué)“乘法運算定律推廣到小數(shù)”之前,就用三個例子讓學(xué)生去初步感受運算順序與結(jié)果的關(guān)系,由此推出“乘法運算定律可以推廣到小數(shù)”,在這過程中,學(xué)生是在教師指導(dǎo)下以不完全歸納法為“暗”主線來感悟出“變與不變”的數(shù)學(xué)思想方法.
(二)課中,關(guān)注數(shù)學(xué)思想方法,把握數(shù)學(xué)的本質(zhì)
在學(xué)習(xí)新知識中滲透數(shù)學(xué)思想方法.“四基”不是四個事物簡單地疊加或混合,它們是一個有機的整體.基礎(chǔ)知識和基本技能是數(shù)學(xué)教學(xué)的主要載體,需要花費較多的課堂時間;數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)教學(xué)的精髓,是統(tǒng)領(lǐng)課堂教學(xué)的主線.在課堂時間的安排上要有意識地給數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué)預(yù)留適當(dāng)?shù)臅r間.教師在教學(xué)的過程中,要注意將數(shù)學(xué)知識與數(shù)學(xué)思想方法融為一體,因勢利導(dǎo),水到渠成,畫龍點睛,使學(xué)生獲得數(shù)學(xué)思想的感悟.也就是說,數(shù)學(xué)思想方法不是靠教師的講授使學(xué)生獲得的,而是通過課程中具體的數(shù)學(xué)內(nèi)容,讓學(xué)生經(jīng)歷數(shù)學(xué)思想方法,逐步領(lǐng)會和感悟.比如,在教學(xué)“植樹問題”時,教師要引導(dǎo)學(xué)生通過分析、比較、綜合、猜想、驗證、概括等思維方法去解決幾類植樹問題,得出棵數(shù)和間隔數(shù)的關(guān)系,從而滲透了數(shù)學(xué)的建模思想方法,使得學(xué)生真正理解數(shù)學(xué)中的數(shù)學(xué)建模思想方法.
(三)課后,在反復(fù)不同的練習(xí)中滲透數(shù)學(xué)思想方法
對許多重要數(shù)學(xué)知識的認(rèn)識都不是一次完成的,需要在不同的學(xué)習(xí)階段,從不同的角度,以不同的方式,不斷地對它們進(jìn)行重組和反思,而對數(shù)學(xué)思想方法的認(rèn)知更是如此.每學(xué)習(xí)一種數(shù)學(xué)思想方法之后,教師務(wù)必要提醒學(xué)生“思想方法的名字和含義”,讓他們有個清楚的認(rèn)識.而數(shù)學(xué)思想方法比數(shù)學(xué)知識更抽象,不能生搬硬套.數(shù)學(xué)思想方法只有在實踐運用中才能掌握和提高,讓學(xué)生在反復(fù)使用的過程中,加深體會,促進(jìn)領(lǐng)悟.與其多遍提醒學(xué)生數(shù)學(xué)思想方法的名字,不如讓學(xué)生在實際練習(xí)中體會一次.特別是在解題中,一定要讓學(xué)生多分析、多思考,在反復(fù)運用數(shù)學(xué)思想方法中發(fā)展數(shù)學(xué)思維能力,進(jìn)而加強學(xué)生對數(shù)學(xué)思想的認(rèn)識,從而發(fā)展靈活運用數(shù)學(xué)知識解決問題的能力.比如,在教學(xué)“乘法交換律”之前,就有大量的例子讓學(xué)生感受到運算與結(jié)果的關(guān)系,這樣學(xué)生對“變與不變”數(shù)學(xué)思想方法的感悟?qū)⑦M(jìn)一步加深.
總之,在平時的數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師要遵循《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求,認(rèn)真鉆研教材,認(rèn)真挖掘教材內(nèi)容中蘊涵的數(shù)學(xué)思想方法,把它滲透在學(xué)生思維過程中,滲透到知識形成的過程中,滲透到問題解決過程中,滲透到歸納復(fù)習(xí)中,使學(xué)生在親身經(jīng)歷觀察、分析、探索、歸納等思維活動中真正地掌握和領(lǐng)悟數(shù)學(xué)思想方法,從而培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)和數(shù)學(xué)運用能力.
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