王曉燕
【摘要】數(shù)學是高中階段學生的必修課程,也是學生未來接受更高層次教育的重要基礎,但受到數(shù)學學科屬性的影響,學生學習數(shù)學知識時存在一定的困難.因此,教師在教學中要注重培養(yǎng)學生的思維能力,讓學生克服學習中的困難,深入理解數(shù)學知識.文章簡述了培養(yǎng)學生數(shù)學思維能力的意義,并從“先猜后學”“拋磚引玉”“變式訓練”“氛圍構建”“因材施教”等角度,探究高中數(shù)學教學中培養(yǎng)學生數(shù)學思維能力的策略.
【關鍵詞】高中數(shù)學;思維能力;實踐
高中數(shù)學知識抽象性較強,學生學習成績的高低與思維能力的強弱有著直接的關系.新課改要求教師注重培養(yǎng)學生的綜合能力,而數(shù)學思維能力是綜合能力的重要組成部分,既可以加深學生對數(shù)學知識的理解,又能鍛煉學生運用知識處理問題的能力.因此,在高中數(shù)學教學中,教師應借助多元化教學手段調(diào)動學生的學習積極性,有意識地培養(yǎng)學生的數(shù)學思維能力,助力學生靈活應對各種問題,進而實現(xiàn)全面發(fā)展.
一、培養(yǎng)學生數(shù)學思維能力的意義
(一)助力理科學習融會貫通
數(shù)學是一切計算活動開展的基礎,對學習物理、化學等學科有著重要意義,當學生具備較強的數(shù)學思維能力時,學習物理和化學知識也相對更加容易.因此,對于學生而言,理科知識的學習離不開數(shù)學思維能力的輔助,它能助力學生創(chuàng)新思維和推理能力的發(fā)展.因此,高中階段教師應將發(fā)展學生的數(shù)學思維能力作為重要培養(yǎng)目標.
(二)符合素質(zhì)教育的開展要求
素質(zhì)教育背景下,教師應充分尊重學生的主體地位,包容其個性化思維,讓每名學生都能在課堂學習中獲得相應的發(fā)展,但傳統(tǒng)教學模式是難以滿足這一要求的.對此,教師應側(cè)重對學生思維能力的培養(yǎng),助力學生個性化發(fā)展,而這一舉措也恰好符合素質(zhì)教育的要求.
二、高中數(shù)學教學中培養(yǎng)學生數(shù)學思維能力的策略
(一)先猜后學,培養(yǎng)學生的邏輯思維
學生的數(shù)學思維能力會在一次次鍛煉中獲得成長,教師應為學生提供獨立思考的機會,讓學生的思維能力在實踐中得到發(fā)展.因此,在實際教學中,教師應采用“先猜后學”的方式教學,即課堂中圍繞某一知識點講解時為學生預留適量的線索,鼓勵學生根據(jù)線索對知識進行大膽猜想,教師再根據(jù)學生的猜測結(jié)果進行補充教學.如此一來,學生可以在猜測中鍛煉獨立思考能力,并在教師的引導下發(fā)展邏輯思維,讓學生在主動學習及針對性指導下收獲數(shù)學學習的樂趣.
以普通高中教科書數(shù)學選擇性必修第一冊人教A版“橢圓”的教學為例,定義并推導橢圓的標準方程是本節(jié)課的難點,為了鍛煉學生的邏輯思維能力,教師應采取“先猜后學”的教學模式.首先,教師在課堂初始利用粉筆、細繩、磁釘這三種工具為學生在黑板上演示畫橢圓的過程,并提出問題:“請大家仔細觀察,結(jié)合橢圓生成過程,探究其中蘊含哪些幾何條件?”在學生回憶橢圓繪制過程的同時,教師將橢圓的兩個焦點F1,F(xiàn)2,以及橢圓軌跡上的動點M標注出來,用以啟發(fā)學生的思維.部分學生意識到由于“繩子”的長度不變,所以動點到兩個焦點的長度之和是定值.其次,教師則繼續(xù)追問:“大家能否結(jié)合圓的定義,猜出橢圓的定義?”學生思考后認為:同一個平面內(nèi),有兩個定點,一個動點,動點到兩個定點的距離之和是定值,那么動點軌跡所形成的封閉圖形就是橢圓.雖然學生自主總結(jié)的定義與教材內(nèi)容相比更加復雜、煩瑣,但大致上說出了橢圓的基本概念.最后,教師帶領學生進行深度學習,利用表格直觀呈現(xiàn)圓與橢圓的動點、定點和定長的規(guī)律,引導學生類比圓的定義進一步完善橢圓定義,讓學生更加嚴謹?shù)卣J識到它們之間的幾何差異及特征,形成正確的橢圓定義,再在教師的引導下建立橢圓標準方程,攻克學習中的重難點知識.
(二)拋磚引玉,激發(fā)學生的創(chuàng)新思維
高中數(shù)學知識的復雜度較高,教師在鍛煉學生的思維能力時,應從多角度啟發(fā)學生的思維,讓學生在非常規(guī)的思考中生成創(chuàng)新思維.以往教學中,教師多是先講解知識點,再提出問題,學生在課堂中更多是運用教師傳授的經(jīng)驗解決問題,缺乏自主探究的過程,影響對知識的理解程度.在實際教學中,教師可以采取“拋磚引玉”的方式,先簡要講解某一知識點,當學生理解后再增加難度,以設疑的方式將學生的注意力由簡單問題遷移到復雜問題之中,并鼓勵學生轉(zhuǎn)換思考角度,讓學生探索更多解題方法,這對培養(yǎng)學生的數(shù)學思維有著積極作用.
以普通高中教科書數(shù)學選擇性必修第一冊人教A版“圓的方程”的教學為例,教師在講解“圓的標準方程”相關知識時,可以采用“拋磚引玉”的方式,讓學生在圖文結(jié)合的方式下了解知識.首先,教師在課堂中通過設問調(diào)動學生已掌握知識經(jīng)驗:“畫一個圓需要確定哪些幾何要素?平面中圓的定義是什么?若要類比直線方程建立圓的方程,如何構建關系式呢?”通過設計問題鏈,調(diào)動學生的數(shù)學思維,讓學生在知識遷移中理解圓的定性描述,為尋找等量關系建立標準方程做鋪墊.其次,教師利用幾何畫板開展動態(tài)演示教學,引導學生在直觀圖像的呈現(xiàn)下,構建直角三角形及運用勾股定理推導圓的標準方程.同時,教師進行追問:“直線的點斜式方程是什么?如何推導出來的?”學生在練習本上畫圖,已知點P0(x0,y0)是直線上的一點,直線的斜率為k,設點P(x,y)為直線上異于P0的任意一點,根據(jù)斜率公式,發(fā)現(xiàn)直線上任意一點P(x,y)滿足關系式:y-y0=k(x-x0),反向推導可得,若P(x,y)滿足關系式y(tǒng)-y0=k(x-x0),則說明點P與點P0重合或過點P(x,y)與點P0(x0,y0)兩點的斜率也等于k,進而認識到過點P與P0的直線方程即為y-y0=k(x-x0).最后,教師繼續(xù)提問:“類比推理,建立圓的方程,圓上任意一點M(x,y)的坐標應該滿足什么關系?”學生在思考直線方程類比推理,在復習圓的定義的基礎上,為定量刻畫尋找等量關系做好鋪墊.學生利用圓上的點的坐標構建滿足定義的圓的關系式,有利于掌握坐標法,理解幾何問題處理的本質(zhì),使自身的數(shù)學思維得到培養(yǎng)和發(fā)展.
(三)變式訓練,提升學生的思維品質(zhì)
遇到同一問題時,不同學生可能會采取不同的解決方法,這說明學生的數(shù)學思維水平具有差異性.而為了促進學生整體思維品質(zhì)的提升,縮短思維方面的差異,教師應注重課堂訓練的開展,在數(shù)學課堂中借助變式訓練培養(yǎng)學生的思維能力,以便提高課堂訓練的效果.具體來說,在實際教學中,教師可以鼓勵設置一些易錯題目,在學生做錯題目后,引導學生在發(fā)現(xiàn)問題、改正錯誤及規(guī)避錯誤的過程中,提高自身的解題能力,讓思維變得更加縝密.同時,教師可以針對原題目設計變式題目,讓學生在鍛煉數(shù)學思維能力的過程中實現(xiàn)舉一反三.
(四)氛圍構建,發(fā)展學生的思維能力
新課改以來,我國一直在推動素質(zhì)教育的落實,教師需要積極創(chuàng)新教學方式.為了培養(yǎng)學生的思維能力,教師應為學生構建一個輕松的課堂氛圍,一方面拉近師生關系,另一方面激發(fā)學生的學習積極性,助力學生高效地完成知識學習.構建良好課堂氛圍后,教師與學生之間的矛盾也會得到緩和,建立起值得信任的朋友關系,及時傾訴學習中遇到的困難,從而解決學習中的問題.這種教學模式下,師生之間的溝通會更加順利,有利于學生思維的發(fā)展.另外,教師可以采用游戲的方式活躍課堂氛圍,讓學生在游戲中獲取知識,進而助力學生數(shù)學思維能力的提升.
以普通高中教科書數(shù)學必修第一冊人教A版“三角函數(shù)的概念”的教學為例,本課學習中學生需要記憶大量的公式,很容易出現(xiàn)公式與圖像混淆的情況.這種情況下,教師應設計多元化活動引導學生思維發(fā)展,促進學生對知識的理解和掌握.首先,教師在多媒體上展示正弦、余弦、正切的圖像和公式,加強學生對知識的記憶.同時,采取小組合作的方式,將班級學生劃分為幾個學習小組,每個小組人數(shù)控制在4~6人.小組合理劃分后,教師讓學生根據(jù)記憶的內(nèi)容,在黑板上挑戰(zhàn)畫出正弦圖像,包括最大值、最小值、橫縱坐標、遞增、遞減區(qū)間等內(nèi)容,也可以讓學生根據(jù)正弦圖像寫出函數(shù)表達式.其次,教師鼓勵學生以小組合作的形式討論畫出的圖像或?qū)懗龅暮瘮?shù)表達式是否正確,并給予小組其他成員修改的機會.在小組修改結(jié)束后,教師結(jié)合教學內(nèi)容進行點評和賦分,分數(shù)最多的小組則獲得勝利,可以獲得教師提前準備好的小禮物.最后,教師結(jié)合小組討論中出現(xiàn)的錯誤展開二次教學,讓教學更具針對性,并鼓勵學生提出小組探究中遇到的問題,及時給予指導和思路啟發(fā),有效解決學生學習中出現(xiàn)的盲點,有效提升課堂教學效率.基于此,教師通過小組合作的方式,在識錯、糾錯中營造良好的探究氛圍,增強學習數(shù)學的趣味性,學生在良好的學習氛圍下對知識的記憶也會更加深刻,從而提高自身的數(shù)學思維能力.
(五)因材施教,培養(yǎng)學生的空間思維
高中數(shù)學知識涉及幾何、立體圖形等內(nèi)容,對學生的空間思維能力有較高的要求.具備良好空間思維的學生能更快找到解決復雜問題的契機,有利于數(shù)學學習信心的建立.但高中生存在明顯的個體差異,空間思維發(fā)展程度也有明顯不同,教師在教學中應注重對因材施教理念的運用.因此,在高中數(shù)學教學活動中,教師應充分整合現(xiàn)有的教學資源,結(jié)合學生的學習需求設計難度符合要求的教學活動,以培養(yǎng)學生的空間思維能力,滿足其真實發(fā)展需求.
以普通高中教科書數(shù)學必修第二冊人教A版“立體圖形的直觀圖”的教學為例,為了培養(yǎng)學生的空間思維能力,教師可以采取因材施教的方式,為學生布置難度不同的探究任務.首先,在課堂導入環(huán)節(jié),教師可從日常生活中常見的照相、繪畫出發(fā),引出三視圖的概念,并為學生呈現(xiàn)一些生活中常見的物體,并展示其三視圖,通過三視圖與主體之間的轉(zhuǎn)換,調(diào)動學生的思維,為后續(xù)探究奠定良好的基礎.其次,教師利用多媒體講解水平放置的幾何圖形的畫法,明確“從不同角度觀察,矩形會給人平行四邊形的感覺的結(jié)論,請嘗試舉出生活例子,并比較兩圖線段之間的位置關系、數(shù)量關系哪些發(fā)生了變化?哪些沒有發(fā)生變化?”部分學生聯(lián)系生活實際,舉出教室中桌子的案例,平面為矩形的桌子在某個角度看像是平行四邊形,深化對斜二側(cè)法的理解.數(shù)量關系中,橫向線段長度沒有發(fā)生變化,但縱向線段長度明顯縮短.最后,當學生明確立體圖形與平面圖形之間的關系后,教師可將學生按照學習水平進行合理分組,并為其布置難度不同的任務,如基礎一般的學習小組可以參照教材討論正六邊形、長方體、圓柱體等直觀圖畫法;基礎較好的學習小組則可以在教學任務之上進行延伸,討論正三角形、六棱柱、組合體等直觀圖形畫法.在這種教學方法的引導下,學生可以在掌握理論知識的基礎上,結(jié)合自身的實際能力完成相應的任務,從中獲得相應的學習體驗,助力自身空間思維有序發(fā)展.
結(jié) 語
總的來說,在高中數(shù)學教學中,培養(yǎng)學生數(shù)學思維能力是重要的教學目標,能助力學生輕松、自主、高效地學習數(shù)學知識,這是促進學生綜合素養(yǎng)提升的關鍵途徑.因此,在實際教學活動中,教師應立足學生思維能力發(fā)展,從實際學情出發(fā)設計行之有效的教學策略,拓展學生數(shù)學思維能力的培養(yǎng)空間,以便學生能夠靈活將數(shù)學知識應用在生活實踐之中.
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