数学思想方法在教学中的渗透

发表时间:2021/6/18   来源:《中小学教育》2021年第2月第6期(下)   作者:莫均1 王欢2 周南波3
[导读] 学生真正领会和把握数学思想,学会数学的思维

        莫均1  王欢2 周南波3
        13潼南区大佛初级中学校 2潼南区梓潼小学校
        摘要:学生真正领会和把握数学思想,学会数学的思维,才能形成功能强大的数学认知结构,切实发展数学能力,提高数学素养。因此,在教学中渗透数学思想方法比传授数学知识更为重要。
关键词:数学核心素养   数学思想方法    数学教学
章建跃博士说:“教好数学就是落实数学核心素养,内涵是引导学生通过对现实问题的数学抽象获得数学对象,构建研究数学对象的基本路径,发现值得研究的数学问题,探究解决问题的数学方法,获得有价值的数学结论,建立数学模型解决实际问题。”在此过程中,数学思想方法的渗透比传授数学知识更为重要。因此,在初中数学教学中重视数学思想方法的教学具有十分重要的意义。
        一、?渗透数学思想方法的意义
        在教学中渗透数学思想方法,可克服就题论题、死套模式等。教会学生利用数学思想,加强思路分析,寻求出已知和未知的联系,提高学生分析问题的能力,从而使学习的思维品质和解决问题的能力有所提高。
        二、数学思想方法渗透的教学策略
        1.在教材内容中挖掘蕴含的思想方法
        概念、法则、性质等均明显地写在教材中,是有“形”的,而数学思想方法却隐含在知识或教学过程中,是无“形”的。在教材中,难以看到数学思想等字样。因此,在知识的教学中,把隐含在知识背后的数学思想方法挖掘出来,备课时既备知识,又备思想方法,弄清每一章节包含了哪些主要的数学思想方法。人教版2011版“整式的加减”中主要渗透“字母表示数”、“抽象”、“特殊与一般”、“归纳”等数学思想方法。又如“化归”思想渗透在:有理数大小的比较转化为算术数大小的比较,有理数四则运算转化为算术数四则运算,整数的加减通过同类项的概念转化为有理数加减,分式方程转化为整式方程,方程组转化为一元方程,复杂图形转化为基本图形等。只有这样认真分析教材,才能把握好数学思想方法的渗透方法。逐步培养学生运用数学思想、方法解决问题的能力。
        2.在知识的形成过程中渗透数学思想方法
        “好雨知时节,当春乃发生,随风潜入夜,润物细无声”,经常渗透,潜移默化,学生就会在不知不觉中领会。数学思想方法的渗透、展现是借助于数学知识、技能这些载体的,离开了具体内容,是无法向学生渗透、传授数学思想方法的。“思想”要融入到内容和应用中才能成为思想,否则,就思想方法讲思想方法会使学生感到空洞、玄虚,并不能真正掌握数学思想方法。教材内容常渗透着若干数学思想方法,在教学中要着力反映这些思想。
        以数形结合为例:华罗庚教授说:“数缺形时少直观,形缺数时难入微,数形结合百般好,隔离分家万事非。”新教材中体现数形结合思想的内容很多。初中阶段首先引入的是数轴,数轴是“数”与“形”的第一次结合,它使抽象的“数”直观化,使数与直线上的点之间建立了对应关系,表明了数与形之间的内在联系,并由此形成了数形结合的基础。
典例示范:例1:画出数轴,并在数轴上标出表示下列各数的点:
      -3, 2,  -, 0 , 4,  -0.5,  ,
(设计意图:让学生明白所有的有理数都可以用数轴上的点来表示,正数在原点右边,负数在原点左边。零用原点表示。)
例2:分别指出数轴上A、B、C、D、E各点所表示的数。

(设计意图:数轴上的点表示数,但并不都表示有理数,如“兀”就不是有理数。原点右边的点都表示正数,原点左边的点都表示负数,原点表示零,加强数形结合数学思想在课堂教学中的渗透。)
        由上设计可知:利用“形”——数轴得出“数”——有理数的一系列概念、性质。

通过数形结合,学生可以深入理解有理数与数轴上的点的对应关系,为以后学习实数与数轴的一一对应关系埋下伏笔,更为最终步入学习数形结合的更高阶段——坐标系的概念和函数内容的学习夯实基础。
        数形结合就是把两者结合起来考虑问题,充分利用代数、几何各自的优势,数形互化,共同解决问题,这是数学中最重要的,也是最基本的思想方法之一,是解决许多数学问题的有效思想。
        数形结合思想还用于更多的内容中,例如用图形来反映数量关系。在整式乘法(尤其是乘法公式)中给出许多几何图形解释乘法法则、公式;在列方程解应用题时,用各种直线图、圆形图反映相关的数量关系;在统计初步中,画频率分布直方图反映频率分布等内容都体现以形来反映数的关系。教学中,通过图形的直观,可以帮助学生迅速理解问题,同时学会解决这种问题的方法。
        在几何内容中,有许多概念是与代数知识紧密联系的,例如面积、周长、高、中线、角、勾股数、黄金分割比等。有许多性质是通过代数知识证明或计算得到的,例如勾股定理等。在涉及图形大小比较的问题中,大多数借助数的比较,化为数量关系进行研究,例如比较线段、角的大小,在证明它的几何意义之后,都给出数量关系比较的方法。此外,把握图形的位置关系,也是采用一种数形结合的做法,例如点与圆、直线与圆、圆与圆的位置关系都是转化为数量关系来表示的。
        教学中,充分挖掘新教材中数形结合的素材,不断渗透数形结合思想,使学生在学习代数知识时,能充分利用几何意义来理解;在教学几何时,利用有关代数知识去探索,应不失时机地把数和形统一起来,努力帮助学生掌握数形结合解决问题的思想方法。
3.在习题练习中渗透数学思想
        注重解决问题之前的分析,对于领会数学思想方法是有益的。教学中应结合教材,引导学生主动自觉地去分析,在分析中领悟解决问题的思想方法,尤其是转化问题的思维过程中蕴含有的各种思想。
        例如:用加减法解二元一次方程组的学习,可引导学生如下分析.
前面,我们学习了一种解二元一次方程组的方法——代入消元法,这种方法的基本思想是设法消去一个未知数,将“二元”转化为“一元”,从而使方程组得以求解。对于二元一次方程组,是否还有其他方法可以消去一个未知数,达到将“二元”转化为“一元”的目的呢?
我们看下面的方程组:
    
        可以看到,这个方程组的两个方程中,未知数y的系数一个是7,一个是-7,它们是互为相反数。如果把这两个方程左边与左边相加,右边与右边相加,就可以消去一个未知数,得到一个一元一次方程,进而求得二元一次方程组的解。
        这样分析就把消元转化的思想介绍得非常清楚,学生学会分析的方法养成分析的习惯,便可以在分析中真正领会数学思想方法。
?    比如,在七年级数学教学之时,我们可以向学生阐述数学的研究对象是数与形,在此基础上就可以渗透“数形结合”的思想。在之后的数学教学中,一旦遇到有“数”又有“形”的知识点,就要让学生在“形”中寻找“数”,在“数”中构建“形”。例如三角形知识中有三角之和为180°的关系,在直角三角形中有特殊角的三角函数值的关系,在全等三角形中有等量的关系,在全等三角形证明的过程中有很多逻辑的关系等。
? 四、结束语
        渗透是初中数学教学的一种有效的教学方法,在数学教学过程中,数学思想方法对于数学知识而言,犹如灵魂与躯体的关系,前者不能脱离后者而存在,但只有后者没有前者的数学教学又是空洞且不完整的,有了数学思想,数学才有灵魂,学习数学才有意义。要让初中数学学习有意义,无论是对于教师还是对于学生,都必须加强数学思想方法的渗透与培养。而渗透到底该如何进行,即怎样的教学行为才算是渗透,又值得我们在实践中去尝试与反思。
    
        参考文献:
[1] 陈振宣.《中学数学思想方法》.上海科技教育出版社
[2]蔡上鹤.数学思想和数学方法[M].北京:中学数学,1997.9.          
重庆市教育科学“十三五”规划2020年度一般课题:《农村初中数学培养学生探究能力发展创新思维实践研究》(批准号2020-2--573)和《培养新时代“工匠精神” 提升农村中职生职业素养的实践研究》(批准号2020-2--574)课题成果。
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