数学思想方法在中学教学中的应用

发表时间:2021/7/7   来源:《教育学文摘》2021年9期   作者:孙桂琴
[导读] 数学思想是学生学习数学的主要方法,也是提升他们自主学习力的关键性因素之一。
        孙桂琴
        大同市实验中学
        摘要:数学思想是学生学习数学的主要方法,也是提升他们自主学习力的关键性因素之一。在中学阶段,数学教师在教学的过程中,可以将数学思想有机地融入到数学教学的过程中,并创设高效的数学教学模式,帮助学生树立正确且高效的数学思想,提升中学数学的教学质量。基于此,文章对数学思想方法在中学教学中的应用,做一个简单的分析与研究。
        关键词:数学思想;数学教学;高效
        前言
        数学思想,就是对数学事实与理论经过概括后产生的本质认识,是解决数学问题的基本观点和根本思想方法。它揭示了数学发展的普遍规律,对数学的发展有着导向作用。数学思想是宏观的,它更具有普遍的指导意义。而数学方法是微观的,它是解决数学问题的最为具体的手段。数学思想方法作为一种隐性资源,贯穿于数学基础知识的体系中,是培养学生数学素养、智力发展的重要途径。然而目前中学生普遍在学习数学中存在较多问题,部分学生存在“数困”的情况,所谓“数困”也就是指对数学的畏难心理,这种心理影响着他们的学习。为此,可以引导学生学习数学思想方法的技巧,帮助学生有效学习。
        一、数形结合思想方法
        数形结合思想是数学思想方法中最为典型的一种,在数学知识体系中,“数”与“形”是两个历史最为悠久的元素,它们作为数学学科的基本研究对象,被各个阶段的学生所学习。“数”与“形”在满足一定条件后,可以进行相互转化,这种转化形式又被称之为“数形结合”。其中,数形结合可以分为这两大类:“以数算形”“以形解数”,具体来讲就是借助数的具体、精确的特性计算图形的属性,掌握图形的内在联系;借助图形的直观特征,阐释数字之间的内在联系【1】。
        例如,在“勾股定理”这部分内容的学习后,教师出了一道题目,让学生结合正方形、长方形以及圆形面积的知识进行学习。求解阴影部分的面积:其中,图一阴影部分是正方形,图二阴影部分是长方形,图三阴影部分是圆形。让学生由简单到复杂,一步步深入学习知识。随后学生在教师的指引下进行求解。根据勾股定理的公式,结合图片,让学生将三角形另一个边的答案进行推算,随后分别求解正方形、长方形以及圆形的面积。其中,需要注意在求解半圆面积的时候,需要让学生熟悉圆的面积公式。

        二、分类讨论思想方法
        分类讨论思想在数学思想方法中,最注重思维逻辑性,学生掌握分类讨论思想,就能有效提高自我的思维逻辑性,对于思维发展具有十分关键的作用。分类讨论思想在中学教材中,占据大量的篇幅。其中,分类讨论是在研究问题的过程中,出现多种对象不能同时研究的情况,就需要对数学对象的属性进行分类,具有相同特性的划为一类,然后逐类解决,最后进行综合,这种思维方式就是“分类讨论思想方法”。
        例如,在学习“代数”方面的内容过程中,其中的一部分问题可以通过分类讨论的思想解决。比如说在例题中,比较5+a与5-a的大小。
        分析:常规的比较大小的方式有很多种,最常见的也就是作差法,两个数的大小,可以通过它们的差来做比较,最后进行判断。

        分类讨论法是中学数学中,经常会运用到的一种讨论方式,因此可以通过作差的形式分析袋鼠的三种情况,这样才能进一步锻炼学生的思维逻辑,加强多角度思考问题的能力。
        三、化归思想方法
        在数学思想方法之中,化归思想方法是一种灵活的思想方法,它往往能将繁琐的问题简单化。具体来讲,就是遇到较为难懂的代数问题后,可以通过建立知识间的联系,借助于几何思想进行解答,将困难化简。需要注意的是,要以运动的观点看问题,善于观察题目的细节,建立知识间的有效联系,转换思想方法,最终将问题予以解决【2】。
        转化与划归思想的应用还是十分广泛的,它是一种尤为重要解题方法。教师在教学的过程中,需要广泛培养学生从问题中看到本质的能力,充分发挥转化与化归思想,将复杂的问题进行转化,从而进行由简单到复杂,由陌生到熟悉。利用化归的方法往往能够解决很多难度较大的问题。关于几何图形的分类包括了很多种,从不同角度具有多种形式的分法。其中有一种探究性的分发体现了认识问题的几个基本的方向。第一,是设置变化性的图形背景,随后将变化体现出“图形不变性”的特征。第二,是将设置特殊条件或结论的图形背景,随后由此产生一定的特殊性质。第一种的分法是特殊向一般的转化,第二种分法是向着相对更加特殊的方向进行深入推动的形式。
        例如,在“几何”部分内容的学习中,教师引出例题。已知ABO中AO=BO=4,∠AOB=90°,把一块含300角的三角板DCP直角顶点P放在AB中点上(直角三角板短直角边为DP,长直角边为PC),将直角三角板DCP绕P点按逆时针方向旋转α度。对上面的变化要进行认真地观察与思考。经过仔细审题,其实以上各题都可以归结为连接0P后证明AEP≌CFP,所有的结论就呼之即出了。即使题目变得再复杂,只要牢牢把握住基本图形,一切就会迎刃而解。①②③小题连接OP后不难证明AEP≌CFP,所以不管图形怎么变始终有PE=PF;④小题中连接OP后还是AEP≌CFP,所以四边形EOFP的面积始终为AOP的面积,即为AOB面积的一半,因此始终是个定值。
        四、函数与方程思想方法
        函数与方程思想是所有函数题型中蕴含的思想方法。函数与方程占据中学数学的篇幅量较大,因此也备受教师与学生的重视。函数与方程的思想并不是一成不变的,它对数学问题中的数量关系、等量关系通过建立函数关系,建立相关的方程,通过画出函数图像,以运动的观点分析问题,最后解决问题【3】。
        例如,在学习“二次函数”部分内容的过程中,教师可以引导学生画图加深印象,二次函数一般形式为:y=ax2+bx+c(a≠0) ,首先研究a对图像的影响,让学生画图,a>0开口向上,a<0开口向下。然后家长引导学生明确抛物线与x轴和y轴的交点,然后对根的判别式进行判断,分别对Δ>0,Δ=0,Δ<0的情况进行分析,然后引导学生明确抛物线的定点和对称轴。二次函数基础内容十分重要,教师需要有效引导学生重视这一方面的学习和应用,引导学生建立函数与方程思想,最后通过图像分析理解问题,把握初中数学的重难点。
        另外,可以通过习题的形式,让学生在解答二次函数的过程中,有效应用函数与方程的思想方法。二次函数知识本身就是数形结合思想的数学思想的体现,学生需要注意到代数知识的有效学习,帮助学生认识到几何与代数的相互转化,将所有知识内容进行分析,进一步引导学生加强对几何图形属性知识方面的学习,提高自身的学习能力。
        结语
        综上所述,数学思想方法是突破学生思维定势的主要手段,有效借助数学思想方法,能够加强农村学生对于数学的兴趣,培养学生创新思维,打破现阶段的学习困境,为此教师需要帮助学生在课下进行有意识的学习,提高逻辑思维能力。
        参考文献:
        【1】俞咏华.浅析数形结合数学思想和方法在教学中的应用[J].文理导航(中旬),2021(01):16-17+19.
        【2】白天鹏.数形结合思想方法在高中数学教学中的应用分析[J].课程教育研究,2020(34):68-69.
        【3】阿姆.“数形结合”与初中生数学思维能力培养[J].康定民族师范高等专科学校学报,2008,17(04):104-106.
       
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