數(shù)學思想和方法是數(shù)學知識的精髓,又是知識轉化為能力的橋梁。目前初中階段,主要的數(shù)學思想方法有:數(shù)形結合的思想、分類討論的思想、整體思想、化歸的思想、轉化思想、歸納思想、類比的思想、函數(shù)的思想、辯證思想、方程與函數(shù)的思想方法等。提高學生的數(shù)學素質、指導學生學習數(shù)學方法,必須指導學生緊緊抓住掌握數(shù)學思想方法,這也是數(shù)學教學中的最重要的一環(huán)。初中數(shù)學教材中集中了大量的優(yōu)秀例題和習題,它們所體現(xiàn)的數(shù)學知識和數(shù)學方法固然重要,但其蘊涵的數(shù)學思想?yún)s更顯重要。數(shù)學教師,要善于挖掘例題、習題的潛在功能。
一、把握教學方法
所謂數(shù)學思想,就是對數(shù)學知識和方法的本質認識,是對數(shù)學規(guī)律的理性認識。所謂數(shù)學方法,就是解決數(shù)學問題的根本程序,是數(shù)學思想的具體反映。數(shù)學思想是數(shù)學的靈魂,數(shù)學方法是數(shù)學的行為。運用數(shù)學方法解決問題的過程就是感性認識不斷積累的過程,當這種量的積累達到一定程序時就產生了質的飛躍,從而上升為數(shù)學思想。若把數(shù)學知識看做是由一幅構思巧妙的藍圖而建筑起來的一座宏偉大廈,那么數(shù)學方法相當于建筑施工的手段,而這張藍圖就相當于數(shù)學思想。
1.新課標要求。數(shù)學新課標將初中數(shù)學中滲透的數(shù)學思想、方法劃分為三個層次,即“了解”“理解”和“會應用”。在教學中,要求學生“了解”數(shù)學思想有:數(shù)形結合的思想、分類的思想、化歸的思想、類比的思想和函數(shù)的思想等。這里需要說明的是,有些數(shù)學思想在《數(shù)學新課標》中并沒有明確提出來,比如:化歸思想是滲透在學習新知識和運用新知識解決問題的過程中的,方程(組)的解法中就貫穿了由“一般化”向“特殊化”轉化的思想方法。教師在整個教學過程中,不僅要使學生能夠領悟到這些數(shù)學思想的應用,而且要激發(fā)學生學習數(shù)學思想的好奇心和求知欲,通過獨立思考,不斷追求新知,發(fā)現(xiàn)、提出、分析并創(chuàng)造性地解決問題。在教學中,要認真把握好“了解”“理解”“會應用”這三個層次,不能隨意將“了解”的層次提高到“理解”的層次,把“理解”的層次提高到“會應用”的層次,不然的話,學生初次接觸就會感到數(shù)學思想、方法抽象難懂,高深莫測,從而導致他們失去信心。
2.從“方法”了解“思想”。關于初中數(shù)學中的數(shù)學思想和方法內涵與外延,目前尚無公認的定義。其實,在初中數(shù)學中,許多數(shù)學思想和方法是一致的,兩者之間很難分割。它們既相輔相成,又相互蘊含。只是方法較具體,是實施有關思想的技術手段,而思想是屬于數(shù)學觀念一類的東西,比較抽象。因此,在初中數(shù)學教學中,加強學生對數(shù)學方法的理解和應用,以達到對數(shù)學思想的了解,使數(shù)學思想與方法得到交融的有效方法。比如化歸思想,可以說是貫穿于整個初中階段的教學,具體表現(xiàn)為從未知到已知的轉化、一般到特殊的轉化、局部與整體的轉化,課本引入了許多數(shù)學方法,比如換元法,消元降次法、圖像法、待定系數(shù)法、配方法等。在數(shù)學教學中,通過對具體數(shù)學方法的學習,使學生逐步領略內含于方法的數(shù)學思想;同時,數(shù)學思想的指導也深化了數(shù)學方法的運用。這樣處置,使“方法”與“思想”珠聯(lián)璧合,將創(chuàng)新思維和創(chuàng)新精神寓于教學之中,教學才能卓有成效。
二、遵循認識規(guī)律,把握教學原則
1.滲透“方法”。教師要重視數(shù)學概念、公式、定理、法則的提出過程,知識的形成、發(fā)展過程,解決問題和規(guī)律的概括過程,使學生在這些過程中展開思維,從而發(fā)展他們的科學精神和創(chuàng)新意識,形成獲取、發(fā)展新知識,運用新知識解決問題的能力。忽視或壓縮這些過程,一味灌輸知識的結論,必然失去滲透數(shù)學思想、方法的一次次良機。
在滲透數(shù)學思想、方法的過程中,教師要精心設計、有機結合,要有意識地潛移默化地啟發(fā)學生領悟蘊涵于數(shù)學之中的種種數(shù)學思想方法,切忌生搬硬套,和盤托出,脫離實際等錯誤做法。比如,教學二次不等式解集時結合二次函數(shù)圖像來理解和記憶,總結歸納出解集在“兩根之間”“兩根之外”,利用數(shù)形結合方法,從而比較順利地完成新舊知識的過渡。
2.訓練“方法”。數(shù)學思想的內容是相當豐富的,方法也有難有易。因此,必須分層次地進行滲透和教學。這就需要教師全面地熟悉初中三個年級的教材,鉆研教材,努力挖掘教材中進行數(shù)學思想方法滲透的各種因素,對這些知識從思想方法的角度作認真分析,按照初中各個年級不同的年齡特征、知識掌握的程度、認知能力、理解能力和可接受性能力由淺入深,由易到難分層次地貫徹數(shù)學思想、方法的教學如在教學同底數(shù)冪的乘法時,引導學生先研究底數(shù)、指數(shù)為具體數(shù)的同底數(shù)冪的運算方法和運算結果,從而歸納出一般方法。在得出用a表示底數(shù),用m,n表示指數(shù)的一般法則以后,再要求學生應用一般法則來指導具體的運算。在整個教學中,教師分層次地滲透了歸納和演繹的數(shù)學方法,對學生養(yǎng)成良好的思維習慣起重要作用。
三、在問題解決方法的探索過程中激活數(shù)學思想方法
數(shù)學知識可以用言傳口授的方法傳遞給學生,而數(shù)學思想則顯然不能,課堂教學中,給學生的至多是關于數(shù)學思想方面的知識,不妨稱為知識形態(tài)的數(shù)學思想,這種知識形態(tài)的數(shù)學思想需要經歷學生個體獨立的思維活動才能發(fā)展為認知形態(tài)的數(shù)學思想。換言之,數(shù)學教學在使學生初步領悟了某些最高思想的基礎上,還要積極引導學生參與數(shù)學問題的解決過程,通過主體主動的數(shù)學活動激活知識形態(tài)的數(shù)學思想,逐步形成用數(shù)學思想指導思維活動,探索數(shù)學問題的解決策略。數(shù)學思想也只有在需要該種思想的數(shù)學活動中,才能形成。
四、在知識的總結歸納過程中概括數(shù)學思想方法
數(shù)學教材是采用蘊涵披露的方式將數(shù)學思想融于數(shù)學知識體系中,因此,適時對數(shù)學思想作出歸納、概括是十分必要的。概括數(shù)學思想方法要納入教學計劃,應有目的、有步驟地引導學生參與數(shù)學思想的提煉概括過程,尤其在章結束或單元復習中對知識復習的同時,將統(tǒng)攝知識的數(shù)學思想方法概括出來,可以加強學生對數(shù)學思想方法的運用意識,也使其對運用數(shù)學思想解決問題的具體操作方式有更深刻的了解,有利于活化所學知識,形成獨立分析、解決問題的能力。
概括數(shù)學思想一般可分兩步進行:一是揭示數(shù)學思想的內容、規(guī)律,即將數(shù)學對象共同具有的屬性或關系抽取出來;二是明確數(shù)學思想方法與知識的聯(lián)系,即將抽取出來的共性推廣至同類的全部對象上去,從而實現(xiàn)從個別性認識上升為一般性認識。