一、對數(shù)學(xué)思想方法的認識
數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)的靈魂,是開啟數(shù)學(xué)知識寶庫的金鑰匙,是用之不竭的數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)的源泉??梢哉f數(shù)學(xué)的發(fā)展史是一部生動的數(shù)學(xué)思想的發(fā)展史,它告訴我們:數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)知識的本質(zhì),它為分析、處理和解決數(shù)學(xué)問題提供了指導(dǎo)方針和解題策略。數(shù)學(xué)思想方法比數(shù)學(xué)知識具有更大的統(tǒng)攝性和包容性,它們猶如網(wǎng)絡(luò),將全部數(shù)學(xué)知識有機地編織在一起,形成環(huán)環(huán)相扣的結(jié)構(gòu)和息息相關(guān)的系統(tǒng)。所以,數(shù)學(xué)教師必須通過數(shù)學(xué)知識的教學(xué)和適當(dāng)?shù)慕忸}活動突出數(shù)學(xué)思想方法。
現(xiàn)代數(shù)學(xué)教育理論認為:數(shù)學(xué)教育的目的不僅是傳授知識,更重要的是培養(yǎng)能力和發(fā)展學(xué)生的思維??疾橐粋€人的數(shù)學(xué)文化素養(yǎng),主要表現(xiàn)在用數(shù)學(xué)思想去觀察、分析、處理現(xiàn)實中的數(shù)學(xué)問題。人們在應(yīng)用數(shù)學(xué)解決各種現(xiàn)實問題時,數(shù)學(xué)思想方法比數(shù)學(xué)知識更具“親和力”,也就是說,人的“數(shù)學(xué)智能”在很大程度上依賴于“數(shù)學(xué)思想方法”的掌握。
一位數(shù)學(xué)家在從事了多年數(shù)學(xué)教育之后,說了一段寓意深刻的話:學(xué)生在初中或高中所學(xué)過的數(shù)學(xué)知識,在進入社會后,幾乎沒有什么機會應(yīng)用,因而這種作為知識的數(shù)學(xué),通常在出校門后不到一兩年就忘掉了,然而不管他們從事什么業(yè)務(wù)工作,那種銘刻于頭腦中的數(shù)學(xué)精神和思想方法,卻長期地在他們的生活和工作中發(fā)揮著重要作用。確實如此,一個人的一生是豐富多彩的,他需要了解的知識太多太多,不管你今天灌輸給他怎樣的知識,他今后的生活用到這個知識的機會很少很少;即使遇到了,也許他已經(jīng)忘記你教給他的具體東西,只有解決問題的思路,即解決問題用到的數(shù)學(xué)思想方法才是真正有用的。
二、數(shù)學(xué)思想方法的研究現(xiàn)狀
自20世紀(jì)以來,由于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科中重大思想方法的出現(xiàn),特別是數(shù)學(xué)公理化的形成及數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論研究的深入開展,人們漸漸關(guān)心數(shù)學(xué)各分支之間的內(nèi)在聯(lián)系,開始注重對數(shù)學(xué)思想方法本身的產(chǎn)生及其發(fā)展規(guī)律的探討。
《數(shù)學(xué)教學(xué)大綱》和《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》都明確提出數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識的重要組成部分。對“數(shù)學(xué)思想”這一術(shù)語,目前還未形成精確的定義,比較一致的認識是,數(shù)學(xué)思想就是人們對數(shù)學(xué)知識和方法形成的規(guī)律性的理性認識、基本看法。數(shù)學(xué)方法是指“人們解決數(shù)學(xué)問題的步驟、程序和格式,是實施有關(guān)數(shù)學(xué)思想的技術(shù)手段?!倍c之相一致的說法是“數(shù)學(xué)方法是指某一數(shù)學(xué)活動過程的途徑、程序、手段?!庇纱丝梢钥闯?,數(shù)學(xué)思想方法具有過程性、層次性、可操作性等特點。人們往往把某一數(shù)學(xué)成果籠統(tǒng)地稱為數(shù)學(xué)思想方法,而當(dāng)“用它去解決某些具體數(shù)學(xué)問題時,又可具體稱為數(shù)學(xué)方法”,因而,在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中一般將數(shù)學(xué)思想與數(shù)學(xué)方法統(tǒng)稱為數(shù)學(xué)思想方法。
在中學(xué),我們常用的數(shù)學(xué)思想方法有:數(shù)形結(jié)合方法、抽象概括方法、數(shù)學(xué)模型方法、化歸方法、歸納法(不完全歸納法、完全歸納法)、歸納猜想法、分類方法、比較法、類比法、觀察法,等等。其中,抽象概括方法、數(shù)學(xué)模型方法、歸納猜想法常常與數(shù)學(xué)知識的發(fā)生、發(fā)現(xiàn)過程緊密聯(lián)系,是將現(xiàn)實問題進行數(shù)學(xué)化的重要方法;化歸方法是我們處理數(shù)學(xué)問題的一種基本思路,具有很強的思維導(dǎo)向功能;數(shù)形結(jié)合方法則反映了數(shù)學(xué)各科之間的內(nèi)部聯(lián)系和統(tǒng)一性,體現(xiàn)了人們對數(shù)學(xué)的總體認識。
三、如何在解題教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)思想方法
滲透數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué)不僅要遵循一般教學(xué)原則和數(shù)學(xué)教學(xué)原則,而且要根據(jù)它的特點突出貫徹以下教學(xué)原則。
1.漸進發(fā)展性原則
學(xué)生數(shù)學(xué)思想的形成需要經(jīng)歷一個從模糊到清楚,從理解到應(yīng)用的較長發(fā)展過程。數(shù)學(xué)思想從孕育到形成、發(fā)展,一般都需要經(jīng)歷一個復(fù)雜的“潤物細無聲”的過程。因此,數(shù)學(xué)思想的課堂教學(xué)目標(biāo)的設(shè)立應(yīng)該具有從簡單到復(fù)雜、從淺層到深層漸增的層次性。
2.反復(fù)滲透性原則
由于數(shù)學(xué)思想方法是基于數(shù)學(xué)知識又高于數(shù)學(xué)知識的一種隱性的數(shù)學(xué)知識,要在反復(fù)的體驗和實踐中才能使個體逐漸認識、理解,內(nèi)化為個體認知結(jié)構(gòu)中對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和問題解決有著生長點和開放面的穩(wěn)定成分。因此,在解題教學(xué)中,教師要合理編排教學(xué)內(nèi)容,精心設(shè)計教學(xué)過程,反復(fù)恰當(dāng)?shù)貪B透數(shù)學(xué)思想方法,從而對學(xué)生產(chǎn)生潛移默化的影響。
3.學(xué)生參與性原則
著名數(shù)學(xué)家華羅庚一貫提倡數(shù)學(xué)教學(xué)要“教會學(xué)生思考”,培養(yǎng)學(xué)生“能算善想”的良好習(xí)慣。因此,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)應(yīng)該充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,啟動學(xué)生以自己的思維去探索數(shù)學(xué)的奧秘。在解題教學(xué)中,教師起主導(dǎo)作用,學(xué)生積極參與,動手動腦,充分發(fā)揮主體作用,這樣,才能使學(xué)生主動理解和掌握有關(guān)的數(shù)學(xué)思想方法。
四、關(guān)于對數(shù)學(xué)思想方法認識的問卷調(diào)查
調(diào)查對象是高二年級的兩個自然教學(xué)班。調(diào)查方法采用問卷法???cè)藬?shù)為150,發(fā)放問卷150份,回收有效問卷138份。
調(diào)查問卷應(yīng)能反映實驗前后學(xué)生解題的情況,反映教學(xué)效果的變化。能反映出高中解題教學(xué)中存在的問題,反映學(xué)生對數(shù)學(xué)思想方法教學(xué)的認識和態(tài)度。
測試由學(xué)生問卷構(gòu)成,問卷的主要內(nèi)容有:實驗前后教師運用思想方法進行解題教學(xué)的變化,數(shù)學(xué)思想方法教學(xué)對學(xué)生興趣的影響,能力的變化和學(xué)習(xí)效果的對比;學(xué)生對教師在解題教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)思想方法的評價。
問卷調(diào)查的結(jié)果表明,實驗后學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)科的興趣較實驗前有明顯提高,很感興趣的學(xué)生上升了2.9%,感興趣的上升了18.8%。學(xué)生對數(shù)學(xué)課的興趣也有所提高,很感興趣的上升了5.6%,感興趣的上升了12.3%,而不感興趣的由9.1%下降到0。因此,在解題教學(xué)中,滲透數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué)能提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣。
問卷調(diào)查表明,實驗前后均有近百分之九十的學(xué)生對數(shù)學(xué)思想方法教學(xué)的重要性有高度的認識,因此,在解題教學(xué)中,教師分析數(shù)學(xué)思想方法,引導(dǎo)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)解題方法是非常必要的。另外,與傳統(tǒng)教法相比,實驗班所采用的數(shù)學(xué)思想方法教學(xué)更令學(xué)生滿意,認為很滿意的上升了18.4%,認為滿意的上升了6.2%。而對傳統(tǒng)教法的態(tài)度則集中在“一般”選項上,占總?cè)藬?shù)的50%。
學(xué)生形成和掌握數(shù)學(xué)思想方法需要經(jīng)歷孕育期、萌芽期、形成期、發(fā)展期和應(yīng)用期等幾個階段。因此,數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué)是一個長期的過程。數(shù)學(xué)思想方法的內(nèi)化只有通過點點滴滴地滲透才能得以實現(xiàn)。只靠幾節(jié)專題講座,突擊強化是灌不進去的。教師要克服急躁情緒,有計劃、有目的地實施數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué)。