摘要:數學興趣的培養(yǎng)是數學學習的關鍵,本文主要描述了數學思維在學習和生活中的一些應用,從而引導學生的數學思維,激發(fā)他們學習數學的興趣。
關鍵詞:數學思維;學習興趣;類比遷移;逆向思維
在中學階段隨著數學學習的不斷深入,很多學生發(fā)現數學越來越難,越來越枯燥,漸漸對數學失去興趣。特別是到了高中不少學生對數學學習有諸多方面的心理障礙:消極、厭倦心理,自卑心理,懶惰心理,天生畏懼心理,依賴心理等,因此培養(yǎng)和調動起他們對數學的興趣和激情,就是教師教育教學的重點。培養(yǎng)數學興趣的方法和思路也很多,本文嘗試從數學思維在各科的學習和生活中的一些具體運用,從而培養(yǎng)學生的數學興趣。
一、 在解題過程中激發(fā)數學興趣
在中學階段解題過程中主要運用的數學思維有:形象思維,逆向思維,整體思維,類比與聯想,割補與替換,類分與歸納,進退思維,凝聚與發(fā)散等,在平時的教學活動中就要有意識的傳授給學生,在學生學習過程中重視對各種思維的訓練。其中一題多解就是對發(fā)散思維的很好訓練。
例:已知α在第三象限且tanα=2,則cosα的值是多少?
解法1:定義法
在角α的終邊上取一點P(-1,-2),則r=OP=5。如圖,按定義有cosα=xr=-15=-55。
解法2:公式法
由α在第三象限知,
cosα=1secα=1-1+tan2α=-15=-55。
解法3:比例法
由α在第三象限知,x<0,y<0,按定義有tanα=yx=21,
平方并合比,得y2x2=41x2+y2x2=51,
開方取負值得cosα=xx2+y2=-15=-55。
以上不同的解法是由不同的思維為出發(fā)點,告訴我們同一個問題從不同角度來思考,其知識結構、思維結構就不同,當然這些方法中有繁有簡。通過這樣的訓練不但能拓寬學生的思路,而且能增強學生的學習的興趣。
二、 用數學思維溝通數學知識、數學方法之間的聯系
數學思維在學生學習新內容時起著重要的作用,我們知道新知識的學習與學生原有的認知結構有著潛在關聯,而數學思維的運用,就溝通了數學知識、數學方法之間的聯系,新知識就融入原來的認知結構。這樣就掌握了知識,學起來也輕松。在數學教學中,我們經常在數與式之間、平面與立體之間、一維與多維之間、低次與高次之間、相等與不等之間、有限與無限之間進行種種類比,以幫助學生學習新知識,梳理與鞏固舊知識。在學習過程中,利用原有的認知結構,借助類比,可以有助于意義建構,有效地學習新知識、掌握新知識,再進一步做恰當的類比,又可以將這些知識有機地聯系起來。如用類比與聯想的思維比較集合論,數理邏輯,概率論之間概念,符號的關系:
集合論:ABA=BA∪BA∩BA的補集CuA
數理邏輯:ABABA或BA且B′A
概率論:若A發(fā)生,則B發(fā)生事件等價A∪BA∩BA(對立事件)
三、 數學思維在各學科學習中的應用
我們知道數學在物理、化學、計算機、經濟、生物等的尖端領域研究中起著至關重要的作用,但即使在中學階段,數學思維其實也已經滲透到各個學科,因此在各學科的學習中能否善用數學思維有著重要意義。比如近些年高考對地理的考查,強調學生的綜合能力,如果能把數學思維運用在地理解題中,具有思路清晰、化繁為簡、一目了然的功效。在哲學思維中經常能看歸納法和演繹法的影子,比如辨析題的理由不全型就可以運用三段論的推理方法進行,這和數學的證明題的做法相似,把依據的原理作為大前提,相當于數學證明要用的公式,把命題作為小前提,數學叫已知條件,然后進行推理得出結論。
四、 帶著數學思維再看歷史故事
不管是從廣為傳頌的智慧小故事,還是那些圣人先賢高深的哲理,其中不少都蘊含著數學思維。如果能帶著數學思維重新感受它們,不僅能啟迪學生的數學思維,而且激勵學生主動運用數學思維去思考問題,并從中獲取樂趣。
司馬光砸缸的故事,由于慣性思維小朋友們都在想如何讓“人離開水”,但限于當時的客觀條件是做不到的,這時司馬光想到的是讓“水離開人”。這種思維方式與慣性思維正好相反,叫做“逆向思維”,它從問題的反面、對立面來思考。逆向思維不但在解決某些特殊問題上能出奇制勝,用它來思考生活遇到的困惑和困難可以使人變得更加積極。比如每個人都要走向明年,明年會比今年大一歲,所以今年比明年年輕一歲。對于老年人,這樣的逆向思維,可以讓人越活越年輕;對于年輕人,則可以珍惜時間,更加努力。
類似的例子還有魯班造鋸中的類比思想、曹沖稱象中的化歸思想、王戎不取道旁李中的假設思維、盲人摸象中的整體思維和“二桃殺三士”中的“抽屜原理”等。
五、 數學知識的“類比遷移”
在我們生活中有很多寶貴經驗和至理名言,可以用相關的數學知識進行類比,比如生活經驗告訴我們不到最后不要放棄希望,人時時刻刻要有憂患意識,數學中的概率論告訴我們一個概率為零的隨機事件有可能發(fā)生,而一個概率為1的隨機事件有可能不發(fā)生。生活中我們崇尚堅忍不拔的品質,堅信“水滴石穿”的道理,概率知識告訴我們,即使是一門擊中目標概率很低的大炮,如果它孜孜不倦的對目標發(fā)起攻擊,炮彈數量足夠的情況下擊中目標的概率可接近1。還有一個很有情調的數學老師是這樣形容自己對戀人感情的:“我對你的感情,就像以自然對數e為底的指數函數,不論經過多少求導的風雨,依然不改本色,真情永駐?!庇脭祵W的相關知識和理論來思考生活或是人生問題,只要有這樣的意識且不管是否科學、合理、嚴謹,都會對數學興趣的產生和數學應用意識的培養(yǎng)有積極的作用。
參考文獻:
[1]李定堃.數學興趣的激發(fā)和培養(yǎng)[J].貴州教育,2007年第11期.
作者簡介:
王勇,福建省福州市,福建師大二附中數學教研組。