重慶市開州區(qū)陳家中學(xué) 顏成芳
有一種觀點認為數(shù)學(xué)是一門以培養(yǎng)學(xué)生思維活動為主的學(xué)科,數(shù)學(xué)教學(xué)的本質(zhì)就是培養(yǎng)學(xué)生思維形成的過程。對此,在進行數(shù)學(xué)教學(xué)的同時,需要啟發(fā)學(xué)生學(xué)會思考,讓學(xué)生通過自己的方式發(fā)現(xiàn)并解決數(shù)學(xué)問題,以及引導(dǎo)學(xué)生進行思維鍛煉。邏輯思維有很多種,比如說我們常見的數(shù)學(xué)思維模式中的反向推理、反證法等等,都是常用的、變相的邏輯思維方法。教師在教學(xué)過程中,無論在公式方面還是概念方面都要讓學(xué)生學(xué)會邏輯推理。本文探討如何結(jié)合新課改的核心素養(yǎng)思想培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)綜合思維。
眾所周知,數(shù)學(xué)公式有一個重要的性質(zhì)就是雙向性。學(xué)會公式的逆用,能夠讓學(xué)生的綜合思維能力得到鍛煉,學(xué)生在課堂上看到新的數(shù)學(xué)概念時,能夠用邏輯思維推理出來。另外,無論代數(shù)題目還是幾何題目,都需要教師引導(dǎo)學(xué)生進行公式的推導(dǎo)和應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維能力。在某些命題的探討上,特別是逆命題,常用的一種的解題思路和解題方法就是反證法,這種邏輯變式方法不僅會有效地幫助學(xué)生解決數(shù)學(xué)難題,借助反證法也能更好地培養(yǎng)學(xué)生綜合思維能力。
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維能力,需要教師了解高中生的數(shù)學(xué)思維特點,結(jié)合學(xué)生的思維發(fā)展特性以及數(shù)學(xué)綜合思維的培養(yǎng)目標(biāo),探尋落實提高綜合素養(yǎng)的有效方法,才能達到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo),促進學(xué)生的核心素養(yǎng)形成。高中生的數(shù)學(xué)發(fā)展特點主要體現(xiàn)在以下幾點:第一,抽象思維趨于成熟,能夠挖掘出數(shù)學(xué)問題中所蘊含的本質(zhì)特征,在已有數(shù)學(xué)經(jīng)驗基礎(chǔ)上能夠通過推理驗證問題。第二,數(shù)學(xué)思維活動性強。與初中生相比,高中生因為數(shù)學(xué)知識的積累逐漸增加,在事物變化中的應(yīng)變能力更強,能夠根據(jù)數(shù)學(xué)思想與數(shù)學(xué)方法從多種途徑解決問題。第三,發(fā)散思維能力有所提升,學(xué)生在步入高中階段之后發(fā)散思維得到了快速發(fā)展,在面對同一問題的時候,能夠通過自主的或者他人的引導(dǎo)而從不同方位去探討問題,得出結(jié)論。
由此可見,學(xué)生的數(shù)學(xué)思維是一個階段性發(fā)展過程,并且具有個體的獨特特點,通過數(shù)學(xué)知識的不斷積累、數(shù)學(xué)能力的鍛煉以及年齡的增長而逐漸到下一個思維發(fā)展階段。對此,教師在進行數(shù)學(xué)綜合思維能力培養(yǎng)中,應(yīng)充分考慮到高中生的思維發(fā)展特點,制定符合學(xué)生思維特點的教學(xué)方法,以促進學(xué)生綜合思維能力的有效提升。
抽象性思維就是利用一個代數(shù)問題,來培養(yǎng)學(xué)生抽象的邏輯思維能力的一種方法。特別是高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,抽象性表現(xiàn)得最為明顯。使用運算和字母符號來說明數(shù)據(jù)之間的關(guān)系是代數(shù)領(lǐng)域一種常用的方法。這是一種特別抽象且不易理解的邏輯語言,但代數(shù)在用語言溝通和交流方面,存在著很大的困難和阻礙。最初,學(xué)生在學(xué)習(xí)代數(shù)的時候不知所措,一個阿拉伯?dāng)?shù)字都解讀不出來,從而感到陌生和恐懼,發(fā)展到最后就開始厭惡甚至逃避學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),更不愿意花心思在數(shù)學(xué)上。其實,利用代數(shù)問題思考和聯(lián)系這些數(shù)學(xué)問題,可以促進學(xué)生的抽象邏輯思維能力的發(fā)展和提高。
改變直觀形象思維一個最有效的方法是解決代數(shù)問題。如果代數(shù)的抽象思維模式形成,學(xué)生的抽象思維品質(zhì)也能夠很快形成。他們對于思維發(fā)展、問題的解決和方法論的掌握都能夠推動和促進學(xué)生邏輯思維能力的培養(yǎng)。例如:在圓與直線關(guān)系相關(guān)知識教學(xué)時,可以引入例題:已知直線l: x- y+1=0 在 x 上的點與圓心重合,且圓與直線l: x+y+3=0 相切,求圓的方程。
逆向思維,是核心素養(yǎng)理念下學(xué)生在高中階段需要掌握的一種關(guān)鍵思維方式。但學(xué)生在學(xué)習(xí)和思考問題時,經(jīng)常會忽略這種逆向的思維方式,而逆向思維解決問題的作用是不可小覷的。通過下面的例題,教師就可以對學(xué)生進行逆向思維的訓(xùn)練和培養(yǎng)。例如:已知有∠A=∠B ,要證明AB//CD。則假設(shè)AB 與CD 不平行,然后根據(jù)數(shù)學(xué)書上的公理推導(dǎo)出與條件矛盾的答案,即∠A ≠∠B 也可以證明。再如一道函數(shù)題目:已知有函數(shù)y=2x-a 與函數(shù)y=bx+3 互為反函數(shù)。分別求a,b 的值。
教師在引導(dǎo)學(xué)生進行思維分析時,要抓住關(guān)鍵詞反函數(shù),用反函數(shù)引導(dǎo)學(xué)生反向的思考已知式子的關(guān)系,反面的求解,從而利用反證法培養(yǎng)學(xué)生逆向思維能力。解法如下:
在學(xué)習(xí)過程中,有些問題不能僅從常規(guī)的思維角度去考慮,可以引導(dǎo)學(xué)生換個角度去思考,運用逆向思維就能夠解決反證法類的問題,可以直接有效地解決問題。這在很大程度上對培養(yǎng)學(xué)生的思維發(fā)展有著重要的 作用。
許多教師在讓學(xué)生著重解決數(shù)學(xué)問題的時候,是以數(shù)學(xué)問題為核心。但在學(xué)生解決數(shù)學(xué)問題之后,教師不會再安排其他的思考活動,這樣不能很好地培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。所以,在這種問題的解答上,更需要教師帶領(lǐng)學(xué)生進行更深層次的思考,如:在教師的教學(xué)任務(wù)完成之后,考查學(xué)生對這些知識點的掌握,通過發(fā)現(xiàn)問題去看到問題中所隱藏的本質(zhì),讓學(xué)生了解為什么要這樣設(shè)置問題。久而久之,學(xué)生對于每個數(shù)學(xué)知識點都會有自己的理解和感悟,并且會產(chǎn)生更大的興趣去發(fā)現(xiàn)新的數(shù)學(xué)問題,這樣學(xué)生也可以更加透徹地了解那些不知道的、陌生的知識點,提高在日常生活中運用數(shù)學(xué)知識解決實際生活的 能力。
總體來說,高中數(shù)學(xué)教師要注重教學(xué)的方式方法,幫助學(xué)生打破固定的思維模式,幫助學(xué)生學(xué)會多角度、多方面思考問題,引導(dǎo)學(xué)生觸類旁通地聯(lián)系所學(xué)知識,靈活運用所學(xué)知識,從而提升學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力,促進數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。