探讨提升初中生数学思维能力的方法
2020-09-10周晓慧
周晓慧
【摘 要】初中是提升学生数学思维能力的关键时期,教师既要立足小学知识,让学生形成特定的数学思维,又要加紧巩固提升,为高中的数学思维发展打好基础,但思维的训练和提升是艰难的,看不见摸不着,若要发展数学思维,需要遵循一定的客观规律,采用针对性的、规律性的方法教学。
【关键词】初中数学 数学思维 能力提升
中图分类号:G4 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2020.24.148
数学思维一般形容按特定的数学规律,数学方法去理解问题,解决问题的过程,是一种对各类问题,包括学习与生活都具有普适效应的思维,数学思维的形成建立在一定的数学知识基础和稳定的思维训练上。初中阶段的学生有了小学知识做铺垫,但尚未形成扎实的数学思维能力,正是培养学生数学思维能力的关键时期。
初中阶段的数学在方向上已经与小学有着根本的区别,这一阶段题目的种类更多,广度更大,几何、方程、函数错综复杂;在个别问题上更喜欢刨根问底,深度挖掘对知识的理解,如联系生活解方程,算路程和时间等。不少学生按照小学的学习方法去学习初中数学,就没有办法透彻地理解和掌握知识点,唯有在题目训练中摸索规律,发展和锻炼出数学思维,才能触类旁通,举一反三,把学习变轻松。
在数学思维能力提升的方法中,笔者个人觉得数学思维主要可以分为两大类:逻辑性思维与抽象性思维,训练这两类思维有着不同的方法。
一、逻辑思维
逻辑思维代表着一种清晰明确的推导思路,意味着条理清晰、脉络分明的思維过程,在数学的公式和解题中,环环相扣的逻辑思维至关重要。
1.强调公式演算的递推训练法。公式是解决数学问题的重要工具,但在教学中,普遍存在教师注重结果而忽略过程的情况,如一元二次方程的公式法通解x的值等,教师只在意学生能不能记住公式,而不管其是否理解推导过程,这会错过对学生进行公式递推训练的良机。
在日常教学中,对公式的整个推导过程进行考察,采用听写、默写或者口述的方式,要求学生整理清楚藏在公式里的因果关系,考察学生独自推导公式的能力,不仅能帮助学生加深对公式的记忆,还有助于学生从根源出发,理解结果,提高逻辑思维能力。
2.多种可能性的分类讨论法。如果把解题比作解迷宫,把逻辑推理比较走路,那么分类讨论就是在你面临岔路口时,帮助你去做选择的关键工具。逻辑推理强调从起点到终点间,因果环环相扣的链状过程,但在某些时候,一个情况可能会出现多种可能性,哪些是错误的猜测,抑或每一种可能都能通向终点。教师不应拘泥于一种方法,而要习惯去多思维多角度地引导学生考虑问题,鼓励学生自我钻研,在平时的训练中,遇到复杂的、解题思路并不清晰的题目,主动带领学生分类讨论,先假设,再验证,一种思路一种思路地弄明白,学生才能排除疑虑,养成敢讨论、爱讨论的习惯,对数学思维的形成大有裨益。
3.错题总结的划归训练。划归思维是合并同类项,将有共性的方法,有联系的信息放在一块,进行分析和记忆,在对逻辑思维的培养中,则注重于对错误点的总结。逻辑推导不可能一直正确,而且恰恰相反,由于人的惯性,一个错误的推导逻辑如果不进行反思总结,很可能会多次重复。在实际教学中,教师要强调错题本的重要性,强调归纳反思的重要性,在每一次考试、测试后,要求学生重做错题,写清推导公式,在这个过程中一步步纠正自己的思维习惯,这个步骤痛苦且缓慢,因为人的思维习惯比生活习惯更难改变,但当错误的方法被就纠正以后,学生个人思维的逻辑性、合理性将会有质的提升。
二、抽象思维
数学本质上是对现实世界客观规律的数字化表达,这其中包含着一个将现实问题抽象为数学问题的过程,所以说抽象思维在数学中无处不在,比如在解方程、画图形中都有着抽象思维的影子,拥有了抽象思维的能力,就能抓住了问题的根本。
1.数形结合训练法。数字是复杂僵硬的,图象则是简单易懂的,例如,在函数这一章节内容中,一元二次方程的数学意义可由一个曲线图直观表现出来;在几何题目中,现实的丈量问题也可以抽象为几何图像解决。当所给数据之间的规律不明显,找不到解题思路时,若有效培养学生的数形结合思维,可以使学生将大脑的思维过程呈现在纸上,简化问题。
函数图像问题和平面、立体几何问题是数形结合的起点,教师若想锻炼学生的数形结合能力,就要从这两个方面抓起,鼓励学生在做每一道函数问题和几何问题时,先画图像后做题,练习到后期,看到一个函数就大概知道是什么形状,看到一个问题就能在脑海里勾勒出几何模型,数形结合的抽象思维就已经刻在思维深处。
2.找逻辑关系的方程思维训练。在初中的时候,学生开始频繁使用到一种计算的利器——未知数,通过设未知数,找等式,解未知数,就能快速地求出答案,这其中蕴含着的就是方程思想,将一个问题中的复杂逻辑关系直接抽象为可解的数学方程。采用方程的思想解决问题虽直接明了,但很多学生会被卡在关键的一步——找出问题中的等式关系上,在设出未知数后,如何找到合理的逻辑关系,并抽象出等式方程,成为了学生的老大难问题。出现这一问题的根本原因就是抽象思维能力不达标,除了通过上文中的数形结合方法去简化逻辑关系以外,教师也可先从简单的方程建立开始,循序渐进,由浅入深,让学生在摸索中领悟方程思维的精髓,同时,在选题时,选择贴近生活,具有现实意义的题目更有助于学生方程思维的建立。
3.联系性的发散思维训练。发散思维就是联想思维,看到一个问题,能联想到多少与之相关的公式、方程或题目越多,解决问题的可能性就越大,方法就越多,另外,具有发散思维,还能培养学生举一反三、触类旁通的能力,学会一道题,就相当于学会了一类题。
发散性思维的提升在于培养学生喜欢思考、乐于思考的习惯,从题目中跳出来,抓住总结性的规律去发散思考,常见的情况就是从现实生活中找事物匹配到数学知识中,学到圆柱体想到家里的房梁柱,看到几何测量方法想到以前观察别人测量河宽的情形等。教师在课堂授课中、日常交流中,都要习惯启发性地引导学生去联想、去想像。
数学思维的培养和提升不是一日之功,在学生的大脑里建立起一个实用的、有效的思维模型要依靠科学的方法和日复一日的积累,但不能因为艰难就不重视甚至忽略,仅仅依靠刷题练题的方法培养学生,会僵化学生的思维,使学生成为一台做题的机器。从长远来看,数学教学除了教授学生各类计算方法,其根本上应更注重对学生数学思维的形成和发展,因为我们虽然不能用函数解决生活问题,但个人的行为习惯里一定会受到数学思维的影响。