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初中阶段数学思想渗透的路径探索

2021-03-15陈丽莉

初中生世界·初中教学研究 2021年2期
关键词:数学史图像思想

陈丽莉

摘要

数学思想在数学学科教学中的渗透与应用,可以使数学知识点变得更加形象和具体,对于初中学生的数学学习和以后的成长都有着重要的意义。整体优化教学设计,帮助学生经历知识生成过程,适度拓展数学史和数学文化,加强综合运用训练,是初中阶段数学教学中渗透数学思想的实施路径。

关键词

初中阶段 数学思想 探索实践

数学问题从呈现形式上看变化多端,但蕴含其中的数学思想是相融相通的。让学生获得“基本的数学思想”是《义务教育数学课程标准》明确提出的目标。学生在数学学习后“能剩下来的”,应当包括以数学的视角去分析和研究问题,把数学的思想方法运用到其他地方或新的领域。如何根据初中阶段的教学内容和学段特点,加强数学思想的渗透与教学?笔者进行了粗浅的探索和实践。

一、整体优化教学设计,显化数学思想

数学教材中蕴含了丰富的数学思想,但这些数学思想往往是隐性的。因此,数学思想的渗透,取决于教师对数学思想的深度挖掘。教师在教授显性知识的同时,也应教出隐性的教育思想。比如,假设法的背后潜藏着对应思想;列表法的背后潜藏着枚举思想;“(a+b) 2=a2+2ab+b2”是一个公式,也是正方形面积的模型,其背后潜藏着模型思想;由√(x-a)2+(y - b)2联想到距离或圆,由ab想到长方形的面积,由abc想到长方体的体积,其背后潜藏着数形结合的思想;等等。另外,在教学设计中,要将数学思想具体化和系统化,并根据学生的年龄特点和数学基础,设计若干情境,配合动手实践、合作交流等活动,循序渐进引导学生体会数学思想方法。比如,在“反比例函数图像的平移”的教学中,教师可引导学生通过自主探究、实验,从而感悟“从特殊到一般”“演绎推理”“类比归纳”等数学思想方法,并通过设计新的情境,促使学生对这些数学思想方法学以致用,使学生的数学学科核心素养得到提升。

二、经历知识生成过程,点化数学思想

斯托利亚尔认为,儿童的数学思维活动水平一般分为数学描述、数学抽象和数学理论在实践中的应用三个层次。在实际教学中,对于数学概念以及公理、定理、公式、法则等数学结论,一些教师或是简单讲解,或是提炼结论过于直接,从而将大量的时问留给学生套公式,做练习,其结果仅仅指向“把题目做出来”。从学生数学能力提升、数学素养培养上来看,这样的要求远远不够。学生没有理解概念原理就照搬公式定理,非常不利于数学思想的形成,也培养不出创新能力。关注学生数学思想的形成生长,教师必须与学生一起亲历知识的生成、生长、发展等过程。经历知识的生长过程,是形成结论必须经历的程序、步骤。学生不仅要掌握“是什么”,更要掌握“为什么”;不仅要掌握“怎么做”,还要掌握“为何可以这么做”。比如,在教授“一次函数的图像性质”相关内容时,教师可以先将所有的函数图像画出来,让学生自行观察,并对图像特点进行分析总结,然后结合坐标轴,明确什么是“y随着x的增大而增大(减小)”。其次,教师还可以同时呈现不同系数的一次函数图像,并对各个图像及其函数表达式的特点进行对比,引导学生认识到影响一次函数图像性质的关键因素。在此基础上,对于一次函数题目的解答,教师可以要求学生先不急于列式和计算,先在平面直角坐标系上根据题意画图,再进行理解分析,找出关键点,从而完成题目的解答。

此外,初中学生由于受身心发展特点等限制,难以将数学思想独立领悟出来,此时需要教师进行适当点拨,促使学生在教师的指导下学会提炼、概括数学思想方法,进而使学生在经历知识生长的过程中把握知识规律,感受数学知识的本质。

三、适度拓展数学史和数学文化,深化数学思想

数学史,即数学产生和发展的历史。从文化角度来看,数学史就是一种文化史。翻开历史的长卷,古今中外的数学史就如同一颗颗明珠镶嵌在历史长廊上,散发着持久而耀眼的光芒。教师将数学史和数学文化适度融入数学教学,能够帮助学生理解数学概念和数学原理的本质,加深对数学思想的深层次认识,也能使学生获得潜移默化的人文关怀、人格培养和精神塑造。比如,在教授“圆的周长”一课时,教师可以利用电脑动画呈现刘徽割圆术、祖冲之圆周率等伟大成就。学生通过观察发现:圆内接正多边形的边数越多,正多边形的周长越接近圆的周长。数学的极限之美在课堂流淌,学生自然而然震撼于数学的妙不可言并充分感受到极限思想。这个过程是学生感受数学思想方法的过程,也是感受祖国灿烂数学文化的过程。

四、综合运用解决问题,活化数学思想

数学思想是数学理论知识在更高层面的概括,其凌驾于具体问题之上,又对问题的解决具有指导作用。综合运用各类数学思想解决问题,充分发挥数学思想对数学活动的定向、统摄和监控作用,是帮助学生内化、活化教学思想的重要途径之一。初中阶段,例题讲解一直是培养学生运用数学思想方法、提升数学知识运用能力的重要手段,尤其是一些具有代表性的經典例题,往往蕴含着独特的数学思想。比如,教授“有理数”内容时,利用“数轴”这一概念,让有理数的大小比较一目了然;教学“一元一次不等式”时,可借助例题再次引入“数轴”,让某些变量问题在数轴的直观下迎刃而解。然后,通过不断反复的、变化着的练习,让学生体悟并学会运用数形结合、坐标思想、函数思想等,解决实际问题。综合运用各种数学思想,往往会让复杂的问题变得简单、明快、奇妙。学生也能充分感受数学思想方法之精妙,为他们逐步形成良好的数学素养铺垫、蓄势。

数学思想是数学的灵魂。数学思想在初中阶段如何去渗透落实,是我们一直在探索的课题。我们期盼,数学教学不是单调的定理,不是茫茫的题海,而是数学知识与思维共生共舞的课堂,是数学思想与方法交相辉映的课堂。

(作者单位:江苏省如皋经济技术开发区实验初中)

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