淺談數學(xué)方法論在數學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐論文
摘要:數學(xué)思想方法是對數學(xué)本質(zhì)的認識,是數學(xué)知識的精髓。新課程下注重、加強數學(xué)思想方法教學(xué)是培養學(xué)生數學(xué)素養,形成良好思維品質(zhì)的關(guān)鍵。而數學(xué)方法論給教師在數學(xué)教學(xué)中提供了理論指導,通過(guò)對它的學(xué)習有利于教師由“經(jīng)驗型教學(xué)”轉向“理論指導下的自覺(jué)實(shí)踐”,以數學(xué)思維方法的分析去帶動(dòng)和促進(jìn)具體數學(xué)知識內容的教學(xué)。
關(guān)鍵詞:數學(xué)方法論思想方法數學(xué)教學(xué)
數學(xué)方法論主要是研究和討論數學(xué)的發(fā)展規律、數學(xué)的思想方法以及數學(xué)中的發(fā)現、發(fā)明與創(chuàng )造等法則的一門(mén)新興學(xué)科。①數學(xué)方法論很大程度上可以被說(shuō)成對于數學(xué)思想(維)方法的研究,其目標就是幫助人們學(xué)會(huì )數學(xué)的思維;蛘哒f(shuō),如何能夠按照數學(xué)家的思維模式去進(jìn)行思維。通過(guò)對具體數學(xué)事例的研究實(shí)現對真實(shí)思維過(guò)程的“理性重建”,獲得各個(gè)方法論原則的深刻體會(huì ),并使之真正成為“可以理解的”“可以學(xué)到手的”和“能夠加以推廣應用的”。數學(xué)方法論對于數學(xué)教學(xué)的積極意義主要在于:以數學(xué)方法論為指導進(jìn)行具體數學(xué)知識內容的教學(xué)有助于我們將數學(xué)課“講活”“講懂”“講深”。②
1問(wèn)題的提出
隨著(zhù)課程改革的進(jìn)行,對于我們數學(xué)教學(xué)也提出了更高的要求!度罩屏x務(wù)教育數學(xué)課程標準(試驗稿)》在總體目標重明確要求學(xué)生能夠“獲得適應未來(lái)社會(huì )和進(jìn)一步發(fā)展所必需的重要數學(xué)知識(包括數學(xué)思想方法、數學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗)以及基本的數學(xué)思想法和必要的應用技能!痹诨纠砟钪,也要求學(xué)生“真正理解和掌握基本的數學(xué)知識與技能、數學(xué)思想和方法……”③顯然數學(xué)思想方法是數學(xué)教學(xué)目標的核心內容。因此,日常的數學(xué)教學(xué)中加強數學(xué)思想方法的滲透,培養數學(xué)的思維顯得更加重要。首先,只有培養起比較完善的數學(xué)思想與數學(xué)方法,才能有利于提高學(xué)生運用數學(xué)知識解決實(shí)際問(wèn)題的能力,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣,有利于提高學(xué)生學(xué)習的自覺(jué)性,才能把學(xué)生和教師從題海中解放出來(lái),減輕教與學(xué)的過(guò)重負擔。其次,數學(xué)是一個(gè)龐大的、有秩序的系統,對于從事初中數學(xué)教學(xué)的教師來(lái)講,必須對數學(xué)的本質(zhì)和方法有一個(gè)深入、全面的理解。這種對于數學(xué)的理解會(huì )影響到一個(gè)人的數學(xué)教學(xué)實(shí)踐,進(jìn)而影響到學(xué)生關(guān)于數學(xué)的理解、學(xué)習態(tài)度和應用等觀(guān)念的形成。由此可見(jiàn),無(wú)論從學(xué)生數學(xué)素養的培養方面和教師教學(xué)實(shí)踐方面都需要教師精通數學(xué)方法論,只有熟知了這些方法論才能開(kāi)展有效的數學(xué)課堂教學(xué)。
2數學(xué)方法論對數學(xué)教學(xué)的意義
2.1數學(xué)課程目標改革的必然要求
目前數學(xué)課程改革,強調情感、態(tài)度、價(jià)值觀(guān),強調數學(xué)學(xué)習的“過(guò)程與方法”,強調探究與發(fā)現。在這種理念下,要使數學(xué)新課程改得以有效的實(shí)施,教師就必須加強和重視數學(xué)方法的學(xué)習和研究,只有掌握了數學(xué)方法論的教師,才能培養出具有創(chuàng )新能力的學(xué)生。一位老師曾說(shuō)過(guò)這樣一句話(huà):“教師走多遠,你的學(xué)生就能走多遠!比绻麤](méi)有一雙明亮的眼睛,看不清前面的道路,是無(wú)法走得長(cháng)遠的,而數學(xué)方法論會(huì )幫我們擦亮數學(xué)智慧的眼睛。如果沒(méi)有這方面的知識儲備和良好的專(zhuān)業(yè)訓練,將很難適應今天的數學(xué)課程改革。數學(xué)新課改的成敗,關(guān)鍵在于教師。
2.2數學(xué)課堂教學(xué)現代化的改革要求
現在的數學(xué)課堂不在是單純的“傳授式”教學(xué),在新課標中明確指出:“學(xué)生是數學(xué)學(xué)習的主人,教師是數學(xué)學(xué)習的組織者、引導者和合作者!雹垡庠谶M(jìn)一步改變數學(xué)的教學(xué)模式,拓寬學(xué)生在數學(xué)教學(xué)活動(dòng)中的空間,關(guān)注學(xué)生數學(xué)素養的提高。而且把“具有解決問(wèn)題的能力”作為有“數學(xué)素養”的一個(gè)重要的標志。而數學(xué)方法論在教學(xué)實(shí)踐中以“問(wèn)題解決”為中心組織教學(xué),強調“數學(xué)的思維”,把問(wèn)題作為載體,將數學(xué)思維方法的分析滲透到具體數學(xué)知識內容的教學(xué)中,使學(xué)生真正看到思維的力量,并使之成為可以理解的、可以學(xué)到手的和能夠加以推廣應用的。這一教學(xué)理論為我們從更深的層次認識數學(xué)教學(xué)提供了理論依據,值得我們去深入學(xué)習研究。因此,為了讓教師更好適應和駕馭課堂教學(xué),必須掌握一定的數學(xué)方法論。
2.3數學(xué)教師專(zhuān)業(yè)化發(fā)展的客觀(guān)要求
數學(xué)教師的專(zhuān)業(yè)發(fā)展,不僅要掌握深厚廣博的數學(xué)基礎,而且要了解數學(xué)發(fā)展的學(xué)科歷史,掌握數學(xué)的思想方法,深刻領(lǐng)會(huì )數學(xué)的內在本質(zhì),理解數學(xué)的源與流,懂得其來(lái)龍去脈及數學(xué)的價(jià)值。對于從事數學(xué)教學(xué)的教師,不能不懂得數學(xué)發(fā)現的原理、規則和思想方法,它們能使我們在數學(xué)教學(xué)中更好地駕馭教材,把數學(xué)教學(xué)變得更為生動(dòng),教出方法、教出發(fā)現、教出創(chuàng )新。因此,數學(xué)方法論是數學(xué)教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展及自身成長(cháng)的必備知識。
3數學(xué)方法論在數學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐案例
在數學(xué)方法論中,重點(diǎn)闡述了觀(guān)察、聯(lián)想、嘗試、試驗、歸納猜想、類(lèi)比推廣、模擬、化歸、公理化方法、數學(xué)悖論等數學(xué)論證方法,數學(xué)與物理方法,數學(xué)智力的開(kāi)發(fā)與創(chuàng )新意識的培養等。如果把這些理論和我們的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)聯(lián)系起來(lái)將使我們的數學(xué)課更加有數學(xué)味,幫助學(xué)生領(lǐng)會(huì )內在的數學(xué)思想方法,認識數學(xué)的本質(zhì)特征和應用價(jià)值。
3.1數學(xué)方法論在解題教學(xué)中應用
必要的知識與知識的良好的組織是數學(xué)方法論中提及的四要素之一。記得數學(xué)大師波利亞曾說(shuō)過(guò):“良好的組織使得所提供的知識易于用上,這甚至可能比知識的廣泛性更為重要。至少在有些情況下,知識太多可能反而成了累贅,可能會(huì )妨礙解題者看出一條簡(jiǎn)單的途徑,而良好的組織則有利而無(wú)弊!崩绗F在的初三復習很大程度上是通過(guò)解題教學(xué)來(lái)實(shí)現知識鞏固,同時(shí)題目的綜合性較強,需要學(xué)生對于題目有一個(gè)很好的認識。在教學(xué)中通常會(huì )碰到學(xué)生對于這類(lèi)題目會(huì )無(wú)從下手,或解決問(wèn)題的信心不夠等現象。當然這里有學(xué)生對于題目理解上的原因,關(guān)鍵還是他們沒(méi)有把自己的經(jīng)驗和知識良好的組織起來(lái),必要的反思把知識方法歸類(lèi)。對于初三的學(xué)生知識容量應該是夠的,但是他們的知識倉庫比較零亂,當需要去解決某些問(wèn)題的時(shí)候往往找不到對應的“工具”。所以在初三復習中的重點(diǎn)我們不是多講幾個(gè)題目、多做幾個(gè)練習,而應通過(guò)典型例題理清知識體系,優(yōu)化知識結構。
為了讓學(xué)生能形成良好的知識結構,教師在問(wèn)題解決過(guò)程中應更多的暴露思維過(guò)程,通過(guò)問(wèn)題的合理設置激活學(xué)生原有的知識經(jīng)驗,啟發(fā)他們形成新的理解、新的認識。因此數學(xué)課堂教學(xué)有效開(kāi)展離不開(kāi)教師的合理引導,教學(xué)中突出以問(wèn)題為主線(xiàn),啟迪學(xué)生思考,使學(xué)生在課堂中深刻的感受如何發(fā)現問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的整個(gè)過(guò)程,理解和認識發(fā)生和發(fā)展的必然的因果關(guān)系,從而領(lǐng)悟到分析、思考和解決問(wèn)題的數學(xué)思想方法,最終內化為自身知識結構的重要部分。
案例1這是我在復習課上講的一道習題。
如圖所示,一張三角形紙片ABC,∠ACB=90?SPAN,AC=8,BC=6。沿斜邊AB的中線(xiàn)CD把這張紙片剪成和兩個(gè)三角形(如圖2所示)。將紙片沿直線(xiàn)D2B(AB)方向平移(點(diǎn)AD1D2B始終在同一直線(xiàn)上),當點(diǎn)D1于點(diǎn)B重合時(shí),停止平移。在平移過(guò)程中,C1D1與BC2交于點(diǎn)E,AC1與C2D2、BC2分別交于點(diǎn)F、P。
。1)當平移到如圖3所示的位置時(shí),猜想圖中的D1E與D2F的數量關(guān)系,并證明你的猜想;
。2)設D2D1平移距離為x,與重疊部分面積為y,請寫(xiě)出y與x的函數關(guān)系式,以及自變量的取值范圍;
。3)對于(2)中的結論是否存在這樣的的值;若不存在,請說(shuō)明理由。
本例的難點(diǎn)是問(wèn)題(2),很多同學(xué)都思路受阻,如何去表示這個(gè)陰影面積呢?因此教學(xué)中設置了以下問(wèn)題引導學(xué)生去分析、解決問(wèn)題。
。1)看清問(wèn)題
問(wèn)1:不規則圖形的面積計算,通常用什么方法?
生1:(有所悟)割補法,轉化為規則的圖形。
問(wèn)2:這里有沒(méi)有熟悉可計算的圖形?
生2:三角形
問(wèn)3:如何表示這些三角形的面積?還記得三角形面積的計算的方法嗎?
這樣的問(wèn)題,思維指向清晰,又明確的教學(xué)目標,確定陰影面積y應該如何表示。當然這里“結果”啟發(fā)式的問(wèn)題沿著(zhù)教師事先設置好的“軌跡”前進(jìn),缺少了一定的開(kāi)放性,但關(guān)鍵要看這樣的“問(wèn)”是否調動(dòng)學(xué)生參與的積極性,是否符合學(xué)生的認知水平,同時(shí)要注意問(wèn)題的層次性,有易到難,前兩個(gè)問(wèn)題的設置有助于增強學(xué)生解題的信心。問(wèn)3在此題解決中起到關(guān)鍵作用,學(xué)生剛開(kāi)始腦海里還沒(méi)合適的求三角形面積的方法,容易聯(lián)想到最熟悉的公式。
問(wèn)4:這些三角形的底能表示嗎?高能表示嗎?
生4:底比較容易分別是,高比較麻煩?
。2)繞過(guò)障礙
問(wèn)5:我們不求高可否直接求三角形的面積?你有好方法嗎?
生:三角形的面積計算通常用的方法還可以利用相似三角形的性質(zhì)相似比的平方等于面積比。
此問(wèn)引起學(xué)生認知上沖突而促進(jìn)他們更深入進(jìn)行思考,引導他們從知識倉庫中提取用的東西,從而產(chǎn)生一個(gè)好的思路。把求不規則圖形的問(wèn)題劃歸為學(xué)生熟悉的求三角形問(wèn)題,有利學(xué)生調動(dòng)頭腦中儲存的關(guān)于這類(lèi)問(wèn)題的各種知識。同時(shí)概括了三角形面積計算的三種方法,涉及了相似,解直角三角形等有關(guān)知識點(diǎn),把原來(lái)相對孤立的知識點(diǎn)有效的串連起來(lái),優(yōu)化學(xué)生的知識體系。
。3)解決問(wèn)題
帶參數的問(wèn)題,通常把給定參數作為已知量運用如本題中的,表示出所需的未知量,特別注意其中相等的量。引導學(xué)生找到對應的相似三角形,盡可能多的表示出相關(guān)的線(xiàn)段。
這一環(huán)節學(xué)生順著(zhù)教師預設的“軌跡”到達了目的地,在這一過(guò)程中學(xué)生的知識結構得到了完善,使得他們通過(guò)對題目的重新認識,有了自己的思考和領(lǐng)悟。
。4)回到起點(diǎn)
題目解完后是否真正解決了這個(gè)問(wèn)題呢?首先,在問(wèn)題解決過(guò)程中學(xué)生的“疑”和教師假想的“疑”并不一定完全吻合,通過(guò)問(wèn)題的回顧可對教學(xué)進(jìn)行調整和優(yōu)化。其次,學(xué)生的解題過(guò)程是在教師的“安排”下進(jìn)行,思維有很大的直覺(jué)性和依賴(lài)性,可能顧及不到對自己思維過(guò)程進(jìn)行分析、整理。所以解完后的總結反思就非常的必要。正是對于解題總結的重要性的認識,波利亞指出:“工作中最重要的那部分就是回去看一下完整的解答。通過(guò)考察他的工作過(guò)程和最后的解答形式。他會(huì )發(fā)現要觀(guān)察認識的東西真是千變萬(wàn)化,層出不窮!雹
問(wèn)6:解完后你對題目有沒(méi)有新的發(fā)現和想法。
生5:通過(guò)上面的解答我發(fā)現利用相似比可求出三角形的高,公式也可行。
生6:Rt的三邊之比非常特殊3:4:5,因此與它相似的.三角形都可以利用這一特性來(lái)計算,如Rt的面積都可以利用這一特性簡(jiǎn)化計算。
生7:我發(fā)現剛才在計算可以把它們拼在一起就是一個(gè)Rt(E和F重合),而且它與Rt相似,因此利用相似比和面積比的關(guān)系計算出它們的面積。
生5,生6是在回顧解法后進(jìn)一步理解了相似在求線(xiàn)段和面積的作用提出的一個(gè)解法,原先的障礙得到了解決,而生7是打破了原有思路的的束縛有了更為巧妙的解法,抓住不規則圖形求面積的“割補”的原理。這是我沒(méi)有想到的,有了他的啟發(fā)下面的學(xué)生也有了更多的精彩的解答。
生10:有了他的啟發(fā)Rt的面積可以這樣求,因為,用上面的方法可以求出=,所以
割補方式的不同可以產(chǎn)生不同的方法,目的是把不規則圖形轉化為規則圖形。生8把其轉化為平行四邊形是一個(gè)突破,而生8,生9則充分挖掘了平行四邊形的特性,利用等底等高的面積轉化方式非常巧妙,計算簡(jiǎn)便。
這節課雖然我只完成了一道例題但是學(xué)生給出了很多好的想法和思路是我沒(méi)想到的,也給了我很多啟發(fā)。教師在教學(xué)中如果能很好的抓住數學(xué)本質(zhì),以此為問(wèn)題的載體,調動(dòng)學(xué)生原有的認知,那么學(xué)生則會(huì )產(chǎn)生更多智慧的火花。教師在教學(xué)中不僅應使學(xué)生掌握具體的數學(xué)知識,而且也應幫助學(xué)生學(xué)會(huì )領(lǐng)會(huì )內在的思維方法。
3.2數學(xué)方法論在概念教學(xué)中應用
每一個(gè)概念的產(chǎn)生,都是由于知識體系擴充的需要。在教學(xué)過(guò)程中,要讓學(xué)生明白為什么要產(chǎn)生這個(gè)概念,它有什么意義,這個(gè)概念的產(chǎn)生是為了解決什么問(wèn)題。讓學(xué)生理解概念產(chǎn)生的必要性。例如,在數系的擴充過(guò)程中,為什么要引入負數?我們可以這樣解釋?zhuān)簽榱吮硎鞠喾匆饬x的量,向東走10米記為+10米,則向西走5米記為—5米;蛘哒f(shuō)是運算的需要4—7不夠減,則引入負數得4—7=—3。后來(lái)有理數也不能滿(mǎn)足需要了,在解方程X2=2就沒(méi)有有理數解,但它的解卻是客觀(guān)存在的,正方形的對角線(xiàn)長(cháng)與邊長(cháng)之比就是這個(gè)方程的解,但這個(gè)比不能用有理數表示,因此就添入無(wú)理數,這促使數的范圍擴大到全體實(shí)數。同樣,為什么要規定i2=—1?它也是有實(shí)際背景的。當n為正整數時(shí),方程,當時(shí)總有解,但是當a0沒(méi)有解。即使x2=—1這樣簡(jiǎn)單的方程也沒(méi)有解,一1沒(méi)有平方根。這啟發(fā)我們對數系作再一次的擴充,從而引入i2=—1,形成復數系。
概念的形成有兩種途徑:一種是直接從客觀(guān)事物的空間形式或數量關(guān)系的反映而得到的,另一種是在已有數學(xué)概念的基礎上,經(jīng)過(guò)多層次的抽象概括而成。在教學(xué)過(guò)程中,要擅于啟發(fā)學(xué)生去發(fā)現、探究新概念,提高學(xué)生學(xué)習數學(xué)的興趣。而概念的形成本身有著(zhù)一定的發(fā)展過(guò)程,凝聚著(zhù)前人探索的智慧。我們不可能重復歷史的“原始創(chuàng )造”,而應根據學(xué)生自己的體驗,用自己的思維方式,重新創(chuàng )造出有關(guān)的數學(xué)知識,這對學(xué)生理解概念非常有意義的。一位數學(xué)家說(shuō)過(guò):“一堆沒(méi)有親身體驗和視覺(jué)形象所支持的概念、定義不能開(kāi)發(fā)智力,而只能關(guān)閉思路!痹诟拍钤賱(chuàng )造過(guò)程種,應對學(xué)生的思維給予暴露的機會(huì ),充分經(jīng)歷概念形成的兩個(gè)階段,從具體到抽象,再從抽象到具體,有利于學(xué)生對概念的自我意識和自我反省。
案例2在浙教版七年級圖形的初步知識7。2節中,直線(xiàn)公理:經(jīng)過(guò)兩點(diǎn)有且僅有一條直線(xiàn)。即兩點(diǎn)確定一條直線(xiàn)。這對于學(xué)生來(lái)說(shuō)比較抽象,特別是“有且僅有”這里包含了存在性和唯一性?xún)蓪雍x。為了讓學(xué)生理解這條公理,我設計了一個(gè)學(xué)生活動(dòng)環(huán)節:
首先隨機請一位學(xué)生甲起立,要求與學(xué)生甲在同一直線(xiàn)的學(xué)生也起立。剛開(kāi)始只有學(xué)生甲周?chē)钠渌似鹆,突然一位學(xué)生說(shuō):“全班起立!”,頓時(shí)所有的學(xué)生都起來(lái)了。學(xué)生發(fā)現大家都和站起的那位學(xué)生在同一直線(xiàn)。這一活動(dòng)讓學(xué)生體驗了一點(diǎn)無(wú)法確定一條直線(xiàn),而是有無(wú)數條,因為任何一名學(xué)生與學(xué)生甲都能構成一條直線(xiàn)。然后我隨機的教了兩位學(xué)生乙、丙,要求和他們在同一直線(xiàn)的學(xué)生起立。這時(shí)學(xué)生發(fā)現無(wú)論這兩位同學(xué)在哪個(gè)位子,站起的學(xué)生都只有一列。從而在活動(dòng)中讓學(xué)生真正體驗了“兩點(diǎn)確定一條直線(xiàn)”的含義,學(xué)生親身經(jīng)歷了概念的“理性重建”對它的理解將會(huì )更加的深刻,何謂“有且僅有”也形成了學(xué)生自己的經(jīng)驗體會(huì )。概念是從生活中抽象而來(lái),同樣概念也運用于實(shí)際。最后環(huán)節要求學(xué)生找找生活中運用直線(xiàn)公理的例子,從而加深、豐富和鞏固學(xué)生對數學(xué)概念的掌握和應用。
3.3數學(xué)方法論對提升學(xué)生數學(xué)素養的作用
數學(xué)是一門(mén)使人創(chuàng )造性思維嚴格化和理論體系嚴謹化的科學(xué)。數學(xué)方法論強調用演繹與推理的理念,來(lái)論證概念間轉換的恒等變化,從中體現準確、簡(jiǎn)潔地揭示有條件到結論嚴密的邏輯關(guān)系。②而缺乏演繹與推理的人,會(huì )犯“想當然”的錯誤。在初一起始教育的第一節課中我舉了一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來(lái)說(shuō)明問(wèn)題。
案例3假設我們可以沿地球赤道緊緊地拉一根繩子,打上結,此時(shí),繩子長(cháng)度與赤道相等。然后把繩子剪開(kāi),加長(cháng)10米,這樣繩子已不緊扣在赤道上,產(chǎn)生了縫隙,問(wèn)該分析有多少大?
如果光憑想象去猜測,很多學(xué)生會(huì )想:赤道這么長(cháng),加長(cháng)10米算不了什么,恐怕伸一只手過(guò)去都困難,似乎只能塞一張紙過(guò)去,差不多可以忽略不計,那么,縫隙到底有多少大,我們不妨計算一下。
解:設地球赤道為L(cháng),地球的半徑為R,縫隙為a
實(shí)際情況讓學(xué)生大吃一驚,縫隙居然有1。59米,大多說(shuō)學(xué)生都可以從縫隙中走過(guò)。做事如此,做事也是如此。數學(xué)教育能培養正確的認知態(tài)度,使主觀(guān)想象符合客觀(guān)實(shí)際,培養學(xué)生嚴謹求實(shí)的個(gè)性品質(zhì)。演繹與推理的理念,使人克服想當然的錯誤,正確認識自己,正確認識世界,這是學(xué)生走向社會(huì )的必備素質(zhì)。
同時(shí)數學(xué)方法論在教學(xué)中特別指出數學(xué)史的重要性。著(zhù)名數學(xué)家克萊因認為“數學(xué)史是教學(xué)的指南”。歷史能揭示出數學(xué)知識的顯示、來(lái)源與應用,它不僅告訴我們數學(xué)知識當時(shí)如何出現在人們頭腦中的——即如何產(chǎn)生的。例如直角坐標系的創(chuàng )建,在代數和幾何上架起了一座橋粱,它使幾何概念用數來(lái)表示,幾何圖形也可以用代數形式來(lái)表示?梢韵驅W(xué)生介紹數學(xué)家笛卡爾創(chuàng )造它的過(guò)程。據說(shuō)有一天,法國哲學(xué)家、數學(xué)家笛卡爾生病臥床,病情很重,盡管如此他還反復思考一個(gè)問(wèn)題:幾何圖形是直觀(guān)的,而代數方程是比較抽象的,能不能把幾何圖形與代數方程結合起來(lái)。他苦苦思索,拼命琢磨,通過(guò)什么樣的方法,才能把“點(diǎn)”和“數”聯(lián)系起來(lái)。突然,他看見(jiàn)屋頂角上的一只蜘蛛,拉著(zhù)絲垂了下來(lái),一會(huì )功夫,蜘蛛又順著(zhù)絲爬上去,在上邊左右拉絲。蜘蛛的“表演”使笛卡爾的思路豁然開(kāi)朗……。這不僅可以活躍課堂教學(xué),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣,還可以拓寬學(xué)生的視野,培養學(xué)生全方位的思維能力。在這個(gè)過(guò)程也能讓學(xué)生明白任何一項成就都需要付出艱辛的努力。引導學(xué)生正確看待學(xué)習過(guò)程中遇到的困難、挫折和失敗,樹(shù)立學(xué)好數學(xué)的信心,培養刻苦專(zhuān)研的學(xué)習態(tài)度。
4數學(xué)方法論在教學(xué)實(shí)踐中注意的問(wèn)題
數學(xué)方法論是一門(mén)實(shí)踐性的學(xué)科,它在教學(xué)實(shí)踐中主要體現在數學(xué)思想方法的教學(xué)和數學(xué)思維的培養。教學(xué)中重視如何能將所學(xué)到的各種方法和策略應用到實(shí)際的數學(xué)活動(dòng)中去,包括以數學(xué)思維方法的分析去帶動(dòng)和促進(jìn)具體數學(xué)知識內容的教學(xué)。
4.1注重滲透的循序漸進(jìn)和逐步積累
數學(xué)思想方法是在啟發(fā)學(xué)生思維過(guò)程中逐步積累和形成的,為此,在教學(xué)中首先要強調解決問(wèn)題以后的“反思”。因為在一個(gè)過(guò)程中提煉出來(lái)的數學(xué)思想方法,對學(xué)生來(lái)說(shuō)才是易于體會(huì )、易于接受的;其次,要注意滲透的長(cháng)期性,應該看到,對于數學(xué)思想方法的滲透不是一朝一夕就能見(jiàn)到學(xué)生數學(xué)能力提高的,需要一個(gè)過(guò)程。數學(xué)思想方法必須經(jīng)過(guò)循序漸進(jìn)的滲透和反復訓練,才能使學(xué)生真正地有所領(lǐng)悟。正如數學(xué)大師波利亞所說(shuō):“一個(gè)想法使用一次是技巧,經(jīng)過(guò)多次使用,變成為一種方法!
4.2關(guān)注學(xué)生最近發(fā)展區和層次性
在貫徹數學(xué)思想方法地教學(xué)中,要關(guān)注學(xué)生的最進(jìn)發(fā)展區,盡可能幫助學(xué)生掌握現代數學(xué)思想方法并根據學(xué)生的差異,采取不同的思想方法解決問(wèn)題,幫助學(xué)生完成學(xué)習遷移。布魯姆認為,教育的基本任務(wù)是找到這樣的策略,既考慮到個(gè)別的差異,又能促進(jìn)個(gè)體最充分地發(fā)展。因此,教師盡可能設計有利于學(xué)生發(fā)展的教學(xué)環(huán)節,如在教案設計,課堂探究等過(guò)程中,都應該注意不同層次的學(xué)生能不同程度的領(lǐng)會(huì )數學(xué)思想方法,使全體學(xué)生盡量使用數學(xué)思想方法分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的思維策略,促成其最近發(fā)展區的形成。最終實(shí)現使“不同的人在數學(xué)上得到不同的發(fā)展!雹
4.3提高教師的自身認識和可行性
數學(xué)的思想方法通常隱含在數學(xué)知識體系中,不是一個(gè)顯性的知識點(diǎn)。只有掌握了這些數學(xué)知識背后的歷史背景和發(fā)展的來(lái)龍去脈以及當時(shí)數學(xué)家的思維過(guò)程,才能在教學(xué)設計中設計適當的教學(xué)情景,啟發(fā)學(xué)生積極的思考。教師自身對于這一知識蘊含的數學(xué)思想的認識將直接影響教學(xué)中學(xué)生對于它的理解。因為數學(xué)思想方法的教學(xué)必須通過(guò)具體的教學(xué)過(guò)程加以實(shí)現,通常以具體的知識內容為載體。因此,必須把握好數學(xué)思想方法教學(xué)的契機——概念的形成,結論推導的過(guò)程,方法思考的過(guò)程,思路探索的過(guò)程,規律揭示的過(guò)程等。同時(shí),數學(xué)思想方法的教學(xué)要注意有機結合、自然滲透、依勢而行、潛移默化的啟發(fā)學(xué)生領(lǐng)悟蘊含于數學(xué)知識中各種數學(xué)思想方法。不可因為講“方法”而方法,生搬硬套。同時(shí)注意到在教學(xué)活動(dòng)現場(chǎng),教學(xué)實(shí)踐總會(huì )突破教學(xué)理論設置的框架,并按照自己的要求,確立起新的應對情景性需要的靈活多變的思維策略。因此教學(xué)理論應用于教學(xué)實(shí)踐的過(guò)程,決不是機械地對號入座,這也是對教師教學(xué)智慧的一種考驗。
5實(shí)踐中的啟示與思考
數學(xué)方法論給教師許多啟發(fā)性的例子,其中蘊含了很多優(yōu)秀數學(xué)家的智慧。在波利亞的《怎樣解題》等方法論的著(zhù)作中,對于數學(xué)解題的過(guò)程的分析完全可以給中學(xué)數學(xué)教學(xué)以借鑒,我們可以將數學(xué)概念、定理的教學(xué)按著(zhù)他的研究方法,將每個(gè)細節都呈現給學(xué)生,使學(xué)生體驗到數學(xué)前輩們的心路歷程,相信數學(xué)不是已開(kāi)始就是以現在完美的形式表現出來(lái)的,它也是無(wú)數先輩們經(jīng)過(guò)無(wú)數次的失敗才形成現在比較完美的形式。學(xué)生在學(xué)習中面臨的一些困惑在數學(xué)思想發(fā)展上也曾經(jīng)是那些數學(xué)家的困惑,從而激發(fā)學(xué)生極大的求知欲和好奇感,無(wú)形中增加了學(xué)生學(xué)習數學(xué)的信心。數學(xué)方法論的研究中我們可以發(fā)現注重對數學(xué)本質(zhì)的挖掘,關(guān)注學(xué)生學(xué)習的過(guò)程和方法是數學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)。通過(guò)數學(xué)發(fā)現過(guò)程和典型問(wèn)題的解題過(guò)程分析搭建學(xué)生學(xué)習的平臺,以數學(xué)思維方法的分析去帶動(dòng)和促進(jìn)具體數學(xué)知識內容的教學(xué)。
數學(xué)方法論的教學(xué)實(shí)踐,有利于提高教師的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)。由“經(jīng)驗型教學(xué)”轉向“理論指導下的自覺(jué)實(shí)踐”,這需要教師不斷充實(shí)自己的知識結構,提高自身的施教水平,通過(guò)理論指導和教學(xué)實(shí)踐逐漸形成有個(gè)性的教學(xué)方法和教學(xué)理念,同時(shí)教師的專(zhuān)業(yè)成長(cháng)離不開(kāi)自己的反思活動(dòng)。教師的實(shí)踐和反思是有機結合的,是相輔相成的。通過(guò)教師的教學(xué)活動(dòng)可以讓教師獲得豐富的教學(xué)經(jīng)驗,同時(shí)通過(guò)反思在真實(shí)的教學(xué)情景中改進(jìn)實(shí)踐。美國一位學(xué)者提出了教師成長(cháng)公式:經(jīng)驗+反思=成長(cháng),可見(jiàn)實(shí)踐與反思是教師積累教育教學(xué)經(jīng)驗,提高教學(xué)素養的有效方法。在數學(xué)方法論的實(shí)踐和反思中我們也應看到了它存在的一些局限性,絕大部分數學(xué)方法論的研究偏重于理論論證,而很少有實(shí)踐證明,更少研究在中學(xué)數學(xué)教學(xué)中滲透和應用。因為教學(xué)理論更多的是追求普遍和一般,而實(shí)踐更多地體現為個(gè)別和特殊。所以我們在數學(xué)方法論的實(shí)踐應用中還需有自己的反思和改進(jìn),把理論內化為自己的觀(guān)念,正真發(fā)揮理論指導實(shí)踐、改造實(shí)踐的力量。
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