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数学过程不同于数学教学过程,它是理解数学知识、形成数学思想与方法,运用数学解决实际问题所必须要经历的思维活动过程,包括概念形成、结论推导、问题解决等基本要素.在初中数学教学中关注数学过程,不仅有助于揭示数学知识的发生过程,还能有效暴露数学知识形成的思维过程,更能提升、优化学生数学学习的品质.
一、让数学过程成为学生思维的助推器
“数学是思维的体操”,数学教学最重要的任务在于发展学生的思维能力,在提升学生思维能力的同时,使学生数学学习品质得到进一步的优化. 在初中数学教学中,数学过程是学生思维的助推器. 如在数学概念教学时,我们改变传统教学为了寻求所谓的教学的高效率所采用的“灌输的多,引导的少”、“教师讲得多,学生说得少”的做法,重视数学概念的形成过程,并将之作为学生学习发现的过程. 因此,概念教学过程与概念形成过程同步展开:第一步,对于同一数学对象的不同例子的外部特征进行辨认. 向学生提供足够多的学生感知过的关于所要学习的数学概念的例证,让学生观察与思考,并通过比较引导学生分析出各个例子所包含的与该数学概念密切相关的属性;第二步,抽象出各个例子的共同的本质属性. 引导学生通过比较刺激模式的属性,将它们类化,找出它们的共同属性;第三步,将概括出的本质属性与原有的概念联系起来,扩大或者重建原有的数学知识结构,并在特定的情境中加以检验,确定共同本质属性. 第四步,将本质属性推广到同类数学对象中去,明确新概念的内涵和外延,最后用准确精炼的数学语言进行表述. 例如,在有理数、无理数的基本概念教学时,从数学概念形成过程的四个基本环节出发,呈现给学生数学概念的提出背景,知识抽象、概括提炼、语言表述的过程等,让学生弄清数学概念知识的来龙去脉,从而使学生从一定程度上加深对数学概念理解的深度、广度,从而不断提升学生知识灵活运用和知识正向迁移的能力.
二、让数学过程成为学习兴趣的诱发器
数学课程标准明确要求:“课堂教学要使所有学生能在数学学习中提高兴趣,引发好奇心和求知欲,获得成功感,树立自信心,增强克服困难的勇气和毅力”,其实,激发学生学习兴趣是课堂教学永恒的话题. 在数学教学中,尽管激发学生学习兴趣的方法、途径很多,但笔者认为,充满趣味的数学过程同样可以成为学生学习兴趣的诱发器. 因此,在教学设计时,基于数学过程的学生兴趣激发应成为我们改进课堂教学质量新的增长点. 在教学过程中,我们一方面要展示出数学知识产生的背景,揭示数学知识形成的脉络,明确数学知识应用的方向,并在各个知识点的关联中点燃趣味的火花. 例如初二代数中的因式分解,它是将整式乘法的过程倒过来形成的,因式分解为分式运算、一元二次方程求根等做好准备. 另一方面,要关注教材习题的变化及引申过程,让学生有动手实验的机会、展示数学过程的魅力. 例如:方格纸中,每个格点的顶点叫做格点,以格点的连线为边的三角形叫做格点三角形,请你在10 × 10的方格纸中画出两个相似但不相等格的点三角形,并加以说明要求:所画三角形是钝角三角形,并标明相应的字母. 我们可以引申发展成背景新、结论开放的一个实践操作题. 以上引申出的题目只有明确的方向,没有具体的解决手段. 这样一道题对学生的阅读能力和探究能力都是一次考验,同时也展示了数学过程. 教师通过挖掘习题的引申变式部分,带来的直接效果是课本习题变活了,功能扩大了,学生的思维变活了,“营养”丰富了,学生学习的兴趣也浓了.
三、让数学过程成为问题解决的模拟器
数学学科建立的基本路径是“人为假设制造出某些公理——推导出来原理——推导出公式、定理——构建起逻辑性和严密性都很强的学科知识体系”. 就数学科形成规则来看,笔者认为数学教育具有两个基本特征:一是数学知识有很强的连贯性,每个知识点都不是孤立存在的,它既是旧知的发展,又是新知的基础. 二是数学的推理、演绎、归纳、概括是永恒的. 这些均揭示了数学过程的重要意义与价值,也正是从这个意义上讲,数学过程也会成为学生进行数学问题解决的模拟器. 一般而言,初中学生更容易接受直观的、形象的、具体的知识,而数学公式的符号化、数学定理的概括化,具有较强的抽象性和规范性,致使学生对准确把握公式、定理所表达的数量关系和运算程序难度较大. 要化解这一难题,我们应关注数学结论的推导过程,让数学过程成为学生问题解决的模拟器,引导学生运用已有知识去推导出新的结论,把符号化、规范化、概括化的公式定理纳入到学生已有的知识经验体系之中,成为看得见、摸得着、说得清的数学公式定理,让这些公式、定理运用自如,通过学生的自悟自得、体验探索来发展学生的数学学习能力. 有这样一道题:在3 × 3的方格图案中有多少个正方形?这个问题初看起来,一下子无法着手. 于是,我们先设计一下解题计划:假设图中每个小方格的边长为1个单位,则图中包含边长分别为1,2,3的三类正方形. 把这三类正方形相加就是图中正方形的总数. 继续引导学生思考:如果是4 × 4的方案图案,有多少个正方形呢?如果是5 × 5的方格图案,结果又如何呢?如果是n × n的呢?探究数学问题的结果可能是唯一的,而过程则是多种多样的,从数学过程出发,让数学过程成为学生数学问题解决的模拟器,这样不仅能让学生获得新知,更获得数学的思想与方法.
总之,当《数学课程标准》提出了过程性目标时,我们应正视数学过程教学的价值,让学生在深刻体验“数学过程”中提升数学能力、数学素养.
一、让数学过程成为学生思维的助推器
“数学是思维的体操”,数学教学最重要的任务在于发展学生的思维能力,在提升学生思维能力的同时,使学生数学学习品质得到进一步的优化. 在初中数学教学中,数学过程是学生思维的助推器. 如在数学概念教学时,我们改变传统教学为了寻求所谓的教学的高效率所采用的“灌输的多,引导的少”、“教师讲得多,学生说得少”的做法,重视数学概念的形成过程,并将之作为学生学习发现的过程. 因此,概念教学过程与概念形成过程同步展开:第一步,对于同一数学对象的不同例子的外部特征进行辨认. 向学生提供足够多的学生感知过的关于所要学习的数学概念的例证,让学生观察与思考,并通过比较引导学生分析出各个例子所包含的与该数学概念密切相关的属性;第二步,抽象出各个例子的共同的本质属性. 引导学生通过比较刺激模式的属性,将它们类化,找出它们的共同属性;第三步,将概括出的本质属性与原有的概念联系起来,扩大或者重建原有的数学知识结构,并在特定的情境中加以检验,确定共同本质属性. 第四步,将本质属性推广到同类数学对象中去,明确新概念的内涵和外延,最后用准确精炼的数学语言进行表述. 例如,在有理数、无理数的基本概念教学时,从数学概念形成过程的四个基本环节出发,呈现给学生数学概念的提出背景,知识抽象、概括提炼、语言表述的过程等,让学生弄清数学概念知识的来龙去脉,从而使学生从一定程度上加深对数学概念理解的深度、广度,从而不断提升学生知识灵活运用和知识正向迁移的能力.
二、让数学过程成为学习兴趣的诱发器
数学课程标准明确要求:“课堂教学要使所有学生能在数学学习中提高兴趣,引发好奇心和求知欲,获得成功感,树立自信心,增强克服困难的勇气和毅力”,其实,激发学生学习兴趣是课堂教学永恒的话题. 在数学教学中,尽管激发学生学习兴趣的方法、途径很多,但笔者认为,充满趣味的数学过程同样可以成为学生学习兴趣的诱发器. 因此,在教学设计时,基于数学过程的学生兴趣激发应成为我们改进课堂教学质量新的增长点. 在教学过程中,我们一方面要展示出数学知识产生的背景,揭示数学知识形成的脉络,明确数学知识应用的方向,并在各个知识点的关联中点燃趣味的火花. 例如初二代数中的因式分解,它是将整式乘法的过程倒过来形成的,因式分解为分式运算、一元二次方程求根等做好准备. 另一方面,要关注教材习题的变化及引申过程,让学生有动手实验的机会、展示数学过程的魅力. 例如:方格纸中,每个格点的顶点叫做格点,以格点的连线为边的三角形叫做格点三角形,请你在10 × 10的方格纸中画出两个相似但不相等格的点三角形,并加以说明要求:所画三角形是钝角三角形,并标明相应的字母. 我们可以引申发展成背景新、结论开放的一个实践操作题. 以上引申出的题目只有明确的方向,没有具体的解决手段. 这样一道题对学生的阅读能力和探究能力都是一次考验,同时也展示了数学过程. 教师通过挖掘习题的引申变式部分,带来的直接效果是课本习题变活了,功能扩大了,学生的思维变活了,“营养”丰富了,学生学习的兴趣也浓了.
三、让数学过程成为问题解决的模拟器
数学学科建立的基本路径是“人为假设制造出某些公理——推导出来原理——推导出公式、定理——构建起逻辑性和严密性都很强的学科知识体系”. 就数学科形成规则来看,笔者认为数学教育具有两个基本特征:一是数学知识有很强的连贯性,每个知识点都不是孤立存在的,它既是旧知的发展,又是新知的基础. 二是数学的推理、演绎、归纳、概括是永恒的. 这些均揭示了数学过程的重要意义与价值,也正是从这个意义上讲,数学过程也会成为学生进行数学问题解决的模拟器. 一般而言,初中学生更容易接受直观的、形象的、具体的知识,而数学公式的符号化、数学定理的概括化,具有较强的抽象性和规范性,致使学生对准确把握公式、定理所表达的数量关系和运算程序难度较大. 要化解这一难题,我们应关注数学结论的推导过程,让数学过程成为学生问题解决的模拟器,引导学生运用已有知识去推导出新的结论,把符号化、规范化、概括化的公式定理纳入到学生已有的知识经验体系之中,成为看得见、摸得着、说得清的数学公式定理,让这些公式、定理运用自如,通过学生的自悟自得、体验探索来发展学生的数学学习能力. 有这样一道题:在3 × 3的方格图案中有多少个正方形?这个问题初看起来,一下子无法着手. 于是,我们先设计一下解题计划:假设图中每个小方格的边长为1个单位,则图中包含边长分别为1,2,3的三类正方形. 把这三类正方形相加就是图中正方形的总数. 继续引导学生思考:如果是4 × 4的方案图案,有多少个正方形呢?如果是5 × 5的方格图案,结果又如何呢?如果是n × n的呢?探究数学问题的结果可能是唯一的,而过程则是多种多样的,从数学过程出发,让数学过程成为学生数学问题解决的模拟器,这样不仅能让学生获得新知,更获得数学的思想与方法.
总之,当《数学课程标准》提出了过程性目标时,我们应正视数学过程教学的价值,让学生在深刻体验“数学过程”中提升数学能力、数学素养.