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现代数学论认为,数学教学是数学思维活动的教学。思维活动的强弱,决定一个人的思维品质。在数学课堂教学中,探求问题的思考、推理论证的过程等一系列数学活动都以逻辑思维为主线。这是数学教学中实施思维训练的理论依据之一。数学教材是以逻辑思维为主线,贯穿各个知识点。教学中培养学生能力的基础是发展学生思维,发展思维不可能脱离教学内容独立进行。因此,我们可以有理由认为,在数学教学中实施思维训练是教学思维论在教学实践中的体现。
数学思維的批判性是一种思维品质,它指学生在思维活动中善于估计思维材料、检查思维过程,不盲从、不轻信。思维的批判性来自学生对思维活动各环节、各方面的调整、校正,即自我意识。这种自我意识的“调整”“校正”又来自学生对问题本质的认识。初中数学思维的批判性,在概括过程中表现为善于精细地分析数学材料,准确选择推理条件;善于从正反两方面思考推理过程,并能及时调整和校正。在推理过程中表现为善于从不同角度、正反两方面去理解概念,区分相近概念;善于区别不同的运算法则、定律、性质及其适用的条件;善于发现并指出理解过程中可能出现的错误倾向,排除错误的干扰。在运算过程中表现为解决数学问题时善于排除无关因素的影响;善于进行辩证地思索与分析,自觉检查思维过程,自我控制和调整思维方向,对解答结果能自觉作出估计和检验。在思维理论效果上表现为推断、估计、自学以及对结论与推理过程进行评价的能力较强。
怎样培养和训练学生科学思维的批判性?在掌握知识的过程中,教师要鼓励学生独立思考,发表自己的见解,形成“自由争辩”的学风。学生往往受思维定势的影响,盲目随从,这不利于增强思维的批判性。为克服学生的盲从心理,教师有时可故意制造一些错误,让学生去发现、评价。如教学三角形两边之和大于第三边时,出示几组数据:①7cm,3cm,2cm;②10cm,4cm,6cm;③8cm,5cm,4cm;④12cm,10cm,7cm;要求学生根据数据画出图形。学生画图后发现,①、②两组数据画不出三角形。这是为什么?教师便引导学生讨论,找原因,从而发现,两条边长度之和小于或等于另一条边的长度,这样的线段不可能组成一个三角形。这样设计,在审题时即对题目条件的可靠性进行论证,无疑培养了学生思维的批判性。从而增强了学生对“三角形两边之和必大于第三边”知识的可信度。在运用知识解决数学问题的过程中,教师应着力培养学生“自我反省”的习惯。由于学生自我意识的发展还不成熟,往往忽视自己的内部心理活动,对自己思维的破绽、错误不易注意。因此,在组织练习的过程中,要经常引导学生反省自己的思维,自觉地表述思维过程,自觉地加以检验。
另外,进行多项选择题的训练,也有利于思维批判性的发展。如:下列四个命题中正确的是( )①与圆有公共点的直线是该圆的切线。②垂直于圆的半径的直线是该圆的切线。③到圆心的距离等于半径的直线是该圆的切线。④过圆直径的端点,垂直于此直径的直线是该圆的切线。
多项选择题和其它类型相比,问题提法改变了,题目虽然不大,涉及内容却很广,有很多的陷井,要想选出正确的答案,必须用批判的态度去思考。
数学思维的敏捷性是指思维过程的简缩性和快速性。具有这一思维品质的人处理问题和解决问题时能适应紧急的情况,迅速作出正确判断。在数学学习中,具有这一品质的学生能缩短运算环节和推理过程,“直接”得到结果。克鲁捷茨基的研究表明,推理的缩短取决于概括,“能立即进行概括的学生,也能’立即进行推理的缩短。”学生数学思维的敏捷性,在概括过程中表现为善于快速地概括出数、式、形和数量关系中的数学特征、规律以及相应的解题技巧等。在理解过程中表现为善于迅速地抓住数学问题的实质,熟练地进行等价变换。在运用过程中表现为用压缩了的结构进行数学思维,思路清晰,弯路少。在推理效果上表现为从冗长的分析推理中解脱出来,减少中间环节,简缩数学推理过程和相关的运算系统。
不仅会解一题,而且会解一类题。适当变换题目的条件、结论、叙述形式,或变换图形,把一道题变成有关的几道题,这种方法既能活跃学生思维,又提高学生审题和解题的能力。如“两圆内切于P点,大圆的弦AD交小圆于点B、C。求证:∠APB=∠CPD“可变换成”两圆内切于点P,大圆的弦AB切小圆于点C,求证:∠APC=∠CPB。再启发学生思考:“上面两题中的两圆相切改为相交又应怎样证出∠APC=∠CPB呢?通过比较,鉴别,进而达到不仅会解一题,而且会解一类题,同时也培养了学生的敏捷思维能力和创造性思维能力。”又如:把“到线段两端距离相等的点的轨迹是什么?”换成“以已知线段为底的等腰三角形的顶点的轨迹是什么?”这样做,更有利于训练学生敏捷思维能力。某些问题尽管在具体内容上不同,但实际上具有相似的结构形式,这就是同构异索问题。教学时可以使形式超脱内容,把不同题材中共同的结构形式分离出来,进一步抽象化、符号化,只研究结构形式之间的关系。一般来说,概括程度越高,迁移量也就越大。数学中按照抓基础、促迁移、简结构、大容量的原则来组织教学内容,有利于培养学生数学思维的敏捷性。在运用知识解决问题的过程中,教师可引导学生自觉地、合理地联想来训练他们思维的敏捷性。联想,即把解决简单问题所采用的手段和所获得的结论,类推到较复杂的情境中,迅速找到解决问题的办法。解决数学问题的联想,大都可以看作关系联想。数学概念之间、数学现象之间的联系是多种多样的。关系联想是这多种多样联想的反映。联想丰富了,想象也就丰富了,思维的活力增强,思维的敏捷性自然就提高了。
数学思維的批判性是一种思维品质,它指学生在思维活动中善于估计思维材料、检查思维过程,不盲从、不轻信。思维的批判性来自学生对思维活动各环节、各方面的调整、校正,即自我意识。这种自我意识的“调整”“校正”又来自学生对问题本质的认识。初中数学思维的批判性,在概括过程中表现为善于精细地分析数学材料,准确选择推理条件;善于从正反两方面思考推理过程,并能及时调整和校正。在推理过程中表现为善于从不同角度、正反两方面去理解概念,区分相近概念;善于区别不同的运算法则、定律、性质及其适用的条件;善于发现并指出理解过程中可能出现的错误倾向,排除错误的干扰。在运算过程中表现为解决数学问题时善于排除无关因素的影响;善于进行辩证地思索与分析,自觉检查思维过程,自我控制和调整思维方向,对解答结果能自觉作出估计和检验。在思维理论效果上表现为推断、估计、自学以及对结论与推理过程进行评价的能力较强。
怎样培养和训练学生科学思维的批判性?在掌握知识的过程中,教师要鼓励学生独立思考,发表自己的见解,形成“自由争辩”的学风。学生往往受思维定势的影响,盲目随从,这不利于增强思维的批判性。为克服学生的盲从心理,教师有时可故意制造一些错误,让学生去发现、评价。如教学三角形两边之和大于第三边时,出示几组数据:①7cm,3cm,2cm;②10cm,4cm,6cm;③8cm,5cm,4cm;④12cm,10cm,7cm;要求学生根据数据画出图形。学生画图后发现,①、②两组数据画不出三角形。这是为什么?教师便引导学生讨论,找原因,从而发现,两条边长度之和小于或等于另一条边的长度,这样的线段不可能组成一个三角形。这样设计,在审题时即对题目条件的可靠性进行论证,无疑培养了学生思维的批判性。从而增强了学生对“三角形两边之和必大于第三边”知识的可信度。在运用知识解决数学问题的过程中,教师应着力培养学生“自我反省”的习惯。由于学生自我意识的发展还不成熟,往往忽视自己的内部心理活动,对自己思维的破绽、错误不易注意。因此,在组织练习的过程中,要经常引导学生反省自己的思维,自觉地表述思维过程,自觉地加以检验。
另外,进行多项选择题的训练,也有利于思维批判性的发展。如:下列四个命题中正确的是( )①与圆有公共点的直线是该圆的切线。②垂直于圆的半径的直线是该圆的切线。③到圆心的距离等于半径的直线是该圆的切线。④过圆直径的端点,垂直于此直径的直线是该圆的切线。
多项选择题和其它类型相比,问题提法改变了,题目虽然不大,涉及内容却很广,有很多的陷井,要想选出正确的答案,必须用批判的态度去思考。
数学思维的敏捷性是指思维过程的简缩性和快速性。具有这一思维品质的人处理问题和解决问题时能适应紧急的情况,迅速作出正确判断。在数学学习中,具有这一品质的学生能缩短运算环节和推理过程,“直接”得到结果。克鲁捷茨基的研究表明,推理的缩短取决于概括,“能立即进行概括的学生,也能’立即进行推理的缩短。”学生数学思维的敏捷性,在概括过程中表现为善于快速地概括出数、式、形和数量关系中的数学特征、规律以及相应的解题技巧等。在理解过程中表现为善于迅速地抓住数学问题的实质,熟练地进行等价变换。在运用过程中表现为用压缩了的结构进行数学思维,思路清晰,弯路少。在推理效果上表现为从冗长的分析推理中解脱出来,减少中间环节,简缩数学推理过程和相关的运算系统。
不仅会解一题,而且会解一类题。适当变换题目的条件、结论、叙述形式,或变换图形,把一道题变成有关的几道题,这种方法既能活跃学生思维,又提高学生审题和解题的能力。如“两圆内切于P点,大圆的弦AD交小圆于点B、C。求证:∠APB=∠CPD“可变换成”两圆内切于点P,大圆的弦AB切小圆于点C,求证:∠APC=∠CPB。再启发学生思考:“上面两题中的两圆相切改为相交又应怎样证出∠APC=∠CPB呢?通过比较,鉴别,进而达到不仅会解一题,而且会解一类题,同时也培养了学生的敏捷思维能力和创造性思维能力。”又如:把“到线段两端距离相等的点的轨迹是什么?”换成“以已知线段为底的等腰三角形的顶点的轨迹是什么?”这样做,更有利于训练学生敏捷思维能力。某些问题尽管在具体内容上不同,但实际上具有相似的结构形式,这就是同构异索问题。教学时可以使形式超脱内容,把不同题材中共同的结构形式分离出来,进一步抽象化、符号化,只研究结构形式之间的关系。一般来说,概括程度越高,迁移量也就越大。数学中按照抓基础、促迁移、简结构、大容量的原则来组织教学内容,有利于培养学生数学思维的敏捷性。在运用知识解决问题的过程中,教师可引导学生自觉地、合理地联想来训练他们思维的敏捷性。联想,即把解决简单问题所采用的手段和所获得的结论,类推到较复杂的情境中,迅速找到解决问题的办法。解决数学问题的联想,大都可以看作关系联想。数学概念之间、数学现象之间的联系是多种多样的。关系联想是这多种多样联想的反映。联想丰富了,想象也就丰富了,思维的活力增强,思维的敏捷性自然就提高了。