浅谈在教学中数学思想方法的渗透_数学教学中思想的渗透
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初中数学教学论文
浅谈教学中数学思想方法的渗透
[内容摘要] 数学教学中必须重视思想方法的教学，它是数学教育教学本身的需要，是以人为本的教育理念下培养学生素养为目标的需要，是提高学生解题能力的需要。也是“中学数学核心概念、思想方法结构体系及其教学设计的理论与实践”课题研究的主要内容之一。初中数学教学中要注意在概念教学中渗透数学思想方法，在定理和公式的探求中渗透数学思想方法，在问题解决过程中渗透数学思想方法，并及时总归纳概括渗透数学思想方法。
关键词：数学思想方法 核心概念
渗透
数学教学不仅是数学知识的教学，更重要的是数学思想方法的教学。教学中教师应注重对学生的观察、操作、分析、思考能力的培养，更应不断地渗透数学思想方法。正如日本数学教育家米山国藏在《数学的精神、思想和和方法》一文写道:学生在初中、高中等所接受的数学知识,因毕业进入社会后几乎没有什么机会应用这种作为知识的数学，所以，通常是出校门后不到一两年便很快就忘掉了。然而不管他们从事什么业务工作，唯有深深地铭刻于头脑中的数学精神，数学的思维方法、研究方法、推理方法和着眼点等随时随地发生作用，使他们受益终身。
数学思想方法是对数学的知识内容和所使用方法的本质的认识,它是形成数学意识和数学能力的桥梁；是数学教育教学本身的需要；是以人为本的教育理念下培养学生素养为目标的需要；是灵活运用数学知识、数学技能和数学方法解决有关问题的灵魂。同时,数学思想也是“中学数学核心概念、思想方法结构体系及其教学设计的理论与实践”课题研究的主要内容之一。
人民教育出版社李海东在第五次课题会议上说过：数学方法是指数学活动中所采用的途径、方式、手段、策略等。数学思想与数学方法有很强的联系性。通常,在强调数学活动的指导思想时称数学思想,在强调具体操作过程时称数学方法。数学思想方法蕴含于数学知识之中,数学概念和原理的形成过程是进行数学思想方法教学的重要载体。数学思想方法重在“悟”,需要有一个循序渐进、逐步逼近思想本质的过程。数学思想方法的教学一定要注意“过程性”,“没有过程就等于没有思想”,要让学生在过程中逐步体会和理解。因此,在数学教学中不仅要教会学生的基础知识，而且还应该追求解决问题的“基本大法”—基础知识所蕴含的思想方法，要从数学思想方法的高度进行教学。否则数学教学的价值必将大打折扣。近几年尤其是参加“中学数学核心概念、思想 方法结构体系及其教学设计的理论与实践”课题研究学习后,本人在数学教学中是从以下几方面来渗透的：
一、在概念教学中渗透数学思想方法
数学概念是现实世界中空间形式和数量关系及其本质属性在思维中的反映，人们先通过感觉、知觉对客观事物形成感性认识，再经过分析比较，抽象概括等一系列思维活动而抽取事物的本质属性才形成概念。因此，概念教学不应只是简单的给出定义，而要引导学生感受及领悟隐含于概念形成之中的数学思想。
比如：在函数概念的教学中，应突出“变化”的思想和“对应”的思想。在“变量与函数”（第一课时）教学时，当学生面对问题1中S=60t的时候，虽然对于每个给定的t值，他们都能计算出与之对应的S值，但此时绝大多数学生只是将这一行行的式子当作孤立的算式，将一个个数值简单地填入表中，其目的只是运用关系式算出答案，而并没有真正体会到在这个过程中变量t的变化将引起变量S也随之变化。所以，本人在教学中通过大量的典型的实例（3个实例：一是反映汽车行驶的路程S和行驶的时间t之间关系式，出示了表1；二是某地区24小时内的温T随时间t的变化，出示了图2；三是反映受力后的弹簧长度L与所挂重物m之间的关系式，出示了图3），尽可能多地取自变量的值，得到相应的函数值，让学生反复观察、反复比较、反复分析每个具体问题中量和量之间的变化关系，把静止的表达式（或曲线、表格、图象）看作动态的变化过程，让他们从原来的常量、代数式、方程和算式的静态的关系中逐渐过渡到变量、函数这些表示量与量之间动态的关系上，进而使学生的认识实现由静态到动态的飞跃。
二、在定理和公式的探求中渗透数学思想方法
著名数学家华罗庚说过：“学习数学最好到数学家的纸篓里找材料，不要只看书上的结论。”这就是说，对探索结论过程的数学思想方法学习，其重要性决不亚于结论本身。数学定理、公式、法则等结论，都是具体的判断，其形成大致分成两种情况：一是经过观察，分析用不完全归纳法或类比等方法得出猜想，尔后再寻求逻辑证明；二是从理论推导出发得出结论。总之这些结论的取得都是数学思想方法运用的成功范例。因此，在定理公式的教学中不要过早给出结论，而应引导学生参与结论的探索、发现、推导过程。搞清其中的因果关系，领悟它与其它知识的关系，让学生亲身体验创造性思维活动中所经历和应用到的数学思想和方法。
比如：在初二刚上的角平分线的性质教学中，本人首先从古时木匠师傅利用角平分仪平分角入手，让学生探讨其中的奥妙？老师也制作一简易的角平分仪，演示如何平分已知角；再折纸试验平分已知角，请同学们说出他们平分角的道理？紧接着根据刚才的原理借助制作的角平分仪让学生用尺规作已知角的平分线；然后再让学生动手折纸试验，经历探讨、研究、发现、讨论、归纳总结得出命题；最后再让证明这个命题，得出角平分线的性质。总之让学生亲身体验定理的形成过程，从而体验创造性思维活动中所经历和应用到的数学思想和方法。
再如：对于公式课的教学二元一次方程组的解法（1），本人在教学中引导学生分析出解二元一次方程组的各个步骤，认识到最终使方程组变形为 “X=a，Y=b”的形式，即在保持各方程的左右两边相等关系的前提之下，使“求知”逐步转化为“已知”。同时让学生认识到解二元一次方程组的基本策略是“消元”，体会消元是代入法解二元一次方程组的实质。代入法解二元一次方程组只要认识了消元思想，那么对于代入法解二元一次方程组的具体步骤就不会死记硬背了，而是能够顺势自然地理解，并能够灵活。在教学中尽力让学生用自己的语言概括解方程的步骤,从而在这一过程中体验和经历有过的数学思想方法。
显然，由于以上引导展示了探索问题的整个思维过程所应用的数学思想方法，因而较好地发挥了定理课和公式课在数学思想方法应用上的教育和示范功能。
三、在问题解决过程中渗透数学思想方法
许多教师往产生这样的困惑：题目讲得不少，但学生总是停留在模仿型解题的水平上，只要条件稍稍一变则不知所措，学生一直不能形成较强解决问题的能力。更谈不上创新能力的形成。究其原因就在于教师在教学中仅仅是就题论题，殊不知授之以“渔”比授之以“鱼”更为重要。因此，在数学问题的探索的教学中重要的是让学生真正领悟隐含于数学问题探索中的数学思想方法。使学生从中掌握关于数学思想方法方面的知识，并使这种“知识”消化吸收成具有“个性”的数学思想。逐步形成用数学思想方法指导思维活动，这样在遇到同类问题时才能胸有成竹，从容对待。比如：每节课我基本都有变式，尤其是几何课，在讲三角形全等复习课时，通过一个例题作适当的变式，用所有的判定方法，并且做题技巧上基本相同，让学生通过归纳发现数学的奥妙。
再如：直线y=2x―1与y=m―x的交点在第三象限，求m的取值范围。方法1：用m表示交点坐标，然后用不等式求解；方法2：利用数形结合的思想在坐标系中画出图象，根据图象作答。
显然上述的问题解决过程中，学生通过比较不同的方法，体会到了数学思想在解题中的重要作用，激发学生的求知兴趣，从而加强了对数学思想的认识。
四、及时总结归纳概括渗透数学思想方法
数学思想方法贯穿在整个中学数学教材的知识点中，以内隐的方式溶于数学知识体系。要使学生把这种思想内化成自己的观点，应用它去解决问题，就要把各种知识所表现出来的数学思想适时作出归纳概括。概括数学思想方法要纳入教学计划，要有目的、有步骤地引导参与数学思想的提炼概括过程，特别是章节复习时在对知识复习的同时，将统领知识的数学思想方法概括出来，增强学生对数学思想的应用意识，从而有利于学生更透彻地理解所学的知识，提高独立分析、解决问题的能力。
初中数学中蕴含的数学思想方法许多，但最基本的数学思想方法是数形结合的思想，分类讨论思想、转化思想、函数的思想，突出这些基本思想方法，就相当于抓住了中学数学知识的精髓。
1、数形结合的思想
数形结合思想是指看到图形的一些特征可以想到数学式子中相应的反映，是看到数学式子的特征就能联想到在图形上相应的几何表现。如教材引入数轴后，就为数形结合思想奠定了基础。如有理数的大小比较，相反数和绝对位的几何意义，列方程解应用题的画图分析等，这种抽象与形象的结合，能使学生的思维得到训练。
数形结合是数学解题中常用的思想方法，数形结合的思想可以使某些抽象的数学问题直观化、生动化，能够变抽象思维为形象思维，有助于把握数学问题的本质；另外，由于使用了数形结合的方法，很多问题便迎刃而解，且解法简捷。
所谓数形结合，就是根据数与形之间的对应关系，通过数与形的相互转化来解决数学问题的思想，实现数形结合，常与以下内容有关：（1）实数与数轴上的点的对应关系；（2）函数与图象的对应关系；（3）曲线与方程的对应关系；（4）以几何元素和几何条件为背景建立起来的概念，如复数、三角函数等；（5）所给的等式或代数式的结构含有明显的几何意义。如等式。
例如：有一十字路口，甲从路口出发向南直行，乙从路口以西1500米处向东直行，已知甲、乙同时出发，10分钟后两人第一次距十字路口的距离相等，40分钟后两人再次距十字路口距离相等，求甲、乙两人的速度。要求学生先画出“十字”图，分析表示出两人在10分钟、40分钟时的位置，由图分析从而列出方程组。
2、分类讨论的思想
“分类”是生活中普遍存在着的，分类思想是自然科学乃至社会科学研究中的基本逻辑方法，也是研究数学问题的重要思想方法，它始终贯穿于整个数学教学中。从具体内容上看，初中数学中实数的分类、三角形的分类、方程的分类等等，在教学中就需要启发学生按不同的情况去对同一对象进行分类，帮助他们掌握好分类的方法原则，形成分类的思想，从具体的教法上看，如对初一“有理数的加法”教学中，引导学生观察、思考、探究，将有理数的加法分为三类进行研究，正确归纳出有理数加法法则，这样学生不仅掌握了具体的“法则”，而且对“分类”有了深刻的认识，那么在较为复杂的情况下，利用掌握好的分类的思想方法，正确地确定标准，不重不漏地进行分类，从而使看问题更加全面。
例如：甲、乙两人骑自行车，同时从相距75km的两地相向而行，甲的速度为15km/n，乙的速度为10km/n，经过多少小时甲、乙两人相距25km？经学生思考分析后,甲、乙两人相遇前后都会相距25km,得出两种情况解答就不会出错,从而体现分类讨论的思想。
再如：在同一图形内，画出∠AOB=60°，∠COB=50°，OD是∠AOB的平分线，OE是∠COB的平分线，并求出∠DOE的度数。分∠COB在∠AOB的内部和外部两种情形。
3、转化思想
解决某些数学问题时,如果直接求解较为困难,可通过观察、分析、类比、联想等思维过程,运用恰当的数学方法进行变换,将问题转化为一个新问题(相对来说较为熟悉的问题),通过新问题的求解,、达到解决原问题的目的。这一思想方法我们称之为“转化的思想方法”。转化是将数学命题由一种形式向另一种形式的转换过程。转化思想是中学数学最基本的思想方法。
转化思想是指根据已有知识、经验，通过观察、联想、类比等手段，把问题进行变换，转化为已经解决或容易解决的问题。如二元一次方程组，三元一次方程组的解决实质就是化为解已经学过的一元一次方程。如果把若干个人之间握手总次数（单握）称为“握手问题”，那么像无三点共线的n个点之间连线；共端点射线夹角（小于平角的角）个数；一条线段上有若干个点形成的线段的条数；足球队之间单个循环比赛场次都可转化为“握手问题”。
例如：平方差公式的教学，其内容本身并不难，但这是学生第一次学习公式，学生不是做不到，而是想不到。要希望学生能想得到，就要特别注意要让学生经历归纳公式的形成过程，也就是要在教学中潜移默化的教给学生一些基本套路。这个基本套路其实和概念教学是类似的，这个基本套路就是变形（如何变？选择未知数系较简单变形），代入（如何代？代哪个方程？代入另一个方程）在这个过程中,其核心还是归纳。归纳是代数教学的核心，归纳地想、归纳地发现规律作得多了，思想也就体现出来了。
4、函数的思想方法
辩证唯物主义认为，世界上一切事物都是处在运动、变化和发展的过程中，这就要求我们教学中重视函数的思想方法的渗透。
例如：求代数式的值的教学时，通过强调解题的第一步“当„„时”的依据，渗透函数的思想方法——字母每取一个值，代数式就有唯一确定的值。
通过引导学生对以上问题的讨论，将静态的知识模式演变为动态的讨论，这样实际上就赋予了函数的形式，在学生的头脑中就形成了以运动的观点去领会，这就是发展函数思想的重要途径。
当然，要使学生真正具备了有个性化的数学思想方法，并不是通过几堂课就能达到，但是只要我们在教学中大胆实践，持之以恒，寓数学思想方法于平时的教学中，学生对数学思想方法的认识就一定会日趋成熟。
参赛单位:谷城县石花镇一中 执笔:李世秀 电话:1367212936 参赛时间：2010年
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