數學教學大綱指出“初中數學的基礎知識,主要是概念、法則、性質、公式、公理、定理以及尤其內容所反映出來的數學思想和方法。”由此看來,加強對學生數學思想和方法的教育,對培養和提高學生的數學素養極其重要。
在實際數學教學過程中,老師們并沒有引起足夠的重視,往往只注重知識的傳授,而忽視知識發生過程中的數學思想方法的教學,這種現象比較普遍。數學思想方法具有普遍性,對現實生活具有重要的指導意義。掌握好數學思想,比掌握好形式化的數學知識更重要,學生在未來的生活和工作中將終生受益。
一、認識初中數學中的思想方法
初中數學中蘊含多種的數學思想方法,但最基本的數學思想方法是數形結合的思想、分類討論思想、轉化與化歸的思想、方程與函數的思想,突出這些基本思想方法,就相當于抓住了中學數學知識的精髓。
(1)數形結合的思想。數形結合是一種重要的數學思想方法,其應用廣泛,靈活巧妙。“數缺形時少直觀,形無數時難入微”是我國著名數學家華羅庚教授的名言,是對數形結合的作用進行了高度的概括。在數學教學中,許多定律、定理及公式等常可以用圖形來描述。而利用圖形的直觀,則可以由抽象變具體,模糊變清晰,使數學問題的難度下降,從而可以從圖形中找到有創意的解題思路。如代數列方程解應用題中的行程問題,往往借助幾何圖形,靠圖形感知來“支持”抽象的思維過程,從而尋求數量之間的相依關系。
(2)分類討論的思想。分類討論思想是根據數學對象的本質屬性的相同點和不同點,將數學對象區分為不同種類的數學思想。對數學內容進行分類,可以降低學習難度,增強學習的針對性。因此,在教學中應啟發學生按不同的情況去對同一對象進行能夠分類,幫助他們掌握好分類的方法原則,形成分類的思想。
(3)轉化與化歸思想。數學問題的解決過程就是一系列轉化的過程,中學數學處處都體現出轉化與化歸的思想,如化繁為簡、化難為易,化未知為已知,化高次為低次等,是解決問題的一種最基本的思想。因此在教學中,首先要讓學生認識到常用的很多數學方法實質就是轉化的方法,從而確信轉化是可能的,而且是必須的;其次結合具體的教學內容進行有意識的訓練,使學生掌握這一具有重大價值的思想方法。例如:在求解分式方程時,運用化歸的方法,將分式方程轉化為整式方程,進而求得分式方程的解,又如求解二元一次方程組時的“消元”解一元二次方程時 “將次”都是化歸的具體體現。
(4)方程與函數的思想。辯證唯物主義認為,世界上一切事物都是處在運動、變化和發展的過程中,這就要求我們教學中重視函數的思想方法的教學。華東師大版教材把函數思想已經滲透到初一、二教材的各個內容之中。因此,教學上要有意識、有計劃、有目的地培養函數的思想方法。例如:進行求代數式的值的教學時,通過強調解題的第一步“當……時”的依據,滲透函數的思想方法--字母每取一個值,代數式就有唯一確定的值。如代數式x2-4中,當x=1時,則x2-4=-3;當x=2,則x2-4=0……通過引導學生對以上問題的討論,將靜態的知識模式演變為動態的討論,這樣實際上就賦予了函數的形式,在學生的頭腦中就形成了以運動的觀點去領會,這就是發展方程與函數思想的重要途徑。
二、 數學教學中滲透數學思想方法的必要性
(1)數學思想方法的教學是數學教學的重要組成部分。整個中學數學教材涉及的數學知識點和數學思想方法組成了數學結構系統的“兩條線”,二者既有聯系又有區別,具體的數學知識是數學的外顯形式,易于發現,是一條“明線”,它是構成數學教材的“骨架”;數學思想方法是數學的內在形式,是獲取數學知識,發展思維能力的工具,是一條極具潛在價值的“暗線”,它是構成數學教材的“血脈”靈魂。有了數學思想方法作靈魂,各種具體的數學知識點就不再成為孤立、零散的東西,各種具體的解題方法也就不再是死板的教條。數學知識是數學思想方法的載體,數學思想方法又是數學知識的精髓,是知識轉化為能力的橋梁。
(2)數學思想方法的教學是新課標提出的重要教學要求。新的《課程標準》突出強調:“在教學中,應當引導學生在學好概念的基礎上掌握數學的規律(包括法則、性質、公式、公理、定理、數學思想和方法)。”因此,開展數學思想方法教育應作為新課改中所必須把握的教學要求。中學數學知識結構涵蓋了辯證思想的理念,反映出數學基本概念和各知識點所代表的實體同抽象的數學思想方法之間的相互關系。數學實體內部各單元之間相互滲透和維系的關系,升華為具有普遍意義的一般規律,便形成相對的數學思想方法,即對數學知識整體性的理解。數學思想方法確立后,便超越了具體的數學概念和內容,只以抽象的形式而存在,控制及調整具體結論的建立、聯系和組織,并以其為指引將數學知識靈活地運用到一切適合的范疇中去解決問題。數學思想方法不僅會對數學思維活動、數學審美活動起著指導作用,而且會對個體的世界觀、方法論產生深刻影響,形成數學學習效果的廣泛遷移,甚至包括從數學領域向非數學領域的遷移,實現思維能力和思想素質的飛躍。
(作者單位:貴州省務川縣民族寄宿制中學)


