【摘要】 培養“運算能力、邏輯思維能力、空間想象能力”是中學數學教學大綱中規定目標之一. 在教學過程中,培養學生這幾方面的能力,并形成基本技能,以逐步形成運用數學知識來分析和解決實際問題的能力,是每一位教師應重視的教學過程.
【關鍵詞】 數學教學;能力培養
學生進入高中后,學習就登上了一個新臺階. 新的教材、新的教學要求,新的學習目標,在學生面前擺下一道道難關. 有的學生在初中時學數學學得很不錯,可是到高中后,卻很不適應,成績甚至出現較大的滑坡. 究其原因,很大程度上說明我們教師在教學過程中,沒有很好地注重培養學生數學學習的基本能力. 本文就數學的幾方面基本能力談談個人的一些粗淺看法.
一、數學運算能力的培養
中學階段的數學運算主要包括加、減、乘、除、乘方開方等代數運算,初等函數的運算和求值,各種幾何量的測量和計算,求數列與函數極限以及微分、積分等分析運算,概率、統計的初步計算,平移、旋轉、對稱、伸縮等 “幾何運算”, “與”,“或”、“非”等“邏輯運算”,交、并、補等集合運算. 培養學生正確和迅速的運算能力是整個中學數學教學中的基本任務.
1. 學好基礎知識. 學好數學的基礎知識,是提高運算能力的前提. 只有使學生正確理解和牢固掌握數學運算所需要的數學概念、性質、公式、法則,才能夠談得上培養學生的運算能力.
2. 練好基本功. 運算要正確而又迅速,就得多練習,熟能生巧,特別是要練好運算的一些基本功,熟悉各種各類數學問題的特點和基本技巧,才能更好地把握好運算捷徑,提高運算速度.
3. 加強推理訓練. 數學運算的實質,是根據數學運算的定義以及它的性質,從已知數據推導出結果的過程,是一種推理過程. 在數學運算教學中,要特別重視推理,教師在講解例題,學生在做作業時,都必須強調:步步有理,理由充足,思考周密.
例如,解方程lg(x - 1)2 = 2.
正確的解題方法是:由lg(x - 1)2 = 2得lg(x - 1)2 = lg100,即(x - 1)2 = 100,整理得x2 - 2x - 99 = 0,解方程得x1 = 11,x2 = -9. 這是一連串的同解變形推理.
錯誤的解法:將原方程變形為2lg(x - 1) = 2,即lg(x - 1) = 1,x - 1 = 10,解得x = 11. 這是由于x取值范圍縮小為 x> 1,于是產生了失根現象,這是算理不明導致的運算錯誤.
4. 加強基本技能技巧的訓練. 培養學生有目的、有選擇、有針對性地去觀察問題,提高觀察問題的精確性,使用方法的正確性. 有些問題直接求解有一定的困難,但仔細觀察其數量關系與圖形結構特征,那些隱蔽得很深的數量關系將暴露無遺,使問題得到巧妙解決.
例:求函數y =+ 的最小值.
分析 細致觀察其數字特征容易發現該函數式類似于兩點間距離公式,因而轉化為幾何問題求解,即轉化為y =+ .解法是:在x軸上找一點P,使它到A(2, 2),B(1, 1)的距離之和最小,取B關于x軸的對稱點B′(1,-1),|PA| + |PB| ≥ |AB′| == ,即ymin = .
二、數學邏輯思維能力的培養
學生理解和把握數學知識要遵循一定的規律,先是感性認知,然后建立數學模型,再通過觀察、分析、比較、概括、綜合等思維活動,抽象出數學對象的本質屬性,得出解決問題的思想方法. 教師在數學教學活動中要重視學生思維過程和方法規律的培養,提高學生分析問題和解決問題的思維能力. 1. 切實使學生學好數學基礎知識,結合具體教學內容,通俗易懂地講授一些必要的邏輯知識,提高學生的邏輯思維能力.
2. 要求學生逐步學會熟練運用由特殊到一般,由一般到特殊的推理方法,以及從“未知”看“需知”,逐步靠近“已知”,從“已知”看“可知”,逐步推近“未知”的分析綜合法. 分析是“由果索因”的思維方式,綜合就是“由因導果”的思維方式.
3. 訓練學生掌握分析問題的方法,遇到問題,首要的工作是剖析題意,弄清哪些是已知條件,哪些是需要推求的結論,條件與結論之間有何關系,解決問題的關鍵在何地方. 然后從已知條件出發,充分利用學過的知識來解決問題. 教師通過具體問題的分析,概括出一般法則和方法,以開拓學生的思路,達到觸類旁通.
三、空間想象能力的培養
空間想象能力的培養,能夠使學生的形象思維能力與空間形式構思有機結合,能夠使知識內容由具體到抽象,再由抽象到具體,波浪式地發展.例如由函數的圖像,易于掌握函數的性質,如果明確了它們的幾何解釋,就能使本來很抽象的概念變得生動、直觀、形象起來. 因此,培養學生的空間想象能力應是整個高中數學教學的一項重要任務.
1. 學好有關空間形式的數學基礎知識. 中學數學中有關空間形式的知識,不僅僅是立體幾何知識,還包括平面幾何和解析幾何的有關知識,數軸、坐標法、函數圖像數與形結合的內容,三角函數的意義,幾何量的度量與計算,方程與曲線等. 學好基礎知識,就是形成空間概念,發展空間想象能力的過程.
2. 利用實物模型等直觀教具進行課堂教學,指導學生對實物模型進行觀察、剖析、繪圖,進行制作模型、實地測量等實踐活動,幫助學生逐漸形成空間概念,使空間形式在學生的頭腦中具體化和形象化.
3. 結合教學內容,通過一定數學的習題來訓練學生空間想象能力. 特別要認真地對待畫圖、識圖及幾何作圖方法的訓練.
新的課程理念要求教師與學生能夠在教學過程和教學活動中,積極互動,共同發展. 教師精心設計合理有效的教學程序和諧愉悅的教學氛圍,開展具有層次性和針對性以及代表性的學習實踐活動,在輕松愉快的教學環境中,學生能夠積極思考,馳騁想象,發展智力,激發學習興趣,培養和提高學習數學的基本能力.
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