淺談初中數學教學中科學思維能力的培養

通過對科學思維現狀的分析，總結了初中數學教學中的一些偏激現象，從數學基本原理定理、數學應用實際能力、數學思維平衡發展三方面提出了強化初中數學科學思維能力培養對策。

初中數學思維能力培養對策一、科學思維概述

1.科學思維內容

科學思維是對人類思維的定性區別，是指以科學方式進行的差異性思維，從宏觀上看很多人把科學思維等同于創新思維，而在數學教學實踐中，科學思維主要包括分析數學問題的邏輯思維能力、對生活中的問題進行數學概況的抽象思維能力、空間圖形的多維思維能力、以及數學應用的發散思維能力等。

2.科學思維意義

初中數學中強化科學思維能力的培養，是《初中數學課程標準（2011版）》的新方向，圍繞教學以學生為中心的理念，培養科學思維能力首先能夠加強初中生對基本數學理論的理解，為其今后從事立體幾何、函數、高等數學等的學習打下扎實基礎；其次能夠培養初中生的數學學習興趣，興趣是第一老師，通過科學思維培養加強初中生用數學解決生活問題的意識；第三從長遠看，數學學習的目的不是題海戰術，而是讓學生養成嚴謹、科學的思維方式，用這種活躍的思維能力去學習更多知識、分析更多問題，也就是使科學思維常態化、全面化。

二、初中生數學科學思維現狀

實施新課程標準后，各學校都采取各類方式加強數學教學中科學思維的培養，但是在教學實踐中卻存在“三過度”現象，即過度求新而忽視基礎、過度求全而丟失重心、過度求質而缺乏熟練。很多教學工作者把科學思維與創新質疑等同，認為只要學生敢提問題、提新問題、敢質疑就是科學思維，而數學學科實際上是一門邏輯性極強的學科，是利用嚴密的邏輯定理原理解決問題的。部分學生對原理推導過程、公式、性質不熟悉，導致在做題時分析不依據、解決無對錯。部分教師為達到科學思維，蜂擁而至實施一提多解教學模式，出發點很好，但是卻不重視對各種方法的總結歸納，導致學生了解很多方法，卻對每個方法都不熟悉，導致實際應用能力不足。新課程下重視教學質量卻忽視了應用的練習題，使學生熟練程度達不到，在考試過程中思維速度、解題速度緩慢，科學思維的優勢無法轉換成勝勢。

三、強化初中數學科學思維措施

1.強化科學思維根基

從科學思維的應用分析，強化數學科學思維特別是初中數學科學思維需要強化數學基礎理論，包括公理、定理及其基本性質，例如等腰三角形其定義為三角形的兩條邊相等，其性質為兩角相等，可以由定義得出角相等，也可以由角相等推導出邊相等。如果對等腰三角形基本定義、基本性質掌握不牢固，在解幾何問題時就會乏力，特別是在多邊形幾何體求解時，經常需要利用多種公理進行層次化推導，當由結論反向分析到求兩邊相等時，可以由三角形全等、平行四邊形對邊相等等性質得到，而等腰三角形兩角相等是最簡單的證明邊相等的方法。因此熟練掌握基本定理，包括公式、性質，可以在思維分析時快速建立邏輯分析階梯，順利利用角相等證明邊相等。

2.減少科學思維模糊區域

科學思維通常需要用多種角度分析同一問題，得到一題多解的效果，但是必須消除一題多解造成的模糊區域，才能真正達到科學思維的快速判斷、快速解題效果。例如滬版八年級數學第一學期第17章第2節講述的是一元二次方程根的解法，共包括直接開平方法、配方法、公式法、因式分解法四種方法，每種方法求得的解都相同，但是解題速度、難度卻相差較大，針對不同結構的一元二次方程需要不同的解法才是最佳手段。教師在授課中經常會對同一方程進行多方法誘導，視圖開發科學思維空間，但是卻把學生引入了分叉路。例如（5x+1）2=11，該方程是典型的平方根結構，其特點是方程左邊是平方式，右邊是實數，因此只需對右邊開平方即可得到x的解。而3x2-4x=2，該式兩側都沒有顯著特點可以將右邊2移到左邊，利用公式法進行求解，這種方式最通用，但是計算過程較多；而如果對兩邊約分，在左側構建完全平方式得到，則可很輕松地得到x的解，配方法的前提是對完全平方式比較熟悉。對于x2-3x+2=0，結構簡單，可以利用上述三種方法解，還可以對左側進行因式分解，得到（x-1）（x-2）=0，從而簡易的得到x的解，這種方法的前提是等式左側可以因式分解，等式右側為0。對于同一一元二次方程如果用最簡單的方法，能夠達到事半功倍的目的，前提是學生熟悉每種解法的應用條件，也就是方程的結構，這樣在面對同一方程式時，學生才不會猶豫有何種方法解題，從而真正實現思維的科學性。

3.案例教學推動科學思維全面平衡

科學思維的發展要實現全面平衡發展，才能達到多種數學原理融會貫通、靈活應用的目的，而案例教學是最能激發學生科學思維意識的方式，案例教學能夠提供一個公開交流平臺，使學生在思維競賽中激發潛力，在滬版九年級第一學期24章的相似三角形判定一節中，通過互動案例課堂推動科學思維。例如圖1所示，直角三角形ABC中，BD┴AC，已知邊AB、BC，求邊BD的長度。在相似三角形性質中得知，兩角相等的三角形相似，利用相似三角形對應邊的比例相等，可如下證明。

而通過課堂互動模式，一些學生跳出了相似三角形的圈子，用同一三角形面積相等原理得到，得到。

科學思維是數學教學的目標，也是數學教學的工具，培養初中學生的數學科學思維能力，必須采取科學的手段，需要以數學學科的特點為教學依據，重視基本原理定理公理的掌握；還需要以學生思維特點為中心進行差異化引導，鞏固學生的自發性科學思維根基；通過案例教學方式構建自主學習平臺，使學生之間的思維互相碰撞，