向西國
【摘 要】文章從數學學科的特點出發,探討高中數學思想方法和思維策略,以及數學學習方法。
【關鍵詞】數學教育;高中數學;學科特點;學習方法;教學改進
“數學是思維的體操”,它是一門研究數與形的科學,它不處不在。要掌握技術,先要學好數學,想攀登科學的高峰,更要學好數學。
數學,與其他學科比起來,有哪些特點?它有什么相應的思想方法?它要求我們具備什么樣的主觀條件和學習方法?本文將就數學學科的特點,數學思想以及數學學習方法作簡要的闡述。
一、數學的特點
數學的三大特點嚴謹性、抽象性、廣泛的應用性。
所謂數學的嚴謹性,指數學具有很強的邏輯性和較高的精通性,一般以公理化體系來體現。什么是公理化體系呢?指得是選用少數幾個不加定義的概念和不加邏輯證明的命題為基礎,推出一些定理,使之成為數學體系,在這方面,古希臘數學家歐幾里得是個典范,他所著的《幾何原本》就是在幾個公理的基礎上研究了平面幾何中的大多數問題。在這里,哪怕是最基本的常用的原始概念都不能直觀描述,而要用公理加以確認或證明。中學數學和數學科學在嚴謹性上還是有所區別的,如,中學數學中的數集的不斷擴充,針對數集的運算律的擴充并沒有進行嚴謹的推證,而是用默認的方式得到,從這一點看來,中學數學在嚴謹性上還是要差很多,但是,要學好數學卻不能放松嚴謹性的要求,要保證內容的可接受性。比如,等差數列的通項是通過前若干項的遞推從而歸納出通項公式,但要予以確認,還需要用數學歸納法進行嚴格的證明。
數學的抽象性表現在對空間形式和數量關系這一特性的抽象。它在抽象過程中拋開較多的事物的具體的特性,因而具有十分抽象的形式。它表現為高度的概括性,并將具體過程符號化,當然,抽象必須要以具體為基礎。
至于數學的廣泛的應用性,更是盡人皆知的。只是在以往的教學、學習中,往往過于注重定理、概念的抽象意義,有時卻拋卻了它的廣泛的應用性,如果把抽象的概念、定理比作骨骼,那么數學的廣泛應用就好比血肉,缺少哪一個都將影響數學的完整性。高中數學新教材中大量增加數學知識的應用和研究性學習的篇幅,就是為了培養同學們應用數學解決實際問題的能力。
二、高中數學的特點
往往有同學進入高中以后不能適應數學學習,進而影響到學習的積極性,甚至成績一落千丈。為什么會這樣呢?讓我們先看看高中數學和初中數學有些什么樣的轉變吧。
1.理論加強;2.課程增多;3.難度增大;4.要求提高。
三、掌握數學思想方法和思維策略
高中數學從學習方法和思想方法上更接近于高等數學。學好它,需要我們從方法論的高度來掌握它。我們在研究數學問題時要經常運用唯物辯證的思想去解決數學問題。數學思想,實質上就是唯物辯證法在數學中的運用的反映。中學數學學習要重點掌握的的數學思想有以上幾個:集合與對應思想,初步公理化思想,數形結合思想,運動思想,轉化思想,變換思想。
例如,數列、一次函數、解析幾何中的直線幾個概念都可以用函數(特殊的對應)的概念來統一。又比如,數、方程、不等式、數列幾個概念也都可以統一到函數概念。
數學思想方法與解題技巧是不同的,在證明或求解中,運用歸納、演繹、換元等方法解題問題可以說是解題的技術性問題,而數學思想是解題時帶有指導性的普遍思想方法。在解一道題時,從整體考慮,應如何著手,有什么途徑?就是在數學思想方法的指導下的普遍性問題。
有了數學思想以后,還要掌握具體的方法,比如:換元、待定系數、數學歸納法、分析法、綜合法、反證法等等。只有在解題思想的指導下,靈活地運用具體的解題方法才能真正地學好數學。僅僅掌握具體的操作方法,而沒有從解題思想的角度考慮問題,往往難于使數學學習進入更高的層次,會為今后進入大學深造帶來很多麻煩。
在具體的方法中,常用的有:觀察與實驗,聯想與類比,比較與分類,分析與綜合,歸納與演繹,一般與特殊,有限與無限,抽象與概括等。
要打贏一場戰役,不可能只是勇猛沖殺、一不怕死二不怕苦就可以打贏的,必須制訂好事關全局的戰術和策略問題。解數學題時,也要注意解題思維策略問題,經常要思考:選擇什么角度來進入,應遵循什么原則性的東西。一般地,在解題中所采取的總體思路,是帶有原則性的思想方法,是一種宏觀的指導,一般性的解決方案。
中學數學中經常用到的數學思維策略有:
以簡馭繁、數形結全、進退互用、化生為熟、正難則反、倒順相還、動靜轉換、分合相輔等。
如果有了正確的數學思想方法,采取了恰當的數學思維策略,又有了豐富的經驗和扎實的基本功,一定可以學好高中數學。
四、學習方法的改進
身處應試教育的怪圈,每個教師和學生都不由自主地陷入“題?!敝?,教師擔心某種題型沒講,高考時做不出,學生怕少做一道題,萬一考了損失太慘重,在這樣一種氛圍中,往往忽視了學習方法的培養,每個學生都有自己的方法,但什么樣的學習方法才是正確的方法呢?是不是一定要“博覽群題”才能提高水平呢?
現實告訴我們,大膽改進學習方法,是一個非常重大的問題。
學生學習的知識,往往是間接的知識,是抽象化、形式化的知識,這些知識是在前人探索和實踐的基礎上提煉出來的,一般不包含探索和思維的過程。因此必須聽好老師講課,集中注意力,積極思考問題。弄清講得內容是什么?怎么分析?理由是什么?采用什么方法?還有什么疑問?只有這樣,才可能對教學內容有所理解。
聽講的過程不是一個被動參與的過程,在聽講的前提下,還要展開來分析:這里用了什么思想方法,這樣做的目的是什么?為什么老師就能想到最簡捷的方法?這個題有沒有更直接的方法?
“學而不思則罔,思而不學則殆”,在聽講的過程中一定要有積極的思考和參與,這樣才能達到最高的學習效率。
愛因斯坦曾說:“發展獨立思考和獨立判斷的一般能力應當始終放在首位”,勤于思考,善于思考,是對我們學習數學提出的最基本的要求。一般來說,要盡力做到以下兩點。(1)善于發現問題和提出問題。(2)善于反思與反求。endprint