试析高中数学课堂教学中怎样培养学生的数学思维能力

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钱巍

瑞金市第三中学 342500

摘要

高中数学知识的学习需要学生具备一定的思维能力,懂得将一些抽象的问题具体化,并能够熟练运用所掌握的数学知识进行举一反三。因此,教师必须改变传统只注重知识内容讲授,而忽略了对学生数学思维能力培养的教学方法。转变为以学生核心素养为中心,侧重学生数学思维能力培养的教学模式,从而保证学生在数学知识习得的过程中,也能够养成良好的思维能力,懂得运用数学思维去解决实际问题,进而促进学生数学综合能力的全面提升。


关键词

高中;数学;思维能力

正文


前言

在教育教学中培养学生的思维能力,是个体个性发展价值的重大需求。因此,高中数学教师要在教学中采取一定的措施,发展学生的创新思维和逻辑思维,在国家深化改革的关键期,教育人员必须贯彻新发展理念以变革的思维促进学生个性化发展,提高学生核心素养水平,为学生的全面发展和为国家培养出高素质的数学人才打下基础。

一、高中数学思维能力内涵简析

随着新课标的推行,在高中数学教学过程中,人们越来越多地提出关于数学思维能力培养的相关问题。目前来看,单独提出数学思维能力这一概念,人们都会觉得很困惑,什么样的思维是数学思维,数学思维要通过哪些方面来表现,怎样的数学思维才能称之为数学思维能力等。这些问题需要我们分析清楚,才能更好地帮助教师有的放矢地去开展教学。虽然在直接理解数学思维概念方面具有一定的抽象性,但我们可以通过解读数学思维的相关内容,来达到对数学思维能力内涵的理解。

通常来讲,数学思维能力包含基本的计算能力、推理能力、概念理解与应用能力、综合分析解题与转化能力等。其中,基本的计算能力方面,可以把一些数学公式,比如加减乘除求幂等记下来,然后把它们运用到实际问题中,来计算问题的答案。而推理能力就是能够根据一组给定的条件,得出一个比较准确的结论,比如:推导一些推理题,根据给定的条件推断出结论。概念分析能力的话,就是在学习一些数学概念的时候,能够用准确的方法进行把握,而不是把一个大的概念拆解成多个小的概念,来对一个数学概念进行思考。而综合能力,就是在不同的领域进行思维的把握,把不同的思维整合起来,来得出更准确的结论。

二、思维能力在高中数学教学中的意义

思维能力的发展不是单一的能力提升,首先,就思维能力的内容而言包括学生的创新思维、逻辑思维、发散思维、顺序思维等,其根本目的是让学生走出思维定式,看待问题能够更加全面充分,解决数学问题的效率更高。其次,从发展背景而言,思维能力的发展具有一定的依托性,一定是在训练中培养出来的,通过各种活动或者问题的实践与解决中达到发展思维能力的目的。在数学活动中,表现得尤为明确,有逻辑的、创新性的思维对解决数学问题具有很大的帮助意义,数学在生活应用中的广泛性有着其他学科无可比拟的作用,创新能力更能帮助学生在解决问题的过程中走出思维定式从而全面地看待问题,提高解决问题的效率。相对于初中阶段和小学阶段的基础教学的学习而言,高中数学所涉及的范围更广、难度更大,数学问题也更加深化,需要学生用更加全局的眼光和更加高效的思维能力去解决问题。其实高中生的负担比我们想象中更加大,而且对学生的创新思维、逻辑思维的形成也有更严格的要求。素质教育全面实施的当下,教师在传授理论知识的时候,也应该将学生的计算能力、空间意识和抽象思维的培养考虑在内,帮助学生全面理解数学知识。高中教师应该采取一定的教学策略和学习方法帮助学生在日复一日的训练中,潜移默化地提高学生的思维能力,也就是锻炼学生的创新思维、逻辑思维、抽象思维等思维能力,为他们深入探究数学知识打下坚实的基础。

三、有效提高高中生思维能力的策略

(一)改变传统教师主导的师生关系,给学生提供一个轻松的学习氛围

传统的师生关系中教师的主导性很强,并且属于师者的身份感很强,与学生有距离感,长此以往,学生极易形成思维定式,没有发散思维的能力,学生的创新思维和想象思维得不到发展,这非常不利于学生思维能力的发展。新课改下的师生关系应始终以学生为主体,尊重学生的主体性,学生是独立的有个性有见解的个体,应该引导学生积极主动地去思考,锻炼他们的思维能力。首先,应该让学生主动地探索知识,发挥学生的主观能动性,在各种难以理解的函数教学中,教师不要采用“填鸭式”的教学方式,简单地把概念从书上画下来让学生去背或者告诉他们什么是函数、一次函数、二次函数,指数函数有什么性质,他们的外在函数图像有什么性质等,这些就算告诉学生,学生也无法真正地理解什么是单调递增、什么是单调递减的。

教师要与学生一起进行观察计算推理,使用生活中那些常见的例子帮助学生理解,例如,正比例函数可以用来刻画匀速运动中路程与时间的关系,以及恩格尔系数等。通过一些直观化的例子与老师共同推理出概念更能让学生更好地理解且加深印象,学生们知道路程越长所花费的时间越长,这也就理解了在一定的区间内,为什么是增函数,为什么是减函数。教师在此过程中是学生的引导者而非严肃的决定者,以学生的主观意识为导向,引导学生,让学生积极主动地去探索知识、研究数学知识,学生在这个过程中的创新性和思维能力能够得到最大程度的发挥与训练,这样的学习情境更有利于学生对知识的掌握。

(二)利用多媒体技术,提高学生的空间思维能力

数学学科具有独特的严谨性和科学性的性质,就数学教师而言,其教学工作就应该选择其对应的教学方法,研究表明在当前信息化时代的大背景下,学生们受外界影响大,学生更容易对动态化的能够给予视觉和听觉强大冲击力的东西产生兴趣。数学学科的科学性和严谨性就学生理解而言并没有人文性的学科那么有趣、充满生活气息容易理解,这从侧面反映了数学学科的实用性。数学教师要认识到学生的客观认知和学习学科的性质,借助外在的多媒体条件,给学生创设一个良好的学习条件,让学生直观地感受数学知识,激发他们对数学的学习兴趣。

例如,在平面向量和空间向量的教学中,如何让学生区分“向量坐标”和“点坐标”是重点,对此,教师可借助多媒体设备,在展示平移过程的时候,培养学生的空间思维。要分析出向量平移与点平移后,坐标前后之间的关系,对于向量,不会因为平移就改变自身的大小与方向,让学生仔细分析平移前后的点坐标与向量坐标的关系。还有教师在讲解人教版高中数学必修2的图形与立体几何的时候,立体感较弱的学生们难以对那些课本当中死板的、书面化的知识理解。教师就可以利用多媒体Flash动画、3D动画的形式全方位地展示图形的变化形态,通过这些直观的感受,学生能够深刻地理解关于这些立体几何图形的性质,让学生们观察到空间点、直线、平面之间有什么样的位置关系,直线、平面平行的判定及其性质等。通过这样的方法在吸引学生注意力的同时,给学生感官冲击力让学生理解知识,还能够锻炼学生发现问题、解决问题的能力,让他们在潜移默化中养成观察、思考的好习惯,长期日积月累,锻炼学生的空间想象能力和思维能力,促进学生数学能力的发展与提高,从而提高学生的核心素养能力,为高考打好基础。

(三)利用生活背景,教师有意培养学生逻辑性的数学思维方式

从集合、等式和函数到后面的向量、立体几何等安排是有逻辑性的,学生肯定是先学习函数再学习一次函数、二次函数、正反比例函数,图形方面先学平面图形再学立体几何的证明题,数列也是,学生知道什么是数列之后才能学习等差数列和等比数列。能力的发展需要认知水平的基础,良好的思维方式能够有效地提高学生学习的效率,因此,要想提高学生解决问题的效率就要培养学生的思维。数学学科非常重要的一点是它的逻辑性,这个性质和生活中解决日常问题的思考方式有一定的契合性,教师要找到这个适切点,取其二者的优势培养学生的思维方式,锻炼学生思维的逻辑性,用以高效率地解决生活中的大多数问题,提高学生各方面的核心素养。教师在教育教学的各个环节有效渗透,在导入环境利用生活化的情景导入,例如,我们用力的大小和方向以及受到的重力来引入向量,用班级内学生的个数来引入集合等。在课后作业的布置上,让学生自己利用所学的知识提出问题、自己去思考解决问题,注重引导学生一步步地主动观察发现问题,再去解决问题,学生在这个过程中达到对知识的深切理解和有效运用,这种科学的逻辑思维模式为学生核心素养的发展打下坚实的基础。

(四)利用综合实践活动和PBL项目式学习开拓学生的创新性思维

PBL项目式学习是美国著名的教育学家杜威以“从做中学”为原则提出的新型的教育模式,以学校的综合实践活动为依托,多学科整合的教育教学,让学生在解决数学问题的过程中有效地训练学生的全面发展,进一步促进学生个性的成长和综合素养能力的发展,有助于学生身心发展的全面提高。项目式学习主要以活动与实验为主,完全符合当下新课改的教育政策,能够有效地锻炼学生的思维能力,提高学生的学习能力。PBL项目式活动在一定程度上减少了学生的书面作业,增加了课外活动。给学生提供了真正参与实践的机会,学生利用活动能够将所学知识学以致用,改变原有书本知识的局限性。PBL项目式学习教育教学活动通过多种学科资源的有效整合,提高学生解决问题的能力,在这种学习方法中,若以实际性的实际数学问题为基础,学生在解决问题的过程中,能够有效地培养学生的创新性思维和逻辑性思维,走出思维定式,从全局观的角度看待问题,有效地开发了学生的思维能力,起到了培养高素质人才的作用。

例如,在学习统计还有概率这样实践性强的课程内容中,这样的内容主要是随机抽样还有统计分析等。教师给学生提供一个学习情境,提出学习任务,班级内综合其他老师开展一个小型的综合实践活动,令学生以小组的方式去收集整理数据,利用项目式教学方式让学生切身体验一下数据的收集与后期整理以及分析。再者,教师单纯地讲授让学生理解随机事件与概率是有一定的难度的。而以项目为依托让学生自己去社会中通过调查数据感受一下随机事件发生的概率。小型的实验活动不仅可以提高学生的动手实操能力,还可以增强学生与他人合作的意识,锻炼学生的创新性思维,学生在社会实际收集数据的过程中可能会遇到许多问题,而学生可以用自己的思维能力去解决问题,自己去探索去发现,在探索中拓宽思维,发展思维。

(五)开展小组合作拓宽思维培养渠道

为了更好地培养学生的数学思维能力,教师除了要运用上述方法以外,还要提高课堂上对小组合作教学模式的应用,从而通过学生思维的碰撞、思想上的交流,来拓宽思维建设与养成的渠道。高中数学教学与学习任务比较繁重,很多学生常常会陷入盲目的自我学习之中,忽略了与同学之间的交流的重要性。要知道,无论是在社会生活中,还是在学术研究中,很多创新性成果并非一个人的成果,而是众多参与者共同研究讨论而得来的。所以,高中数学教学也要重视小组合作,以提高对学生思维能力的培养效率。一方面,学生在互相交流探讨的过程中,会存在很多不同的见解和看法,当面对同一题目时,有的学生的解题思路是这样的,而有的则是那样的。学生通过思想上的交流会发现越来越多、越来越有意思的数学解题方法,这对学生数学思维能力的养成来说非常重要。另一方面,学生在个体学习中,往往会存在思维上的漏洞,在很多问题的解题过程中,有时会因为忽略了某些条件,导致自己认为绝对正确的结论最终却是错误的。而通过团队协作探究的方式,可以让学生更好地理解和掌握某些细节及前提条件,从而不断完善自己的思维漏洞,实现数学思维能力的全面增强。

结束语

总而言之,在高中数学的课堂教学过程中,教师不仅要将必要的数学知识内容传递给学生,更要从思想上深刻地认识到数学思维能力对学生成长成才的重要意义。具备数学思维能力不仅对学生目前的学习生活有着积极作用,更对学生未来参与社会生活有着强大的助力作用。

参考文献

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