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刊名: 基础教育课程
主办: 教育部基础教育课程教材发展中心
周期: 月刊
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 大16开
ISSN: 1672-6715
CN: 11-5187/G
邮发代号: 80-447
投稿邮箱:jcjykczz@163.com

历史沿革:
现用刊名:基础教育课程
曾用刊名:中小学图书情报世界
创刊时间:1993

浅谈在高中数学教学中学生思维能力的培养

【作者】 白莉林

【机构】 贵州省仁怀市第五中学

【摘要】
【关键词】
【正文】  思维是人脑对客观现实的概括和间接的反映,反映的是事物的本质及内部的规律性。所谓高中学生数学思维,是指学生在对高中数学感性认识的基础上,运用比较、分析、综合、归纳、演绎等思维的基本方法,理解并掌握高中数学内容而且能对具体的数学问题进行推论与判断,从而获得对高中数学知识本质和规律的认识能力。高中数学的数学思维虽然并非总等于解题,但我们可以这样讲,高中学生的数学思维的形成是建立在对高中数学基本概念、定理、公式理解的基础上的;发展高中学生数学思维最有效的方法是通过解决问题来实现的。  
  一、 高中数学学生思维障碍的形成原因
  根据布鲁纳的认识发展理论,学习本身是一种认识过程,在这个课程中,个体的学习总是要通过已知的内部认知结构,对“从外到内”的输入信息进行整理加工,以一种易于掌握的形式加以储存,也就是说学生能从原有的知识结构中提取最有效的旧知识来吸纳新知识,即找到新旧知识的“媒介点”,这样,新旧知识在学生的头脑中发生积极的相互作用和联系,导致原有知识结构的不断分化和重新组合,使学生获得新知识。但是这个过程并非总是一次性成功的。一方面,如果在教学过程中,教师不顾学生的实际情况(即基础)或不能觉察到学生的思维困难之处,而是任由教师按自己的思路或知识逻辑进行灌输式教学,则到学生自己去解决问题时往往会感到无所适从;另一方面,当新的知识与学生原有的知识结构不相符时或者新旧知识中间缺乏必要的“媒介点”时,这些新知识就会被排斥或经“校正”后吸收。因此,如果教师的教学脱离学生的实际;如果学生在学习高中数学过程中,其新旧数学知识不能顺利“交接”,那么这时就势必会造成学生对所学知识认知上的不足、理解上的偏颇,从而在解决具体问题时就会产生思维障碍,影响学生解题能力的提高。  
  二、 高中数学学生思维的培养
  1、激发探究欲望。
  高中数学课程标准指出:“数学探究是高中数学课中引入的一种新的学习方式,有助于了解数学概念和结论产生的过程,…,有助于培养学生发现、提出、解决问题的能力;有助于发展学生的创新意识和实践能力。”课堂教学是师生双向共同活动的体现,在课堂上,教师应为学生设计探究性问题,鼓励学生积极参与探究,是学生体验数学、发现数学问题,从而自行获得和运用知识,启发学生的创新意识。
  例如:过抛物线y=ax2(a﹥0)的焦点F作直线交抛物线于P、Q两点,若线段PF与FQ的长度分别是p、q,则1/p+1/q等于(  )
  A、2a   B、1/2a   C、4a   D、4/a
  本题的结论是过焦点F的直线交抛物线于P、Q两点,则1/PF+1/QF是定值。选C
  解完这道题以后,可以引导学生进一步探索一下问题:
  (1)、如果过椭圆的焦点F的动直线l与椭圆交于P、Q两点,则1/PF+1/QF的值是多少?
  (2)过双曲线的焦点F的动直线l与双曲线交于P、Q两点,则1/PF+1/QF的值是多少?
  学生经过探究发现:问题(1)中的1/PF+1/QF的值是定值;而问题(2)中,当P、Q位于双曲线的同支上时,1/PF+1/QF的值是定值,当P、Q位于双曲线的两支上时,1/PF+1/QF的值不是定值,而|1/PF-1/QF|的值才是定值。
  教师通过问题,引导学生探究,在探究过程中,学生经历了从一个问题演变成另一类问题的过程,真实感受到了探究学习的快乐。
  课程应该是群言堂,学生的主体参与不应是少数“高材生”的“才艺表演”,教师必须发动学生群体展开对课题的研讨,对优秀学生固然要让他们“吃饱”、“吃好”,使他们思维和能力能得到充分的发展,但对所谓的“后进生”,也绝不能放弃,而要“量体裁衣”,提出适合他们“口味”的问题,让他们在解决之后感到自已的进步和提高,学生的群体参与,互相启发所生的互补,互促效应是个人“单打独斗”无法比拟的。
  2、进行思维训练。
  (1)、进行类比思维能力训练 。
  类比是根据两个或两类事物的一些相同或相似的属性猜测另一些属性也可能相同或相似的思维方法。利用类比往往可以有所发现、提出问题,类比是科学研究最普遍的方法。 
  在高中数学教材中可以进行类比思维训练的内容有很多。如:类比同底数幂乘法法则的推导方法研究幂的乘方法则、同底数幂的除法法则;类比整数的因数分解研究多项式的因式分解;类比二元一次方程组的解法研究三元一次方程组的解法;类比分数的概念、性质、运算研究分式的概念、性质、运算;类比合并同类项法则研究二次根式的加减法;类比三角形的面积公式研究扇形面积公式;类比直线与圆的位置关系研究圆与圆的位置关系等等。 
  (2)、进行归纳思维能力训练. 
   归纳是对某一事物的若干个体进行研究,发现它们之间的共同性质,然后由此推断这类事物的总体也具有这种性质的思维方法。高中数学教材中可进行归纳思维能力训练的内容也有不少。高中代数有关运算法则的引出几乎全部是使用一般归纳法。从主观上看,高中学生的思维还没有进入逻辑思维阶段,教学这些法则时不可能给出严格的逻辑证明。从客观上看,这正是训练学生归纳思维能力的好时机。如有理数的加减乘除运算法则,有理数运算的交换率、结合率、分配率、添括号去括号的法则,同底数幂的运算法则,整式乘除法的有关法则,不等式的基本性质的引出。另外,对一元二次方程根与系数的关系,可用归纳法进行探索发现;对函数图像与性质的研究,是从个别具体函数的图像与性质出发的,使用的也是归纳法。 
  (3)、 进行猜想思维能力训练. 
  以某些已知的事物和一定的经验为依据,对数学问题作出推测性的判断,就是猜想。 
  教师在处理教材时,要注意引导学生“在没有定理之前” 的猜想,并引导学生思考定理、公式或例题所省略了的探索过程,要求学生遇到问题时应当先“猜”后“证”,提倡猜想和推测,鼓励创造性思维。一些教学工具如“几何画板”、“TI计算器”等,可用于启发引导学生思考及猜想。例如,在进行“直角三角形的性质”一节的教学时,对于定理“直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半”,即可利用“几何画板”软件设计引入,引导学生猜想,并最后证明自己的猜想。 
  总之,在高中数学教学中,要发展学生思维能力,就要引导学生去分析、比较、综合、抽象、概括、判断、推理,然后对学生思维的过程给予肯定或纠正。有经验的教师总是注意让学生用语言表达自己的计算过程和解题思路,结果学生思维能力有较快的提高。教师还应有意识有计划地注意帮助差生,鼓励差生发言,推动他们积极思维,以便促使他们的数学成绩和思维能力都取得较大的进步。