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  • 总算知道高中数学思想方法探究

    1 高中 数学思想方法探究

    数学本身作为一种科学,具有严谨性、逻辑性、简洁性、可靠性等特点,而数学思想方法又是数学素质的重要组成部分,下面朴新小编给大家整理了《高中数学思想方法探究》,有兴趣的请往下看。

    第一,“懂得基本原理使得学科更容易理解”。

    心理学认为“由于认知结构中原有的有关观念在包摄和概括水平上高于新学习的知识,因而新知识与旧知识所构成的这种类属关系又可称为下位关系,这种学习便称为下位学习。”当学生掌握了一些数学思想、方法,再去学习相关的数学知识,就属于下位学习了。下位学习所学知识“具有足够的稳定性,有利于牢固地固定新学习的意义,”即使新知识能够较顺利地纳入到学生已有的认知结构中去。学生学习了数学思想、方法就能够更好地理解和掌握数学内容。

    第二,有利于记忆。

    布鲁纳认为,“除非把一件件事情放进构造得好的模型里面,否则很快就会忘记。”“学习基本原理的目的,就在于保证记忆的丧失不是全部丧失,而遗留下来的东西将使我们在需要的时候得以把一件件事情重新构思起来。高明的理论不仅是现在用以理解现象的工具,而且也是明天用以回忆那个现象的工具。”由此可见,数学思想、方法作为数学学科的“一般原理”,在数学学习中是至关重要的。无怪乎有人认为,对于中学生“不管他们将来从事什么业务工作,唯有深深地铭刻于头脑中的数学的精神、数学的思维方法、研究方法,却随时随地发生作用,使他们受益终生。”

    第三,学习基本原理有利于“原理和态度的迁移”。

    布鲁纳认为,“这种类型的迁移应该是教育过程的核心――用基本的和一般的观念来不断扩大和加深知识。”曹才翰教授也认为,“如果学生认知结构中具有较高抽象、概括水平的观念,对于新学习是有利的,”“只有概括的、巩固的和清晰的知识才能实现迁移。”美国心理学家贾德通过实验证明,“学习迁移的发生应有一个先决条件,就是学生需先掌握原理,形成类比,才能迁移到具体的类似学习中。”学生学习数学思想、方法有利于实现学习迁移,特别是原理和态度的迁移,从而可以较快地提高学习质量和数学能力。

    第四,强调结构和原理的学习,“能够缩挟高级’知识和‘初级’知识之间的间隙。”

    一般地讲,初等数学与高等数学的界限还是比较清楚的,特别是中学数学的许多具体内容在高等数学中不再出现了,有些术语如方程、函数等在高等数学中要赋予它们以新的涵义。而在高等数学中几乎全部保留下来的只有中学数学思想和方法以及与其关系密切的内容,如集合、对应等。因此,数学思想、方法是联结中学数学与高等数学的一条红线。

    2高中数学思想方法的培养策略

    (一)在数学问题的解决过程中充分应用数学思想

    数学教学的根本目的是运用数学知识解决相关问题。在数学问题的解决过程中,要充分应用数学思想,加强对数学问题的探索,寻求解决问题的具体办法与途径。教师在教学过程中要结合学生实际,根据教学内容,对学生进行恰当的引导,有意识地将数学思想运用到实际的解题训练过程中,以使学生找到解决问题的思路,提高学生的数学能力。

    我们可在课堂教学过程中选取典型习题,有针对性地提高学生的自主探索能力。如在进行数学函数最值定义的学习过程中,教师可以以求函数y=x2应该是x的平方,在区间[1,2]中的最大值与最小值范围为例。学生在解决此类题的过程中,要先画出函数在[1,2]内的图像,教师在学生画图的过程中要求将R上全部图像画出,然后由学生进行讨论,区分曲线在不同区间上最值的不同求法,进而得出区结论。学生在这个过程中充分运用了分析以及数形结合的数学思想。

    (二)在数学知识传授过程中充分应用数学思想

    教师在教授数学知识的过程中要充分运用数学思想,帮助学生养成良好的学习习惯。高中数学教学内容主要分为两种类型:表层知识与深层知识。表层知识就是数学概念、数学公式、数学法则以及数学定理等基本内容;深层数学知识包括数学思想以及数学方法。学生在数学知识的学习过程中要根据掌握的知识进行深层次的学习与领悟。数学知识是数学思想方法的载体,教师通过数学知识的传授与学习,提高数学思想的应用,学生在学习表层知识的同时,要加强对深层知识的领悟。

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    如在学习函数的单调性与奇偶性相关知识时,教师可以通过让学生观察相关函数的图象,利用图象来理解函数的单调性与对称性,然后运用代数方式对其进行描述,进而让学生了解函数单调性与奇偶性的相关定义。在这个过程中,教师要层层渗透数学思想,引导学生在函数问题中应用数形结合的数学思想,提高学生对知识的理解能力。同时在教授指对函数性质的过程中,教师要结合指对函数图像进行分析,让学生自己总结得出性质,掌握指对函数与底数的关系,运用分类数学思想,解决实际问题。

    (三)在高中数学知识复习过程中充分应用数学思想方法

    高中数学教学中,相同的知识内容可以应用多种数学思想,相同的数学思想方法也可以用于多种知识中。因此,在数学知识复习、总结的过程中,教师要充分应用多种数学思想,锻炼学生的数学思维能力,提高学生对数学知识的提炼、概括、总结能力。如在复习数列相关知识的过程中,教师要充分体现函数与方程之间的转化,将等价转化、分类讨论等数学思想应用其中

    3高中数学思想方法

    1.与数学课程标准相结合,提高数学教师自身的数学思想方法素养

    一个合格的中学数学教师要有扎实的基础知识、基本技能和较强的教学能力,同时还应具有丰厚的数学思想方法素养。不少数学家对教师提出过严格要求,如克莱因就创造了“双重遗忘”的术语,剖析中学教师的状况,提出进了大学忘中学数学,回到中学又忘了高等数学。他指出,中学数学教师要居于更高的优越地位去教授数学知识,这其中的寓意就是要求数学教师应具备良好的数学思维品质与素养。

    2.与数学知识结合,将数学思想方法有机地渗透到教学计划和内容中

    以数学知识为载体,将数学思想方法渗透到教学计划和内容之中,要明确每一阶段的载体内容、教学目标、展开步骤、教学程序和操作要点。数学教案则要就每一节课的概念、命题、公式、法则以至单元结构等教学过程进行渗透思想方法的具体设计。这不但要求教师通过目标设计、创设情境、程序演化、归纳总结等关键环节,在知识的发生和运用过程中贯彻数学思想方法,形成数学知识、方法和思想的一体化,还要求教师应充分利用数学的现实原型作为反映数学思想方法的基础。

    3.与数学问题结合,在问题解决过程中激活数学思想方法

    “问题是数学的心脏”,数学问题解决的过程实际上就是在数学思想的指导下,运用合理的数学方法探寻问题答案的过程。教学中,教师常常会碰到这样的情况:学生不仅具备问题解决所需的全部知识,也知道相应的解题方法,但仍然是苦苦思索不得其解,略经指点却又恍然大悟。这说明学生头脑中虽然具有相应的数学知识和经验,但却不知道如何应用。其原因:一是学生头脑中的知识组织混乱,结构性差,运用时不能恰当表征。二是学生头脑中知识即使表征的合理,但应用时却不能激活认知结构中的数学思想和数学方法。

    4.与“过程教学”结合,把发现和创造的思维方法教给学生。

    数学教学应是数学活动过程的教学,突出过程,就是强调知识体系的形成过程,强调数学思维与方法的形成过程,强调分析与概括的拓展。所以,课堂教学要引导学生深层次地参与教学过程,让学生在观察、实验的活动中,通过比较、分析、归纳、类比、抽象等思维过程,完成知识的猜想和证明,使学生既加深对知识的理解,又学习到创造的策略和方法,从而激起求知欲望和创新的热情。

    4高中数学中常用的思想方法

    1.函数与方程的思想方法

    函数描述了自然界中量的依存关系,是对问题本身的数量本质特征和制约关系的一种动态刻画。因此,函数思想的实质是提取问题的数学特征,用联系的变化的观点提出数学对象,抽象其数学特征,建立函数关系。很明显,只有在对问题的观察、分析、判断等一系列的思维过程中,具备有标新立异、独树一帜的深刻性、独创性思维,才能构造出函数原型,化归为方程的问题,实现函数与方程的互相转化接轨,达到解决问题的目的。函数知识涉及到的知识点多,面广,在概念性、应用性、理解性上能达到一定的要求,有利于检测学生的深刻性、独创性思维。

    2.数形结合的思想方法

    数形结合的思想,其实质是将抽象的数学语言与直观的图形结合起来,使抽象思维和形象思维结合,通过对图形的认识,数形结合的转化,可以培养思维的灵活性,形象性,使问题化难为易,化抽象为具体。

    3.分类讨论的思想方法

    分类讨论是解决问题的一种逻辑方法,也是一种数学思想,这种思想在人的思维发展中有着重要的作用。原因有二,其一:具有明显的逻辑性特点;其二:能训练人的思维的条理性和概括性。

    如“参数问题”对中学生来说并不十分陌生,它实际上是对具体的个别的问题的概括.从绝对值、算术根以及在一般情况下讨论字母系数的方程、不等式、函数,到曲线方程等等,无不包含着参数讨论的思想。但在含参数问题中,常常会碰到两种情形:在一种情形下,参数变化并未引起所研究的问题发生质变;而在另一种情况下,参数的变化使问题发生了质变。例如曲线系中,随着参数值的变化,该曲线可能是椭圆、双曲线、圆、二平行直线等,因此需根据不同范围分类讨论.这种分类讨论有时并不难,但问题主要在于有没有讨论的意识。在更多的情况下,“想不到要分类”比“不知如何分类”的错误更为普遍。这就是所谓“素质”的问题。良好的数学素养,需长期的磨练形成。

    4.等价转化的思想

    等价转化思想是把未知解的问题转化到在已有知识范围内可解的问题的一种重要的数学思想方法,转化包括等价转化和非等价转化,等价转化要求转化过程中前因后果应是充分必要的,这样的转化能保证转化后的结果仍为原问题所需要的结果;而非等价转化其过程是充分或必要的,这样的转化能给人带来思维的闪光点,找到解决问题的突破口,是分析问题中思维过程的主要组成部分。转化思想贯穿于整个高中数学之中,每个问题的解题过程实质就是不断转化的过程。