數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法
導(dǎo)語(yǔ):縱觀數(shù)學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀,應(yīng)該看到,應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)軌的過(guò)程中,確實(shí)有很多弄潮兒站到了波峰浪尖,但也仍有一些數(shù)學(xué)課基本上還是在應(yīng)試教育的慣性下運(yùn)行。以下是小編為大家分享的數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法,歡迎借鑒!
知識(shí)是人們?cè)诟脑焓澜绲膶?shí)踐中所獲得的認(rèn)識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的總和,它是人類文化的核心內(nèi)容。在數(shù)學(xué)學(xué)科中,概念、法則、性質(zhì)、公式、公理、定理等顯然屬于知識(shí)的范圍。這些知識(shí)要素也都有其本身的內(nèi)容。問(wèn)題是,這豐富多彩的內(nèi)容反映了哪些共同的、帶有本質(zhì)性的東西?實(shí)踐和研究都已說(shuō)明:這就是數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法。它們是知識(shí)中奠基性的成分,是人們?yōu)楂@得概念、法則、性質(zhì)、公式、公理、定理等所必不可少的(請(qǐng)注意這里的“法則”中還含有“法”字)。它們是人類文化的重要組成部分之一棗數(shù)學(xué)文化的核心內(nèi)容即知識(shí)中的核心,也就是數(shù)學(xué)文化的“重中之重”。因此,把思想、方法歸屬于知識(shí)的范圍,比起把知識(shí)、技能和方法三者并列起來(lái)更為科學(xué)。
能力是指主體能勝任某項(xiàng)任務(wù)的主觀條件。在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,學(xué)生的數(shù)學(xué)能力與他們的知識(shí)基礎(chǔ)和心理特征有關(guān)。技能是指依據(jù)一定的規(guī)則和程序去完成專門任務(wù)(解決特定的問(wèn)題)的能力。顯然,技能和能力都與知識(shí)密不可分;但學(xué)生在任務(wù)(問(wèn)題)面前如何對(duì)知識(shí)和運(yùn)用這些知識(shí)的途徑進(jìn)行選擇,使得完成任務(wù)(解決問(wèn)題)達(dá)到多快好省,則是一項(xiàng)超越知識(shí)本身的心理活動(dòng)。因此,把知識(shí)、技能和能力三者并列起來(lái)是合理的;但也應(yīng)看清楚,這三者的順序是由低到高,在教育、教學(xué)的意義下是后者更重于前者。
一、歷史的回顧
我國(guó)的中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)大綱,對(duì)于數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法的重要性的認(rèn)識(shí)也有一個(gè)從低到高的過(guò)程。
由中華人民共和國(guó)教育部制訂、1978年2月第1版的《全日制十年制學(xué)校中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)大綱(試行草案)》,在第2頁(yè)“教學(xué)內(nèi)容的確定”的第(三)條中首次指出:“把集合、對(duì)應(yīng)等思想適當(dāng)滲透到教材中去,這樣,有利于加深理解有關(guān)教材,同時(shí)也為進(jìn)一步學(xué)習(xí)作準(zhǔn)備!边@一大綱在1980年5月第2版時(shí)維持了上述規(guī)定。
由中華人民共和國(guó)國(guó)家教育委員會(huì)制訂、1986年12月第1版的《全日制中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)大綱》,在第2頁(yè)“教學(xué)內(nèi)容的確定”的第(三)條中,把上述大綱的有關(guān)文字改成一句話:“適當(dāng)滲透集合、對(duì)應(yīng)等數(shù)學(xué)思想”。1990年修訂此大綱時(shí),維持了這一規(guī)定。
由中華人民共和國(guó)國(guó)家教育委員會(huì)制訂、1992年6月第1版的《九年義務(wù)教育全日制初級(jí)中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)大綱(試用)》,在第1頁(yè)“教學(xué)目的”中規(guī)定:“初中數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)主要是初中代數(shù)、幾何中的概念、法則、性質(zhì)、公式、公理、定理以及由其內(nèi)容所反映出來(lái)的數(shù)學(xué)思想和方法。”這份大綱還第一次把資深的數(shù)學(xué)工作者們熟知的提法“數(shù)學(xué),它的內(nèi)容、方法和意義”改為數(shù)學(xué)的“內(nèi)容、思想、方法和語(yǔ)言已廣泛滲入自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué),成為現(xiàn)代文化的重要組成部分”,并把這段話放入總論的第一段。在第9頁(yè)上又指出,要“使學(xué)生掌握消元、降次、配方、換元等常用的數(shù)學(xué)方法,解決某些數(shù)學(xué)問(wèn)題,理解‘特殊棗一般棗特殊’、‘未知棗已知’、用字母表示數(shù)、數(shù)形結(jié)合和把復(fù)雜問(wèn)題轉(zhuǎn)化成簡(jiǎn)單問(wèn)題等基本的思想方法”;在第6頁(yè)上還指出,“要注意充分發(fā)揮練習(xí)的作用,加強(qiáng)對(duì)解題的正確指導(dǎo),應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生從解題的思想方法上作必要的概括!
由國(guó)家教育委員會(huì)基礎(chǔ)教育司編訂、1996年5月第1版的《全日制普通高級(jí)中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)大綱(供試驗(yàn)用)》,在第2頁(yè)“教學(xué)目的”中也規(guī)定:“高中數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)是指:高中數(shù)學(xué)中的概念、性質(zhì)、法則、公式、公理、定理以及由其內(nèi)容反映出來(lái)的數(shù)學(xué)思想和方法!痹诮缍ā八季S能力”一詞的四個(gè)主要層面時(shí),指出第三層面是“會(huì)合乎邏輯地、準(zhǔn)確地闡述自己的思想和觀點(diǎn)”;第四層面是“能運(yùn)用數(shù)學(xué)概念、思想和方法,辨明數(shù)學(xué)關(guān)系,形成良好的思維品質(zhì)”。這份大綱維持了數(shù)學(xué)的“內(nèi)容、思想、方法和語(yǔ)言已成為現(xiàn)代文化的重要組成部分”的提法(第1頁(yè));并指出數(shù)學(xué)規(guī)律“包括公理、性質(zhì)、法則、公式、定理及其聯(lián)系,數(shù)學(xué)思想、方法和語(yǔ)言”(第24頁(yè));堅(jiān)持在對(duì)解題進(jìn)行指導(dǎo)時(shí),應(yīng)該“對(duì)解題的思想方法作必要的概括”(第25頁(yè))。這是建國(guó)以來(lái)對(duì)數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法關(guān)注最多的一份中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)大綱,充分體現(xiàn)了數(shù)學(xué)教育工作者對(duì)于數(shù)學(xué)課程發(fā)展的一些共識(shí)。
二、數(shù)學(xué)思想方法
(一)思想、科學(xué)思想和數(shù)學(xué)思想
思想是客觀存在反映在人的意識(shí)中經(jīng)過(guò)思維活動(dòng)而產(chǎn)生的結(jié)果。它是從大量的思維活動(dòng)中獲得的產(chǎn)物,經(jīng)過(guò)反復(fù)提煉和實(shí)踐,如果一再被證明為正確,就可以反復(fù)被應(yīng)用到新的思維活動(dòng)中,并產(chǎn)生出新的結(jié)果。本文所指的思想,都是那些顛撲不破、屢試不爽的思維產(chǎn)物。因此,對(duì)于學(xué)習(xí)者來(lái)說(shuō),思想就成為他們進(jìn)行思維活動(dòng)的細(xì)胞和基礎(chǔ);思想和下面述及的方法都是他們的思維活動(dòng)的載體。每門科學(xué)都逐漸形成了它自己的思想,而科學(xué)法則概括出各門科學(xué)共同遵循和運(yùn)用的一些科學(xué)思想。
所謂數(shù)學(xué)思想,是指現(xiàn)實(shí)世界的空間形式和數(shù)量關(guān)系反映到人的意識(shí)之中,經(jīng)過(guò)思維活動(dòng)而產(chǎn)生的結(jié)果,它是對(duì)數(shù)學(xué)事實(shí)與數(shù)學(xué)理論的本質(zhì)認(rèn)識(shí)。首先,數(shù)學(xué)思想比一般說(shuō)的數(shù)學(xué)概念具有更高的抽象和概括水平,后者比前者更具體、更豐富,而前者比后者更本質(zhì)、更深刻。其次,數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)觀點(diǎn)、數(shù)學(xué)方法三者密不可分:如果人們站在某個(gè)位置、從某個(gè)角度并運(yùn)用數(shù)學(xué)去觀察和思考問(wèn)題,那么數(shù)學(xué)思想也就成了一種觀點(diǎn)。而對(duì)于數(shù)學(xué)方法來(lái)說(shuō),思想是其相應(yīng)的方法的精神實(shí)質(zhì)和理論基礎(chǔ),方法則是實(shí)施有關(guān)思想的技術(shù)手段。中學(xué)數(shù)學(xué)中出現(xiàn)的數(shù)學(xué)觀點(diǎn)(例如方程觀點(diǎn)、函數(shù)觀點(diǎn)、統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)、向量觀點(diǎn)、幾何變換觀點(diǎn)等)和各種數(shù)學(xué)方法,都體現(xiàn)著一定的數(shù)學(xué)思想。
數(shù)學(xué)思想是一類科學(xué)思想,但科學(xué)思想未必就單單是數(shù)學(xué)思想。例如,分類思想是各門科學(xué)都要運(yùn)用的思想(比方語(yǔ)文分為文學(xué)、語(yǔ)言和寫作,外語(yǔ)分為聽(tīng)、說(shuō)、讀、寫和譯,物理學(xué)分為力學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、電學(xué)、光學(xué)和原子核物理學(xué),化學(xué)分為無(wú)機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué),生物學(xué)分為植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)和人類學(xué)等;中學(xué)生見(jiàn)到的最漂亮的分類應(yīng)該是在學(xué)習(xí)哺乳綱動(dòng)物時(shí)所出現(xiàn)的門(亞門)、綱(亞綱)、目(亞目)、屬、科、種的分類表,它不是單由數(shù)學(xué)給予的。只有將分類思想應(yīng)用于空間形式和數(shù)量關(guān)系時(shí),才能成為數(shù)學(xué)思想。如果用一個(gè)詞語(yǔ)“邏輯劃分”作為標(biāo)準(zhǔn),那么,當(dāng)該邏輯劃分與數(shù)理有關(guān)時(shí)(可稱之為“數(shù)理邏輯劃分”),可以說(shuō)是運(yùn)用數(shù)學(xué)思想;當(dāng)該邏輯劃分與數(shù)理無(wú)直接關(guān)系時(shí)(例如把社會(huì)中的各行各業(yè)分為工、農(nóng)、兵、學(xué)、商等),不應(yīng)該說(shuō)是運(yùn)用數(shù)學(xué)思想。同樣地,當(dāng)且僅當(dāng)哲學(xué)思想(例如一分為二的思想、量質(zhì)互變的思想和肯定否定的思想)在數(shù)學(xué)中予以大量運(yùn)用并且被“數(shù)學(xué)化”了時(shí),它們也可以稱之為數(shù)學(xué)思想。
(二)數(shù)學(xué)思想中的基本數(shù)學(xué)思想
在數(shù)學(xué)思想中,有一類思想是體現(xiàn)或應(yīng)該體現(xiàn)于基礎(chǔ)數(shù)學(xué)中的具有奠基性和總結(jié)性的思維成果,這些思想可以稱之為基本數(shù)學(xué)思想。基本數(shù)學(xué)思想含有傳統(tǒng)數(shù)學(xué)思想的精華和近現(xiàn)代數(shù)學(xué)思想的基本特征,并且也是歷史地形成和發(fā)展著的。
基本數(shù)學(xué)思想包括:符號(hào)與變?cè)硎镜乃枷,集合思想,?duì)應(yīng)思想,公理化與結(jié)構(gòu)思想,數(shù)形結(jié)合的思想,化歸的思想,對(duì)立統(tǒng)一的思想,整體思想,函數(shù)與方程的思想,抽樣統(tǒng)計(jì)思想,極限思想(或說(shuō)無(wú)限逼近思想)等。它有兩大“基石”棗符號(hào)與變?cè)硎镜乃枷牒图纤枷耄钟袃纱蟆爸е睏棇?duì)應(yīng)思想和公理化與結(jié)構(gòu)思想。有些基本數(shù)學(xué)思想是從“基石”和“支柱”衍生出來(lái)的,例如“函數(shù)與方程的思想”衍生于符號(hào)與變?cè)硎镜乃枷?函數(shù)式或方程式)、集合思想(函數(shù)的定義域或方程中字母的取值范圍)和對(duì)應(yīng)思想(函數(shù)的對(duì)應(yīng)法則或方程中已知數(shù)、未知數(shù)的值的對(duì)應(yīng)關(guān)系)。所以我們說(shuō)基本數(shù)學(xué)思想是體現(xiàn)或應(yīng)該體現(xiàn)于“基礎(chǔ)數(shù)學(xué)”(而不是說(shuō)“初等數(shù)學(xué)”)的具有奠基性和總結(jié)性的思維成果;緮(shù)學(xué)思想及其衍生的數(shù)學(xué)思想,形成了一個(gè)結(jié)構(gòu)性很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)。中學(xué)數(shù)學(xué)教育、教學(xué)中傳授的數(shù)學(xué)思想,應(yīng)該都是基本數(shù)學(xué)思想。
非科學(xué)思想當(dāng)然也是大量存在的。例如,“崇洋媚外”的思想就是一種非科學(xué)思想。
中學(xué)數(shù)學(xué)教科書中處處滲透著基本數(shù)學(xué)思想。如果能使它落實(shí)到學(xué)生學(xué)習(xí)和運(yùn)用數(shù)學(xué)的思維活動(dòng)上,它就能在發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)能力方面發(fā)揮出一種方法論的功能。
(三)思路、思緒和思考
我們?cè)谥袑W(xué)數(shù)學(xué)教育、教學(xué)中,還經(jīng)常使用著“思路”和“思緒”這兩個(gè)詞語(yǔ)。一般說(shuō)來(lái),“思路”是指思維活動(dòng)的線索,可視為以串聯(lián)、并聯(lián)或網(wǎng)絡(luò)形狀出現(xiàn)的思想和方法的載體,而“思緒”是指思想的頭緒!八悸贰焙汀八季w”實(shí)際上是同義詞,并且它們都是名詞。
那么,另一個(gè)詞語(yǔ)“思考”又是什么意思呢?“思考”就是進(jìn)行比較深刻、周到的思維活動(dòng)。作為動(dòng)詞,它反映了主體把思想、方法、串聯(lián)、并聯(lián)或用網(wǎng)絡(luò)組織起來(lái)以解決問(wèn)題的思維過(guò)程。由此可見(jiàn),“思考”所產(chǎn)生的有效途徑就是“思路”或“思緒”;“思路”或“思緒”是“思考”的結(jié)果,是思想、方法的某種選擇和組織,且明顯帶有程序性。對(duì)思路及其所含思想、方法的選擇和組織的水平,反映了學(xué)習(xí)者能力的差異。(四)方法和數(shù)學(xué)方法
所謂方法,是指人們?yōu)榱诉_(dá)到某種目的而采取的手段、途徑和行為方式中所包含的可操作的規(guī)則或模式。人們通過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)了許多運(yùn)用數(shù)學(xué)思想的手段、門路或程序。同一手段、門路或程序被重復(fù)運(yùn)用了多次,并且都達(dá)到了預(yù)期的目的,便成為數(shù)學(xué)方法。數(shù)學(xué)方法是以數(shù)學(xué)為工具進(jìn)行科學(xué)研究的方法,即用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)事物的狀態(tài)、關(guān)系和過(guò)程,經(jīng)過(guò)推導(dǎo)、運(yùn)算和分析,以形成解釋、判斷和預(yù)言的方法。
數(shù)學(xué)方法具有以下三個(gè)基本特征:一是高度的抽象性和概括性;二是精確性,即邏輯的嚴(yán)密性及結(jié)論的確定性;三是應(yīng)用的'普遍性和可操作性。
數(shù)學(xué)方法在科學(xué)技術(shù)研究中具有舉足輕重的地位和作用:一是提供簡(jiǎn)潔精確的形式化語(yǔ)言,二是提供數(shù)量分析及計(jì)算的方法,三是提供邏輯推理的工具,F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)特別是電腦的發(fā)展,與數(shù)學(xué)方法的地位和作用的強(qiáng)化正好是相輔相成。
宏觀的數(shù)學(xué)方法包括:模型方法,變換方法,對(duì)稱方法,無(wú)窮小方法,公理化方法,結(jié)構(gòu)方法,實(shí)驗(yàn)方法。微觀的且在中學(xué)數(shù)學(xué)中常用的基本數(shù)學(xué)方法大致可以分為以下三類:
(1)邏輯學(xué)中的方法。例如分析法(包括逆證法)、綜合法、反證法、歸納法、窮舉法(要求分類討論)等。這些方法既要遵從邏輯學(xué)中的基本規(guī)律和法則,又因運(yùn)用于數(shù)學(xué)之中而具有數(shù)學(xué)的特色。
(2)數(shù)學(xué)中的一般方法。例如建模法、消元法、降次法、代入法、圖象法(也稱坐標(biāo)法。代數(shù)中常用圖象法,解析幾何中常用坐標(biāo)法)、向量法、比較法(數(shù)學(xué)中主要是指比較大小,這與邏輯學(xué)中的多方位比較不同)、放縮法、同一法、數(shù)學(xué)歸納法(這與邏輯學(xué)中的不完全歸納法不同)等。這些方法極為重要,應(yīng)用也很廣泛。
(3)數(shù)學(xué)中的特殊方法。例如配方法、待定系數(shù)法、加減法、公式法、換元法(也稱之為中間變量法)、拆項(xiàng)補(bǔ)項(xiàng)法(含有添加輔助元素實(shí)現(xiàn)化歸的數(shù)學(xué)思想)、因式分解諸方法,以及平行移動(dòng)法、翻折法等。這些方法在解決某些數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí)起著重要作用,不可等閑視之。
(五)方法和招術(shù)
如上所述,方法是解決思想、行為等問(wèn)題的門路和程序,是思想的產(chǎn)物,是包含或體現(xiàn)著思想的一套程序,它既可操作又可仿效。在選擇并實(shí)施方法的前期過(guò)程中,反映了學(xué)習(xí)者的能力和技能的高低;而在后期過(guò)程中,只反映了學(xué)習(xí)者的技能的差異。
所謂“招術(shù)”“招”字應(yīng)正為“著”字,本文仍用傳統(tǒng)的“一招一式”的說(shuō)法。是指解決特殊問(wèn)題的專用計(jì)策或手段,純屬于技能而不屬于能力。“招”的教育價(jià)值遠(yuǎn)低于“法”(這里的“法”指“通法”)的價(jià)值!胺ā钡目煞滦詭в休^為“普適”的意義,而“招”的“普適”要差得多;實(shí)施“招”要以能實(shí)施管著它的“法”為前提。
例如,待定系數(shù)法是一種特別有用的“法”。求二次函數(shù)的解析式時(shí),用待定系數(shù)法根據(jù)圖象上三個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)求出解析式可看作第一“招”;根據(jù)頂點(diǎn)和另一點(diǎn)的坐標(biāo)求出解析式可看作第二“招”;根據(jù)與x軸交點(diǎn)和另一點(diǎn)的坐標(biāo)求出解析式可看作第三“招”。這三“招”各有奇妙之處。哪一“招”更好使用,要看條件和管著它們的“法”而定。教師授予學(xué)生“用待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式”,最根本、最要緊的“法旨”就在于讓學(xué)生明確二次函數(shù)的解析式中自變量、函數(shù)值和圖象上點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系;對(duì)于一般的點(diǎn)和特殊的點(diǎn)(例如頂點(diǎn)及與x軸的交點(diǎn)),解析式可以有什么不同的反映。而這樣的“法旨”,恰恰體現(xiàn)了對(duì)應(yīng)思想和數(shù)形結(jié)合的思想。由此看來(lái),我國(guó)古代傳說(shuō)中經(jīng)常提到的某些師傅對(duì)待弟子“給‘招’不給‘法’”的現(xiàn)象,在現(xiàn)代的數(shù)學(xué)教育、教學(xué)中應(yīng)該盡量避免。
三、中學(xué)數(shù)學(xué)教科書中應(yīng)該傳授的基本數(shù)學(xué)思想和方法
(一)中學(xué)數(shù)學(xué)教科書中應(yīng)該傳授的基本數(shù)學(xué)思想中學(xué)數(shù)學(xué)教科書擔(dān)負(fù)著向?qū)W生傳授基本數(shù)學(xué)思想的責(zé)任,在程度上有“滲透”、“介紹”和“突出”之分。1.滲透。“滲透”就是把某些抽象的數(shù)學(xué)思想逐漸“融進(jìn)”具體的、實(shí)在的數(shù)學(xué)知識(shí)中,使學(xué)生對(duì)這些思想有一些初步的感知或直覺(jué),但還沒(méi)有從理性上開(kāi)始認(rèn)識(shí)它們。要滲透的有集合思想、對(duì)應(yīng)思想、公理化與結(jié)構(gòu)思想、抽樣統(tǒng)計(jì)思想、極限思想等。前三種基本數(shù)學(xué)思想從初中一年級(jí)就開(kāi)始滲透了,并貫徹于整個(gè)中學(xué)階段;抽樣統(tǒng)計(jì)思想可從初中三年級(jí)開(kāi)始滲透,極限思想也可從初中三年級(jí)的教科書中安排類似于“關(guān)于圓周率π”這樣的閱讀材料開(kāi)始滲透。至于公理化與結(jié)構(gòu)思想,要注意根據(jù)人類的認(rèn)識(shí)規(guī)律,一開(kāi)始就采取擴(kuò)大的公理體系。例如,教科書既可以把“同位角相等,兩直線平行”和它的逆命題都當(dāng)作公理,也可以把判定兩個(gè)三角形全等的三個(gè)命題“邊角邊”、“角邊角”和“邊邊邊”都當(dāng)作公理。
這種滲透是隨年級(jí)逐步深入的。例如集合思想,初中是用文氏圖或列舉法來(lái)表示集合,不等式(組)的解集可以用數(shù)軸表示或用不等式(組)表示;高中則是列舉法、描述法、文氏圖三者并舉,并同時(shí)允許用不等式(組)、區(qū)間或集合的描述法來(lái)表示實(shí)數(shù)集的某些子集。又如對(duì)應(yīng)思想,初中只用文字、數(shù)軸或平面直角坐標(biāo)系來(lái)講對(duì)應(yīng);高中則在此基礎(chǔ)上引入了使用符號(hào)語(yǔ)言的對(duì)應(yīng)法則。至于公理化與結(jié)構(gòu)思想、抽樣統(tǒng)計(jì)思想和極限思想在初、高中階段的不同滲透水平,則是眾所周知的!皾B透”到一定程度,就是“介紹”的前奏了。
2.介紹!敖榻B”就是把某些數(shù)學(xué)思想在適當(dāng)時(shí)候明確“引進(jìn)”到數(shù)學(xué)知識(shí)中,使學(xué)生對(duì)這些思想有初步理解,這是理性認(rèn)識(shí)的開(kāi)始。要介紹的有符號(hào)與變?cè)硎镜乃枷、?shù)形結(jié)合的思想、化歸的思想、函數(shù)與方程的思想、抽樣統(tǒng)計(jì)思想、極限思想等。這種介紹也是隨年級(jí)逐步增加的。有的思想從初中一年級(jí)起就開(kāi)始介紹(例如前四種基本數(shù)學(xué)思想),有的則是先滲透后介紹(例如后兩種基本數(shù)學(xué)思想)!敖榻B”與“滲透”的基本區(qū)別在于:“滲透”只要求學(xué)生知道有什么思想和是什么思想,而“介紹”則要求學(xué)生在此基礎(chǔ)上進(jìn)而知道為什么叫做思想(含思想的要素和特征)、用什么思想(含思想的用途)并學(xué)會(huì)運(yùn)用。作為補(bǔ)充,也可以就問(wèn)題適時(shí)地向?qū)W生介紹如何運(yùn)用一分為二的思想和整體思想。
3.突出。“突出”就是把某些數(shù)學(xué)思想經(jīng)常性地予以強(qiáng)調(diào),并通過(guò)大量的綜合訓(xùn)練而達(dá)到靈活運(yùn)用。它是在介紹的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,目的在于最大限度地發(fā)揮這些數(shù)學(xué)思想的功能。要突出的有數(shù)形結(jié)合的思想、化歸的思想、函數(shù)與方程的思想等。這些基本數(shù)學(xué)思想貫穿于整個(gè)中學(xué)階段,最重要、最常用,是中學(xué)數(shù)學(xué)的精髓,也最能長(zhǎng)久保存在人一生的記憶之中!敖榻B”與“突出”的基本區(qū)別在于:“介紹”只要求學(xué)生知道用什么和會(huì)用,而“突出”則要求學(xué)生在此基礎(chǔ)上進(jìn)而知道選用和善用。作為補(bǔ)充,也可以就數(shù)學(xué)問(wèn)題經(jīng)常向?qū)W生突出分類思想的運(yùn)用。
(二)中學(xué)數(shù)學(xué)教科書中應(yīng)該傳授的基本數(shù)學(xué)方法在傳授基本數(shù)學(xué)方法方面,仍如義務(wù)教育初中數(shù)學(xué)教學(xué)大綱所界定的,有“了解”、“理解”、“掌握”和“靈活運(yùn)用”這四個(gè)層次。這四個(gè)層次的含義也可以遵照該大綱中的提法(第8頁(yè)腳注),新的高中數(shù)學(xué)教學(xué)大綱(供試驗(yàn)用。本文下面所述“高中大綱”均指此大綱)維持了這些提法(第4頁(yè)腳注)。分別屬于這四個(gè)層次的基本數(shù)學(xué)方法的例子有:“了解數(shù)學(xué)歸納法的原理”(高中大綱第9頁(yè)),“了解用坐標(biāo)法研究幾何問(wèn)題”(高中大綱第10頁(yè));“理解‘消元’、‘降次’的數(shù)學(xué)方法”(初中大綱第19頁(yè));“掌握分析法、綜合法、比較法等幾種常用方法證明簡(jiǎn)單的不等式(高中大綱第6頁(yè))”;“靈活運(yùn)用一元二次方程的四種解法求方程的根”(初中大綱第17頁(yè)。四種解法指直接開(kāi)平方法、配方法、公式法和因式分解法)。在這方面,大綱的規(guī)定是比較明確的。
在大綱、教科書和實(shí)際教學(xué)中,有時(shí)把“思想方法”作為一個(gè)詞語(yǔ)使用。為什么可以這樣做呢?這要看我們從哪個(gè)角度來(lái)分析。例如在解二元一次方程組時(shí),我們常說(shuō)要讓學(xué)生掌握“消元”的思想方法。事實(shí)上,當(dāng)我們從“化未知為已知”的角度去分析此問(wèn)題時(shí),其思想屬于“化歸的思想”;當(dāng)我們從“化二元為一元”的角度去分析此問(wèn)題時(shí),其方法屬于“消元法”;而當(dāng)我們從“代入公式直接求解”的角度去分析此問(wèn)題時(shí),就出現(xiàn)了“行列式法”(其實(shí)也是“代入法”)。根據(jù)這樣的認(rèn)識(shí),在不少場(chǎng)合下籠統(tǒng)使用“思想方法”一詞是合理的,但作為科學(xué)研究,必須把“思想”和“方法”分開(kāi)予以界定。
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