初中数学教学中学生思维能力培养策略探究.docx
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1、初中数学教学中学生思维能力培养策略探究 一、课题提出的背景和价值 我国当前处于一个快速变革的时代,社会经济高速发展,人们的知识水平和社会发展的要求之间的矛盾也越来越突出。社会的发展对高素质人才的要求也越来越高,同时对人才的创造性思维也更加重视了。高素质的人才离不开良好的教育,离不开正确的教育方法。数学作为教育的一门基础性学科,对于学生的思维能力培养起到了至关重要的作用,已经深入到日常生活的方方面面。 数学思维是以数学物像为思维对象,在人脑和数学对象的相互作用过程中,以数学语言符号为载体,对客观事物进行抽象和概括,深刻揭示数学内部规律,并以一定形式反映出来。数学思维其实是一种形式化思维,将客观事
2、物通过符号化的语言,将其数量关系提炼出来,制定出数学思维的基本规则。数学思维能力离不开学校合理的数学教育,数学教育应联系教学实际,正确认识学生的思维特点和发展阶段,教会学生认识事物规律,培养学生独立分析、学会总结事物的能力,促进个人综合素质不断提高。 目前我国初中数学教育中仍然存在很多问题,这些问题已经直接影响了学生数学思维能力的发展,并制约了我国素质教育目标的实现。在我国传统数学教育思想和教育方式的影响下,长期以来,教师在教学活动中享有绝对权威,数学教学以教师为主,注重知识传授,认为学生的数学思维能力就是解题能力。部分数学教师的教学技能低下,教学活动缺乏创新,缺乏与学生交流。为了应考,教学时
3、通常采用题海战术,而不注重数学思维方法的研究。在老师的指导下,学生虽然做了很多练习,遇到常规的问题很容易解决,但是思维能力并没有明显提升。学生将大量时间用在解题练习上,数学思维能力的发展受限,创新能力受到遏制,对于提高教育质量并没有好处。 在现代数学教育改革中,数学思维的培养和训练日益成为人们关注的热点问题。数学思维的品质、能力和方法,决定着一个人的数学思维水平,影响着他的数学知识水平、实际能力和工作效率,进而影响着数学教育的社会效果。在数学教育中要强调培养运用数学知识的能力,在能力培养中要强调数学思维的培育,这已是大多数数学教育工作者的共识。中学阶段是学生数学思维发展的关键时期,这一阶段的数
4、学思维水平对人的一生都有者重要的影响。因此,深入研究数学思维的性质、内容和发展规律,探索数学思维训练的途径和方法,对于数学教育改革具有十分重要意义。 二、研究现状 1.国内研究现状 心理学家认为,思维是人脑对客观事物的规律和本质的概括的和间接的反映过程。心理学与思维之间存在密不可分的关系,探索新事物的过程,其实就是思维的体现。通过思维过程,将会获得事物的状态,并确定事物的特征。思维是一种高级活动,对客观世界的认识更加全面、深入。 自古以来,我国都十分重视思维能力培养。孔孟时期,在论语述而中,孔子提出“不愤不启,不悱不发”。到了宋代时,朱熹又提到了“愤者,心求通而.未得之意;悱者,口欲言而未能之
5、貌;启,谓开其意;发,谓达其辞。”“到了近代,60年代初,儿童心理学讲述了年龄和思维能力的关系。80年代,钱学森提倡思维科学,人们开始重视思维研究工作,并使思维研究不断推进。在此过程中,张乃达编写了数学思维教育学,书中详细阐述了思维的相关理论,对基层教育工作者影响较大。任樟辉编写了数学思维理论,以辩证的视角,结合思维价值训练,对数学思维做了系统的阐述。 曹微琴要求教师要充分尊重学生的主体地位,建立平等、和谐的课堂氛围,启发学生的积极性,注重数学思想与有关方法的渗透,提升学生的思维层次,加强学生的思维反思。 张小扣提倡在探知重难点进程中双边互动,在解析案例活动中合作互助,在评判学习实践中反思辨析
6、。 王力伟强调加强动手操作,重视基础知识,掌握解题方法,改变学习方式,鼓励一题多解。 谢芸兰提出在知识的发展过程中培养初中生思考问题的能力,运用正确的数学方法培养初中生的数学思维,采用分层教学,教会初中生正确的思维方法。我国数学教育对于数学思维方向的研究,一直较为积极。一些人认为数学思维研究和数学教育心理学应该结合起来,才能更好的取得突破,并应与国际数学教育接轨。数学教育心理学将心理学和教育学结合起来,研究数学教学活动和学生之间的联系。数学思维研究则强调个体和群体的数学思维活动,包括数学思维的形式和方法等。数学思维心理学和数学思维研究两者相互关联,但是也有一定的区别,可以结合起来,相互补充、相
7、互促进。现在有人进行了高级数学思维的研究,虽然属于数学教育心理学的范畴,但是与思维研究非常接近。-些人认为数学思维研究属于数学学习论的范畴,数学学习论主要研究学生对于数学学习的过程、学习的差异和学习的方法等。数学思维研究强调的是思维的过程和思维的共性,两者之间又有所不同。 2.国外研究现状 人们从不同的角度、不同的方面,对思维进行了-.系列的研究,例如哲学、逻辑学、教育学、心理学等。心理学主要是描述性的,反映感觉、思维、情感等真实的心理活动。逻辑学主要强调规范性的研究,要求思维清晰、正确、有效。数学研究中非常注重思维的合理,就说明了逻辑的重要性。但是,逻辑研究并没有考虑思维活动的产生过程,而是
8、停留在静态研究上。 西方心理学界,布鲁纳提出思维是对给出信息的超越”,巴特利特提出思维是填补证据间空白的、复杂而高级的技能”,纽威尔和西蒙提出思维是在问题空间中进行的搜索过程”,都从各自的角度给出了思维的定义。关注学生思维的不同表现形式,把握影响学生思维发展的因素,从而更好地促进学生的思维发展”。 二十世纪60年代末,欧美国家的教育学家陆续进行了一些思维能力的研究。英国心理学家爱德华德博诺提出了“水平思维”,即“发散思维”,弥补了“垂直思考”的缺点,在思维能力研究方面影响广泛。1989年,在巴黎召开的“学习思考,思考学习”主题会议,直接推动了对思维能力的研究。1991年,美国将“思维能力、交际
9、能力和解决问题的能力”作为21世纪大学生的培养目标。1999年,英国也提出了学习者应具有的五种思维能力。关于思维能力培养的研究,一直持续至今。 三、本课题研究意义 随着思维科学研究的不断深入,数学思维作为一个分支,也越来越引起人们的重视。初中生处于一个特殊的阶段,心理尚未完全成熟,抽象思维开始占据主导地位。在初中数学教学活动中,数学思维能力的发展和培养占有重要的地位。教师应针对初中生的思维特点和思维发展阶段,根据教学实际情况,采用有效的教学方式和培养策略,引导学生积极思考,主动解决问题。通过对学生数学思维能力的培养,学生乐于思考,主动学习,表现出积极浓厚的学习兴趣,并能够将所学数学知识应用在解
10、决实际问题上,达到素质教育的目标。 本课题针对初中生数学思维能力的现状和培养策略展开研究,将对初中生的数学思维发展具有一定的现实意义和理论意义,对于提高初中数学教学质量和开发初中生智力将产生积极作用,同时对于丰富数学思维结构和数学思维教学方法具有促进作用。 四、概念界定 1.数学思维 数学思维是以数学为思维对象,在人脑和数学对象相互作用过程中,以数学语言符号为载体,对客观事物进行抽象和概括,深刻揭示数学规律,并以一定形式反映出来。数学思维其实是一种形式化思维,将客观事物通过符号化的语言,将其数量关系提炼出来,制定出数学思维的基本规则。 数学思维从属于一般的人类思维,具有一般思维的特征,同时由于
11、数学学科及其研究方法自身的特点,数学思维又有不同于一般思维的地方,主要体现在思维活动是按照客观存在的数学规律进行的,具有数学的特点和操作方式,特别是作为思维载体的数学语言的简约性和数学形式的符号化、抽象化、结构化倾向,决定了数学思维具有不同于其它思维的独特风格。数学思维以数学思想方法为基础,并贯穿于整个过程中。数学思想是运用数学知识,指导解决遇到的问题,具有普遍的指导意义。数学方法是在数学思想的指导下,用来解决数学问题的各种手段和方式。数学思想和数学方法两者相辅相成,并没有严格的区分。 现代数学教学把学生的思维发展放在了重要的地位,把数学比喻为“思维的体操”,新的数学课程标准也将“数学思考”作
12、为数学教学的总体目标之一。教师在教学过程中,应根据数学思维的特点,注重数学思维的发展和培养,区分学生的差异,打破传统思维方式的限制。 2.数学思维能力 数学思维能力是指通过观察、实验、猜想、分析、抽象和概括,来表达、阐述自己的观点和思想,能运用数学概念、思想和方法辨明数学关系。数学思维能力包括:逻辑思维能力、直觉思维能力和形象思维能力。学习数学和运用数学解决问题时,能够不断地经历直观感知、观察发现、归纳类比、抽象概括、运算求解、数据处理、演绎证明等思维过程,是数学思维能力的具体体现,有助于学生对客观事物中蕴涵的数学模式进行思考、判断。数学来源于实际生活,同时又指导着生活,数学思维能力发挥着独特
13、的作用。数学教学时,教师可以根据学生的特点和课程的内容,选择合理的方法和策略,培养和发展学生的数学思维能力。 五、研究设计 (一)研究目标 初中生在心理和生理.上都尚未成熟,处于一个特殊的阶段。目前我国初中数学教育存在诸多问题,已经直接影响了学生的数学思维能力,并制约了初中生的综合发展。初中数学教学过程中,教师针对初中生的思维特点和思维发展阶段,结合教学实际情况,采用不同的教学方式和培养策略,引导学生积极思考,使学生主动学习,并将所学数学知识应用到解决实际问题上,提高个人能力。 本课题采用理论与实践相结合的方法,以自身教学实践为基础,结合初中数学思维教学现状,提出数学思维能力的培养策略,并探讨
14、数学思维新方法,从根本上解决初中生上课能听懂但不会解题的问题,通过合理引导,提高学生学习的主动性和积极性,提高学生运用所学知识分析、解决实际问题的能力,同时也为初中数学教学工作提供一定的参考。 (二)研究的理论依据 1.认知发展理论 瑞士著名心理学家皮亚杰提出认知发展理论。其认知发展是指生命体从出世以后在顺应环境的过程中,对东西的认知以及面对不同处境时的思维方式与能力表现,随着年龄增长而发生变化的过程,皮亚杰将这个过程分为四个阶段: (1)感知运动阶段是指0岁到2岁的阶段,在这-阶段个体的对环境的认知活动主要从感觉和知觉以及动作之间的关系来获得动作经验,在此过程中个体能形成一些较低级的行为图式
15、,以这些低级的行为图式为基础来顺应外界环境以及进一步的探索外界环境。此阶段的个体在头脑中已经初步形成符号来表征事,但无法用抽象符号或者语言表征事物。 (2)前运算阶段是指2岁到7岁阶段,在此期间,儿童的言语与概念的发展速度惊人。运算是指内部化的智力或操作。在这一阶段儿童已经具备了形象思维模式,开始具备符号意识,会使用语言或符号来代替所接触过的对象。在此阶段,儿童的认知活动具有较强的可操作性,但是还无法开启抽象的思维运算:他们的思维是不可逆的,思维单一且刻板。 (3)具体运算阶段是指7岁到11岁阶段,从上一阶段过渡到这个阶段,个体正式开始受学校教育,认知发展方面出现了质的飞跃,这一阶段儿童能够进
16、行形象思维,但还不能进行抽象思维。因此,皮亚杰认为对这一年龄阶段的儿童需要多形象思维和操作技能的训练。在这一阶段儿童获得了思维的可逆性。 (4)形式运算阶段是指11岁以后,在此阶段的个体已经开启了抽象思维,可以摆脱具体对象的依赖。这种能力就是抽象思维能力,能够一直持续到成年时期。 2.建构主义学习理论 建构主义来源于皮亚杰的认知发展理论,它可以较准确的解释学习者学习过程的认知规律,也就是能清楚的解释学习发生的过程、意义是怎样建构的、概念是怎样生成的,以及如何为学习者提供较好额学习气氛。它强调了学习者的主体地位,倡导学习应在教师指导下的、以学生为主体。学生要成为意义的主动建构者,就要用探索法、发
17、现法去建构知识的意义,形成新的认知基础,这样的建构过程需要抽象思维。而这种的新的认知又作为新的抽象思维的基础。 建构主义教学模式可概括为:在建构主义学习环境下倡导教师指导学生主动学习,发挥学生的积极性,主动性和创新性,目的是使学生能够充分掌握当前所学的知识对象。在这种教学模式下,学生和教师分工明确,教师对学生来说是指导者,帮组着,而学生是中心,是知识的主动构建者。媒体作为教师指导学生主动构建知识的工具。 (三)研究方法 本课题主要运用文献分析研究、课堂观察、课堂实验等方法。首先运用文献分析法收集有关数学思维能力、数学思维品质培养方面的资料,对这部分资料进行分析、分类和归纳,从而为本课题提供理论
18、基础。其次,在教学过程中对笔者所在的班级进行观察,侧重于观察学生现有的思维水平以及学生对数学问题的思维特点等,为后边的实验研究、策略的提出提供依据。最后,对笔者任教的两个班级进行实验研究。根据已有的理论和数学思维培养的策略,进行对比研究,从而验证之前提出的数学思维培养策略是否有实际意义和应用价值。 (四)研究步骤 第一阶段:准备阶段(年月) 1.制定实验方案和计划。 2.召开课题组会议,学习研究方案,明确研究思路,落实研究任务。 3.查看搜集相关文献资料,了解本课题研究现状。 4.调查初中生数学思维能力培养现状。 第二阶段:实施阶段(年月年月) 1.课题组教师按课题方案进行研究,做好实验调查记
19、录,搜集、整理、分析资料,撰写阶段性小结。 2.定期召开课题组成员会议,加强理论学习。 3.开展案例分析、教学设计、论文比赛。 第三阶段:结题阶段(年月) 1.撰写结题报告。 2.进行学生数学思维培养提问测试,撰写调查报告。 3.完成研究报告、研究论文的撰写。 六、研究成果 (一)研究结论培养初中生数学思维能力的有效性策略 1.激发情感,提高思考的积极性 教育离不开情感,因为情感是人类思维活动的一个重要方面,它伴随着认知过程而产生,并对其带来重要影响。教学中,可以通过以下措施来激发积极的情感,从而活跃学生的思维。 1.1建立良好的师生关系 数学教学活动是师生积极参与、共同发展的-个过程,师生间
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