在教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)思想，提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)
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潘奎英1由 分享
《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》提出：“學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)，能夠獲得適應(yīng)未來(lái)社會(huì)生活和進(jìn)一步發(fā)展所必需的重要的數(shù)學(xué)知識(shí)以及基本的數(shù)學(xué)思想方法。”因此，在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)階段有意識(shí)地向?qū)W生滲透一些基本數(shù)學(xué)思想方法可以加深學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念、公式、定理、定律的理解，是提高學(xué)生數(shù)學(xué)能力和思維品質(zhì)的重要手段，是數(shù)學(xué)教育中實(shí)現(xiàn)從傳授知識(shí)到培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的重要途徑，也是小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)進(jìn)行素質(zhì)教育的真正內(nèi)涵之所在。在小學(xué)階段，數(shù)學(xué)思想主要有符號(hào)思想、類(lèi)比思想、分類(lèi)思想、方程與函數(shù)思想、建模思想等。
一、符號(hào)思想
西方較早地在數(shù)學(xué)研究中引進(jìn)了符號(hào)，十六世紀(jì)數(shù)學(xué)家韋達(dá)對(duì)數(shù)學(xué)符號(hào)作了很多改進(jìn)，并且第一個(gè)有意識(shí)地系統(tǒng)地用字母表示已知數(shù)、未知數(shù)及其乘冪，帶來(lái)了代數(shù)學(xué)研究的重大拓展，奠定了符號(hào)代數(shù)的基礎(chǔ)。后來(lái)大數(shù)學(xué)家笛卡兒對(duì)韋達(dá)使用的字母又作了改進(jìn)。用符號(hào)化的語(yǔ)言（包括字母、數(shù)字、圖形和各種特定的符號(hào)）來(lái)描述數(shù)學(xué)的內(nèi)容，這就是符號(hào)思想。在數(shù)學(xué)中，各種量的關(guān)系、量的變化以及量與量之間進(jìn)行推導(dǎo)和演算，都是用小小的字母表示數(shù)，以符號(hào)的濃縮形式來(lái)表達(dá)大量的信息。如乘法分配律“(a＋b)×c＝a×c＋b×c”，這里的a、b、c不僅可以表示1、2、3，也可以表示4、5、6、7……長(zhǎng)方形的面積計(jì)算公式“s＝a×b”，不管世界上有多少個(gè)不同的長(zhǎng)方形，都可用它計(jì)算出來(lái)。
把客觀存在的事物和現(xiàn)象及它們相互之間的關(guān)系抽象概括為數(shù)學(xué)符號(hào)和公式，有一個(gè)從具體到表象再抽象為符號(hào)化的過(guò)程，小學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中，從接受到運(yùn)用會(huì)遇到較多的困難，需要教師在平時(shí)的教學(xué)中，從介紹字母使用的歷史入手，循循善誘，加強(qiáng)培養(yǎng)和訓(xùn)練。
二、類(lèi)比思想
數(shù)學(xué)上的類(lèi)比思想是指依據(jù)兩類(lèi)數(shù)學(xué)對(duì)象的相似性，有可能將已知的一類(lèi)數(shù)學(xué)對(duì)象的性質(zhì)遷移到另一類(lèi)數(shù)學(xué)對(duì)象上去的思想，它能夠解決一些表面上看似復(fù)雜困難的問(wèn)題。目前，小學(xué)數(shù)學(xué)教材中類(lèi)比思想的內(nèi)容很多，雜志上發(fā)表得較多的某些定理、問(wèn)題的延伸、推論、拓廣也是類(lèi)比思想的反映，這就要求教師去發(fā)掘去實(shí)施，如長(zhǎng)方形的面積公式為“長(zhǎng)×寬＝a×b”，通過(guò)類(lèi)比，三角形的面積公式也可以理解為“長(zhǎng)（底）×寬（高）÷2＝a×b（h）÷2”。類(lèi)似的，圓柱體體積公式為“底面積×高”，那么錐體的體積可以理解為“底面積×高÷3”。類(lèi)比思想不僅使數(shù)學(xué)知識(shí)容易理解，而且使公式的記憶變得順?biāo)浦?，從而可以激發(fā)起學(xué)生的創(chuàng)造力。
三、分類(lèi)思想
數(shù)學(xué)中每一個(gè)概念都有其特有的本質(zhì)特征，它又是按照一定的規(guī)律擴(kuò)展變化的，它們之間都存在著質(zhì)變到量變的關(guān)系。要正確地認(rèn)識(shí)這些概念，就需要具體的概念依據(jù)具體的標(biāo)準(zhǔn)具體分析，這就是數(shù)學(xué)的分類(lèi)思想，是指按某種標(biāo)準(zhǔn)，將研究的數(shù)學(xué)對(duì)象分成若干部分進(jìn)行分析研究。
一般我們分類(lèi)時(shí)要求滿(mǎn)足互斥、無(wú)遺漏、最簡(jiǎn)便的原則。如整數(shù)以能否被2整除為例，可分為奇數(shù)和偶數(shù)；若以自然數(shù)的約數(shù)個(gè)數(shù)來(lái)分類(lèi)，則可分為質(zhì)數(shù)、合數(shù)和1。幾何圖形中的分類(lèi)更常見(jiàn)，如學(xué)習(xí)"角的分類(lèi)"時(shí)，涉及到許多概念，而這些概念之間的關(guān)系滲透著量變到質(zhì)變的規(guī)律。 由于分類(lèi)討論，一則在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過(guò)程中，學(xué)生潛移默化地受到了辯證唯物主義思想的啟蒙教育；又一則對(duì)學(xué)生能力有明顯的區(qū)別功能；再加上現(xiàn)實(shí)世界需要分類(lèi)研究的普遍性，作為一種數(shù)學(xué)思想必然會(huì)引起人們的重視。
四、方程和函數(shù)思想
在已知數(shù)與未知數(shù)之間建立一個(gè)等式，把生活語(yǔ)言“翻譯”成代數(shù)語(yǔ)言的過(guò)程就是方程思想。笛卡兒曾設(shè)想將所有的問(wèn)題歸為數(shù)學(xué)問(wèn)題，再把數(shù)學(xué)問(wèn)題轉(zhuǎn)化成方程問(wèn)題，即通過(guò)問(wèn)題中已知量和未知量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，運(yùn)用數(shù)學(xué)的符號(hào)語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為方程（組），這就是方程思想的由來(lái)。
在小學(xué)中高年級(jí)數(shù)學(xué)教學(xué)中，若不滲透這種方程思想，學(xué)生的數(shù)學(xué)水平就很難提高。例如稍復(fù)雜的分?jǐn)?shù)（百分?jǐn)?shù)）應(yīng)用題、行程問(wèn)題、還原問(wèn)題等，用代數(shù)方法即假設(shè)未知數(shù)來(lái)解答比較簡(jiǎn)便，因?yàn)橛米帜竫表示數(shù)后，要求的未知數(shù)和已知數(shù)處于平等的地位，數(shù)量關(guān)系就更加明顯，因而更容易思考，更容易找到解題思路。
五、建模思想
所謂數(shù)學(xué)模型是對(duì)于現(xiàn)實(shí)世界的某一特定研究對(duì)象，為了某個(gè)目的，在作了一些必要的簡(jiǎn)化和假設(shè)之后運(yùn)用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具并通過(guò)數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)出來(lái)的一個(gè)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。而數(shù)學(xué)建模思想就是把現(xiàn)實(shí)世界中有待解決或未解決的問(wèn)題，從數(shù)學(xué)的角度發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、理解問(wèn)題，通過(guò)轉(zhuǎn)化過(guò)程，歸結(jié)為一類(lèi)已經(jīng)解決或較易解決的問(wèn)題中，并綜合運(yùn)用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)與技能求得解決的一種數(shù)學(xué)思想和方法。
數(shù)學(xué)中的各種基本概念都以各自相應(yīng)的現(xiàn)實(shí)模型作背景，如自然數(shù)集是用以描述離散數(shù)量的模型，各類(lèi)幾何圖形也都是從現(xiàn)實(shí)中抽象出來(lái)的數(shù)學(xué)模型。那些基本的數(shù)學(xué)模型使我們能對(duì)與之聯(lián)系的實(shí)際問(wèn)題舉一反三、觸類(lèi)旁通。
現(xiàn)代數(shù)學(xué)思想方法的內(nèi)涵極為豐富，諸如還有集合思想、極限思想、優(yōu)化思想、統(tǒng)計(jì)思想、猜想與證明等等，小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中都有所涉及。我們廣大小學(xué)數(shù)學(xué)教師要做教學(xué)有心人，有意滲透，有意點(diǎn)撥，重視數(shù)學(xué)史的滲透，重視課堂教學(xué)小結(jié)，要以適應(yīng)小學(xué)生年齡特點(diǎn)的大眾化、生活化方式呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生通過(guò)現(xiàn)實(shí)活動(dòng)，主動(dòng)參與、自主探究，學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)思維方法提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，從而讓學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力得到切實(shí)、有效的發(fā)展，進(jìn)而提高全民族的數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)。
一、符號(hào)思想
西方較早地在數(shù)學(xué)研究中引進(jìn)了符號(hào)，十六世紀(jì)數(shù)學(xué)家韋達(dá)對(duì)數(shù)學(xué)符號(hào)作了很多改進(jìn)，并且第一個(gè)有意識(shí)地系統(tǒng)地用字母表示已知數(shù)、未知數(shù)及其乘冪，帶來(lái)了代數(shù)學(xué)研究的重大拓展，奠定了符號(hào)代數(shù)的基礎(chǔ)。后來(lái)大數(shù)學(xué)家笛卡兒對(duì)韋達(dá)使用的字母又作了改進(jìn)。用符號(hào)化的語(yǔ)言（包括字母、數(shù)字、圖形和各種特定的符號(hào)）來(lái)描述數(shù)學(xué)的內(nèi)容，這就是符號(hào)思想。在數(shù)學(xué)中，各種量的關(guān)系、量的變化以及量與量之間進(jìn)行推導(dǎo)和演算，都是用小小的字母表示數(shù)，以符號(hào)的濃縮形式來(lái)表達(dá)大量的信息。如乘法分配律“(a＋b)×c＝a×c＋b×c”，這里的a、b、c不僅可以表示1、2、3，也可以表示4、5、6、7……長(zhǎng)方形的面積計(jì)算公式“s＝a×b”，不管世界上有多少個(gè)不同的長(zhǎng)方形，都可用它計(jì)算出來(lái)。
把客觀存在的事物和現(xiàn)象及它們相互之間的關(guān)系抽象概括為數(shù)學(xué)符號(hào)和公式，有一個(gè)從具體到表象再抽象為符號(hào)化的過(guò)程，小學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中，從接受到運(yùn)用會(huì)遇到較多的困難，需要教師在平時(shí)的教學(xué)中，從介紹字母使用的歷史入手，循循善誘，加強(qiáng)培養(yǎng)和訓(xùn)練。
二、類(lèi)比思想
數(shù)學(xué)上的類(lèi)比思想是指依據(jù)兩類(lèi)數(shù)學(xué)對(duì)象的相似性，有可能將已知的一類(lèi)數(shù)學(xué)對(duì)象的性質(zhì)遷移到另一類(lèi)數(shù)學(xué)對(duì)象上去的思想，它能夠解決一些表面上看似復(fù)雜困難的問(wèn)題。目前，小學(xué)數(shù)學(xué)教材中類(lèi)比思想的內(nèi)容很多，雜志上發(fā)表得較多的某些定理、問(wèn)題的延伸、推論、拓廣也是類(lèi)比思想的反映，這就要求教師去發(fā)掘去實(shí)施，如長(zhǎng)方形的面積公式為“長(zhǎng)×寬＝a×b”，通過(guò)類(lèi)比，三角形的面積公式也可以理解為“長(zhǎng)（底）×寬（高）÷2＝a×b（h）÷2”。類(lèi)似的，圓柱體體積公式為“底面積×高”，那么錐體的體積可以理解為“底面積×高÷3”。類(lèi)比思想不僅使數(shù)學(xué)知識(shí)容易理解，而且使公式的記憶變得順?biāo)浦?，從而可以激發(fā)起學(xué)生的創(chuàng)造力。
三、分類(lèi)思想
數(shù)學(xué)中每一個(gè)概念都有其特有的本質(zhì)特征，它又是按照一定的規(guī)律擴(kuò)展變化的，它們之間都存在著質(zhì)變到量變的關(guān)系。要正確地認(rèn)識(shí)這些概念，就需要具體的概念依據(jù)具體的標(biāo)準(zhǔn)具體分析，這就是數(shù)學(xué)的分類(lèi)思想，是指按某種標(biāo)準(zhǔn)，將研究的數(shù)學(xué)對(duì)象分成若干部分進(jìn)行分析研究。
一般我們分類(lèi)時(shí)要求滿(mǎn)足互斥、無(wú)遺漏、最簡(jiǎn)便的原則。如整數(shù)以能否被2整除為例，可分為奇數(shù)和偶數(shù)；若以自然數(shù)的約數(shù)個(gè)數(shù)來(lái)分類(lèi)，則可分為質(zhì)數(shù)、合數(shù)和1。幾何圖形中的分類(lèi)更常見(jiàn)，如學(xué)習(xí)"角的分類(lèi)"時(shí)，涉及到許多概念，而這些概念之間的關(guān)系滲透著量變到質(zhì)變的規(guī)律。 由于分類(lèi)討論，一則在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過(guò)程中，學(xué)生潛移默化地受到了辯證唯物主義思想的啟蒙教育；又一則對(duì)學(xué)生能力有明顯的區(qū)別功能；再加上現(xiàn)實(shí)世界需要分類(lèi)研究的普遍性，作為一種數(shù)學(xué)思想必然會(huì)引起人們的重視。
四、方程和函數(shù)思想
在已知數(shù)與未知數(shù)之間建立一個(gè)等式，把生活語(yǔ)言“翻譯”成代數(shù)語(yǔ)言的過(guò)程就是方程思想。笛卡兒曾設(shè)想將所有的問(wèn)題歸為數(shù)學(xué)問(wèn)題，再把數(shù)學(xué)問(wèn)題轉(zhuǎn)化成方程問(wèn)題，即通過(guò)問(wèn)題中已知量和未知量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，運(yùn)用數(shù)學(xué)的符號(hào)語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為方程（組），這就是方程思想的由來(lái)。
在小學(xué)中高年級(jí)數(shù)學(xué)教學(xué)中，若不滲透這種方程思想，學(xué)生的數(shù)學(xué)水平就很難提高。例如稍復(fù)雜的分?jǐn)?shù)（百分?jǐn)?shù)）應(yīng)用題、行程問(wèn)題、還原問(wèn)題等，用代數(shù)方法即假設(shè)未知數(shù)來(lái)解答比較簡(jiǎn)便，因?yàn)橛米帜竫表示數(shù)后，要求的未知數(shù)和已知數(shù)處于平等的地位，數(shù)量關(guān)系就更加明顯，因而更容易思考，更容易找到解題思路。
五、建模思想
所謂數(shù)學(xué)模型是對(duì)于現(xiàn)實(shí)世界的某一特定研究對(duì)象，為了某個(gè)目的，在作了一些必要的簡(jiǎn)化和假設(shè)之后運(yùn)用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具并通過(guò)數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)出來(lái)的一個(gè)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。而數(shù)學(xué)建模思想就是把現(xiàn)實(shí)世界中有待解決或未解決的問(wèn)題，從數(shù)學(xué)的角度發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、理解問(wèn)題，通過(guò)轉(zhuǎn)化過(guò)程，歸結(jié)為一類(lèi)已經(jīng)解決或較易解決的問(wèn)題中，并綜合運(yùn)用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)與技能求得解決的一種數(shù)學(xué)思想和方法。
數(shù)學(xué)中的各種基本概念都以各自相應(yīng)的現(xiàn)實(shí)模型作背景，如自然數(shù)集是用以描述離散數(shù)量的模型，各類(lèi)幾何圖形也都是從現(xiàn)實(shí)中抽象出來(lái)的數(shù)學(xué)模型。那些基本的數(shù)學(xué)模型使我們能對(duì)與之聯(lián)系的實(shí)際問(wèn)題舉一反三、觸類(lèi)旁通。
現(xiàn)代數(shù)學(xué)思想方法的內(nèi)涵極為豐富，諸如還有集合思想、極限思想、優(yōu)化思想、統(tǒng)計(jì)思想、猜想與證明等等，小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中都有所涉及。我們廣大小學(xué)數(shù)學(xué)教師要做教學(xué)有心人，有意滲透，有意點(diǎn)撥，重視數(shù)學(xué)史的滲透，重視課堂教學(xué)小結(jié)，要以適應(yīng)小學(xué)生年齡特點(diǎn)的大眾化、生活化方式呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生通過(guò)現(xiàn)實(shí)活動(dòng)，主動(dòng)參與、自主探究，學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)思維方法提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，從而讓學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力得到切實(shí)、有效的發(fā)展，進(jìn)而提高全民族的數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)。