日本国立横滨大学教授片桐重男最近出版一本新著《数学思4考方法和具体化》,这本书是他几十年的研究成果。
片桐教授认为数学思考方法和数学的态度是数学教育最重要的目标。
1.数学态度 (主要有四方面)
我认为片桐教授上述数学态度数学思维的基本修养,也是波亚所说的“养成读者的正确态度”培养“有益的思维方式”、“有的思维习惯。”
2.数学的思考方式
(1)与数学方法有关的数学思考方式有如下十种
①归纳法 ②类推法 ③演绎法 ④综合法 ⑤发展法 ⑥抽象化法 ⑦单纯化法 ⑧一般化法 ⑨特殊化法 ⑩符号化法
(2)与数学内容有关的思考方式有如下八种:
①对单位的思考:着眼于构成要素(单位)大小及关系;
②对表现的思考:希望根据表现的基本原理进行思考;
③对操作的思考:明确并扩展事物及操作的意义,并据此进行思考;
④对算法的思考:对操作的方式加以形式化;
⑤对概念性掌握的思考:对事物及操作方法扼要地加以掌握,并对其结果加以应用
⑥对基本性质的思考:着眼于基本法则和性质;
⑦对函数的思考:着眼于若解决了什么便能解决别的什么问题,发现函数关系的对应规律并加以应用;
⑧关于式子的思考:能用式子表达事情及其关系并能读懂式子。
片桐教授认为培养学生数学思考方法主要途径是设计好练习题,学生的数学思考方法不是凭空得到的,而是通过做练习题的过程逐步形成的。设计练习题既要着眼于培养学生的数学思考方法,又不能超越学生的知识范围。
例如图中有多少正方形?
(1)开始先让学生自由的去数,数过后让学生各报答案,会出现各种各样的答数,学生也明白他们当中许多人的答数是错的。 这时他们就会产生这样一个想法:“这样数能数对吗?”得在数法上动脑筋。这就是数学态度中所说的“愿意得最佳选择的态度”。
(2)经过学生思考,会想到“按照大小分一下类,然后再数吧”是老师让他们根据大小进行分类来数,数完之后报结果,并在黑板上写出来:
边长为1的正方形:25个
边长为2的正方形:16个
边长为3的正方形:9个
边长为4的正方形:4个
边长为5的正方形:1个
合计: 55个
(3)接着,让学生将该题的条件略加变化,引出新问题,即进行“发展性思考方式”的训练,一个比较容易发现的问题题是“假如每一行不是5个,而是6个的话,结果会怎样呢?”对这个答案不是通过重新去数而取得的,这里重要的是“想通过已得的结果来推测的态度”现在回过头来看前面所数大小正方形个数的特征:
25=5×5 16=4×4 9=3×3 4=2×2 1=1×1
我们已求出这些数目的和便是正方形个数的总数,从这一结果出发,很容易推测出答案是只须在这总数上加6×6即可。通过这一作法,使学生发现规律,也就“一般化的思考该法”。
从上述题目中可看出这里所需知识并不难,重要的是培养学生发现问题解决问题的能力,并逐步培养学生数学思考方法。