数学思维的主要类型范文

时间:2023-07-02 08:21:09

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数学思维的主要类型

篇1

中图分类号:G633 文献标识码:A 文章编号:1003-2851(2012)-06-0096-01

一、高中学生数学思维障碍内涵

思维是人脑对客观事物的反应,是一种大脑活动。人类大脑在接触世界时,会对客观事物进行信息采集和处理,然后进行逻辑思考,这一系列复杂的过程称为“思维”。思维障碍是指人脑对客观事物进行逻辑思考时,不能准确得出一般性结论(普遍真理),与正确的思维相比存在逻辑误区,无法形成正确的思维。同时,不能掌握正确的逻辑推理能力,无法学会既定的逻辑思考法则,也属于思维障碍。小学和初中教育阶段,数学学科重点培养学生掌握基本的数学法则和数学规律,形成一定的数学思维,高中数学相比之前的数学教育,存在一个明显的转型,由运算能力的培养转向数学逻辑能力的培养,因此,高中数学通过数学学科知识教育,如三角函数等数学定理等,来重点培养学生的逻辑运算能力。因此,高中学生数学思维障碍,实际上是一种逻辑思维障碍,没有形成正确的逻辑思维和数学思考能力。

二、高中学生数学思维障碍类型和成因

(一)高中学生数学思维障碍的类型。高中学生数学思维障碍,总体来说包含以下几种类型。首先是思维定势障碍,这种思维障碍源于学生在之前的理解中形成思维定势,无法接受其他的逻辑推理。其次是功能固定思维障碍,这种思维障碍使得自己的思维固定在一个方面,不能使思维发散和同类推理。第三是概念思维障碍,对概念理解不清、概念之间的混淆极易造成这类思维障碍。第四是兴趣思维障碍,也成为非智力思维障碍,主要源于学生兴趣的缺乏和对数学知识的主观排斥。还有其他的思维障碍,如经验型、干扰型等等。

(二)高中学生数学思维障碍的成因。上述几种思维障碍的类型,在形成原因上具有很强的相似性,并且促使某种思维障碍形成的原因有很多,有些甚至是相互影响的。但是,不同的思维障碍类型之间有着一定的差别,主要表现在思维障碍的形成过程上。因此,需要对数学思维障碍根本原因进行分析,然后分析不同类型思维障碍的形成原因。

1.逻辑推理方式引起的思维障碍。逻辑推理方式引起的思维障碍是数学思维障碍的根本原因(除去主观排斥因素)。实际上,高中数学思维障碍在形成因素上是一致的,即自身的思维存在误区,因此不能很好的接受正确思维的锻炼。人在接触世界时,会根据自身的情况对事物进行思考,信息量越多逻辑推理越复杂,因此每个人思考中利用的信息都是不一样的,这会使不同的人形成不同的逻辑推理方式,这是影响学生接受正确数学思维培养、形成数学思维障碍的最重要原因。

2.思维定势障碍的成因。思维定势障碍的成因是学生在之前接受的思维锻炼中,形成非常固定难以改变的思维定势,使他在接触其他的普遍规律时,无法将思维装换过来,即使这两种思维并非表现同一个普遍规律,但他任然无法跳出定势思维的影响,因此不能掌握其他的思维类型。比如在三角函数的学习中,sin=tan·cos,学生初中三角函数的学习当中已经接触到这个运算法则,因此形成了较强的思维定势,当他再接触cotA=cosA·cscA这个公式时,思维不能形成正确的转换,就如同形成条件反射一般,在逻辑推理上缺少一环,没有自己思考和转换的痕迹。

3.功能固定思维障碍成因。功能固定思维障碍在形成的根本原因上与上述的思维定势障碍的相似,都是逻辑推理和逻辑运算方面的原因。但是,功能固定思维障碍更在数学法则的应用上使学生思维受到限制,比如学生在学习余弦定理时,教师举的例子是测量地球半径,而当这个公式应用到其他方面的时候,学生就不能拿来解决问题了。功能固定思维障碍在于学生对事物的理解缺乏转换能力,不能看到两个相同事物之间的相同规律。

4.概念思维障碍的成因。概念思维障碍的形成也是一种逻辑能力的欠缺,表现为对概念的理解存在误区,或者理解得较浅显,无法对其深入理解。概念思维障碍,使学生在解题当中,往往只能解决与概念的叙述联系较紧密的题型,稍微一转变,或者反向推导,学生就不能正常应用概念了。另外,只能解决较简单直观反映概念的题,当两个概念或者法则综合起来时就不能进行正确的区分,也是概念思维障碍的表现形式。

5.兴趣思维障碍的成因。兴趣思维障碍,与其他的思维障碍相比既简单又复杂,简单是因为学生并非能力的欠缺或者逻辑推理不正确而形成思维障碍,复杂是一旦形成兴趣思维障碍,学生在主观上会对数学科目的学习存在抵触情绪,这种主观的情绪无法用技术手段解决。

三、高中学生数学思维障碍突破研究

上文中提到形成数学思维障碍的原因具有较强的一致性,因此不再针对不同的思维障碍进行分析,这里将探讨突破数学思维障碍的一般性原则。

(一)贯彻落实新课程改革要求。针对传统教育对学生能力培养方面的欠缺,党和国家提出新课程改革的要求。突破高中学生的数学思维障碍,就要贯彻落实新课程改革的要求,将学生置于课堂教学的主置,培养学生的自学能力和自我理解能力,数学思维障碍会在一定程度上得到突破。

(二)加强教学引导。加强教学引导,是指批判继承原先的高中数学教学模式,转变教学方法,对数学概念和数学法则的教学,采取更易于学生接受的方式。要做到这一点,教师首先应当研究高中阶段学生的思维特点,在他们本身思维特点的基础上采取相适应的教学方法。

(三)具体问题具体分析。不同的思维障碍在形成原因上有着细小的差别,因此针对不同的思维障碍,教师要了解它们的类型,并且弄清形成原因,然后具体问题具体分析,采取适合的方法进行引导。

分析高中学生数学思维障碍的成因和突破措施,有助于高中数学的教学实践开展和教学效果的提升。

篇2

关键词:

类比思维;高中数学;解题应用

所谓类比思维就是从两个事物之间在某些方面的相似中推出其他事物相同或不同属性的思维推理模式。包括:通过新事物对已掌握知识进行回忆与巩固的联想模式和通过类比在不同事物间查找相似、相异之处的思维模式。类比思维的运用,可有效提高数学解题效率,培养和提高学生的综合素质能力。本文就自身在高中数学解题中的实际经验,总结类比思维在解题实践中的有效应用,与大家分享如下:

一、类比思维在高中数学解题中的重要性

在高中数学学习中,有效的学习方法很多。类比思维作为高中数学解题中的一个重要思维模式,在实际应用中显示出了它独特的重要性。首先,基于类比思维的解题,我们能够将新旧不同知识进行全方位、有效的对比,从而强化我们已有的记忆并对不同知识面进行分类区别,避免了所学知识的混淆,也有助于消除我们学习中的不良习惯。类比思维的解题,还有助于我们积极构建已学知识的知识网络,使学习和应用更具清晰化、条理化。通过类比思维在数学解题中的有效应用,我们能够更加深入的理解数学知识并培养和提高我们的自学、自创和自行研究问题的能力。创新能力的不断培养拓宽了我们对数学解题的思维模式,提高了学习兴趣。总之,在类比思维的运用中,我们能够不断向未知领域前进,并提高自身的数学学习能力[1]。

二、类比思维在高中数学解题中的有效应用

在高中数学学习中,很多人感觉很吃力,学习成绩不够理想。从高中数学整体的学习上来看,如果我们能够掌握科学合理的学习方式,也就能够快速有效地解决数学问题,从而提高学习效率和学习成绩。这时类比思维作为数学解题思维的重要模式之一,在实际应用中就显示出它独有的有效性。现就以位置关系、概念、图形特征等类型的数学问题为例,阐述类比思维在解题中的具体运用。

1、基于位置关系类型的类比思维应用

高中数学学习中,几何知识内容比较丰富,并具有一定的抽象性。繁杂而抽象的理论增加了我们对知识的理解难度。如何学好几何知识和有效解决系列问题,对同学们的逻辑思维能力就有了较高的要求。而类比思维在学习中的有效运用,使我们瞬间能够明白几何图形的相交、相切、相离等多种位置关系,对高效解题十分有利。类比思维在其中的运用重点是,寻找相似知识点之间的不同,进行对比着记忆和学习[2]。在运用类比思维时,我们必须对知识的异同点加以准确、有效的把握,才能更好运用类比思维来解题。例如:在“直线与圆的位置关系”和“圆与圆的位置关系”中,容易混淆的知识点比较多,所以我们在学习中就应该积极寻找二者的差异,必要时可在草纸上画出二者之间的位置关系。这样我们的解题思路就能够更加清晰,更有效地高效解题。

2、基于概念类型知识的类比思维应用

在概念类型的知识教学中,我们也可以运用类比思维,同样能够取得良好的学习效果。以代数为例:在学习过程中,诸多抽象的概念需要我们加以有效理解。如果相类似概念同时出现,则难以有效区分。如果我们通过类比法对数学概念进行区别学习,以了解相似概念之间的相同和不同点,对以后学习知识的推进非常有利。例如,在“推理与证明”知识内容的解题中,演绎法和归纳法两个概念相类似,使我们在解题过程中极易产生误区,降低解题效率。运用类比思维于其中,将两种概念的解题方法、应用方式进行类比分析,使复杂问题简单化,同时也能够使我们对二者的概念加以更加深入的理解。

3、基于图形特征类型的类比思维应用

立体几何是高中数学的重难点,在学习立体几何时,对我们抽象思维、逻辑思维的要求更高。如果不能对立体几何图形知识内容加以有效的把握,则难以解决数学难题。在学习中,图形特征是比较容易混淆的知识点。基于此,我认为,对立体几何的图形特征学习中,可运用类比思维,不仅能够快速寻找图形特征的差异,而且可强化自身对数学知识内容的记忆。例如,圆柱、球台、圆锥等立体几何图形,虽然都具有各自独特的特点,但是受诸多因素的影响,使我们在解决数学问题过程中,可能对各立体几何图形的特征不能有效把握。因此,在引入类比思维的条件下,我们为区分各图形特征,可自己动手制作各图形的模型,并对图形的侧面进行展开,以更好区分各自的不同。可见,类比思维在图形特征类型知识内容中的有效应用,对解题十分有利[3]。

三、结论

在高中数学解题过程中,可运用的数学思想模式相对比较多。类比思想作为其中的一种重要思维模式,它贯穿于高中数学学科的始终。通过对该思维模式在解题中有效应用的研究,使得数学学习不再成为难题,也有效地提升了我们在学习中的主动性、创造性,培养了良好的思维方式和正确的学习习惯。在学习中也不断提高了我们对数学学习的浓厚兴趣,为将来进行数学科学研究奠定良好的基础。

作者:梁雨田 单位:内蒙古省包头市第九中学高三18班

参考文献:

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【中图分类号】G633.6 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)32-0141-01

一、引言

作为一门自然学科,数学知识包罗万象,但是,在高中的数学基础学习当中,数学知识更多的是复杂的逻辑关系、数字解答能力以及对几何图形的分析,对学生的抽象思维能力开始提出较高要求。老实说,相比其他科目,高中数学学习更容易让学生产生枯燥感,产生厌学情绪。但如果教学教学方法得当,在数学的学习通过理论基础知识的学习,让学生举一反三的对相同类型题做出解答,引导学生在数学的解答中运用严密的思维和发散性思维,掌握了学习方法,运用数学思维,就会让学生产生兴趣,主动的去学习。本文主要研究高中数学思想方法现状。

二、高中数学思想方法教学的内容

高中数学的思想方法教学在新课改以后,逐渐产生了变化,第一个是教师的责任意识得到了加强,教师在吸取传统教育中的精华,并积极学习新的数学思想方法,在教学中不断实践。高中数学思想方法教学让教师和学生之间的互动交流更加频繁,使教师和学生亦师亦友,教师积极帮助学生创建数学思维,让学生参与到数学的学习中。

在教学中,高中数学思想方法教学,让学生与教师之间多了一层平等的关系,教和学是相对的,在解答问题时,不是被动的学,而是倡导疑问精神,引导学生带着疑问学,带着疑问去听,和教师共同解决数学问题。在教学中引导学生正确的数学思维方式,激发学生的学习兴趣,发挥学生的主观能动性,让学生自主学习,在实践和讨论中学会数学的思想方法,提高数学成绩。

三、高中数学思想方法教学现状的分析

受应试教育影响,高中数学思想方法教学现状在现阶段,并没有完全的脱离传统的教学模式,“题海战术”依然存在。学生在数学学习中并没有真正掌握学习方法和思想方法,有些学生的思维模式没有被打开,所以数学学习的方法与语文、外语的学习方法一样,死记硬背,相同种类的类型题做很多遍,达到条件反射性记忆,见到做过的类型就套用模式,一旦出现没有做过的类型题,就完全没有了破解能力。教师在教学中,依然让学生记下公式,根据习题类型套用公式,这样的数学思想方法教学,并没有真正意义的实现学生的素质教育。因为现阶段,我国实施素质教育政策,新的教育体制,让教师正在逐步转变教学方法,但是高中数学思想方法教学的培训机构较少,不能让教师有一个固定的教学理念和教学目标,教师的教学思想方法需要在实践中不断的探索,所以教师会对新的数学教学思想方法不习惯。

高中数学思想方法教学应该让教师树立正确的教育意识,在数学教学中培养学生的创造性思维和洞察力,比如:在几何图形学习中,学生看不出平面的图形,就可以让学生使用模型、工具进行理解,让学生树立立体思维模式,学习可以让学生进行美术的拓展学习,让学生更好的对数学几何进行理解。在高中数学教学中,教师不应该像传统教育一样,让学生反复做题,盲目的学习数学,这样的数学学习起不到锻炼思维能力的作用。要想学习好一门课程,首先应该对这门课程产生浓厚的兴趣,教师可以在教学中,让学生们了解学好数学的重要性,数学的知识贯穿于每个人的日常生活中,任何科学的发明创造都少不了严谨的数学思维,教师在教学中可以先让学生喜爱数学,提高学生的学习效率。在课堂上,教师应该在枯燥的数学学习中,找到有趣的知识点,让学生共同讨论,也让学生适当的休息几分钟大脑,保证讲到重点、难点问题时,学生的注意力集中。在高中数学思想方法教学中,应该主要培养学生的思维模式,提高课堂的上课效率和课后的自主学习效率。

四、结语

数学的学习是以理论知识为基础,为学生创建数学的思维能力,让学生在数学中找到自己的学习方法,遇到问题时有自己的思想方法,高中数学思想方法的教学应该让教师积极学习更好的教学模式,增强自己的教学水平,在教学中把数学的学习方法传达给学生,让学生形成自己的数学思维模式,提高学习效率。综上所述,高中数学思想方法教学应该在教学实践中不断的探索与完善。

参考文献:

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中图分类号:G633.6 文献标识码:A文章编号:1673-0992(2010)11-0000-01

一.数学中几种重大的思维方法[1]

(1) 算术向代数的发展算术与代数是数学最古老的分支,是内容与形式的结合。从思为发展的过程来说,从算术思维向代数思维的过渡,是中学数学与小学数学的质的飞跃。从这种意义上说,过分追求算术思维的难度不仅对培养学生学习兴趣、数学爱好不利,而且对未来代数发展也毫无必要。

(2)几何学的发展与代数化几何与代数的结合,是数学发展的重要一步,它所表现的数学方法是数学中重大的方法之一。其中,数量的关系表示了一个直观或抽象的几何模型,而这种直观或抽象的几何模型能够帮助人们从不同的角度,不同的层次来实现对现实世界的理解和认识。

(3)常量向变量的发展――无限的数学思维将有限、无限、运动、静止这些描述事物变化的哲学范畴,在今天赋予了数学的具有确切内涵的表达。数学的确定化、逻辑化以及有关无限的思维方式不仅带动了数学的发展,实际上也影响了整个人类的思维方式。

(4)概率论――随机现象的数学思维随机现象的研究,不仅推动了原有的必然性数学理论的发展而且使人们对世界的客观规律的变化有了更深刻更全面的认知理解。

(5)模糊数学的数学思维方法 数学思维不仅能考察偶然的随机事件并找出在它背后的规律而且可以把模糊不清的中介状态给出明确的数学表示。模糊数学的思维方式扩大了数学的应用领域,不仅在自身的领域非常重要,更重要的是在有信息革命之称的计算机领域。它大大提高了计算机模糊识别、模糊选择、模糊决策的能力。

二. 数学思维方法培养

从数学发展的意义上来说,数学作为一种源于社会实践的理性构造的学科,有很强的现实性和可操作性。Mezirow(1991)认为思维是一种对问题解决方案的批判和检查过程,主要对问题方案的前提、内容和过程进行审查,以学会合理的解决问题[2],我们从以下几个方面进行说明。

2.1数学思维方法严密性的培养

对题目进行深刻分析,解决某类问题过程中,一般情况下,学生的信息源提取是并不完善的,探究问题的出发点仅仅停留在某种形式或内容上,不善于变化,缺乏多角度去思考问题,遇变、求变的情理准备不足,由此造成的思维错误,学生在分析和解决数学问题时,往往只顺着事物的发展过程去思考问题,注重由因到果的思维习惯而忽视了其他的思考方法。思维不全面,不注重变换思维的方式,缺乏沿着多方面多角度去探索问题、解决问题的途径和方法。

2.2 化归的数学思维方法的培养

化归的数学思维方法是把一个数学问题转化为另一个比较容易解答的数学问题,然后再加解决的数学思维方式和数学解题方法,它是一种广泛应用的数学方法。主要有等价变形、恒等变形、同解变形和参数变形的方法来把复杂的数学问题简单化。

2.3反思型数学思维方法的培养

研究人员将同的反思类型思维方法的培养分为三种类型,一是在别人帮助下进行的反思性教学,主要以他人的反馈信息展开反思,如学生对照同学的不同意见或教师对照专家观点,检查自己的思维和成绩;二是没有帮助进行的反思性教学,主要围绕“解决问题"过程展开反思;第三种类型就是,深层意义的个人领悟,不仅对问题的解决进行反思,还要问题的产生根源进行追根问底[3]。正如,荷兰著名数学教育家弗赖登塔(H.Freudenthal)教授指出“反思是数学思维活动的核心和动力”、“通过反思才能使现实世界数学化?”。他认为反思是数学创造性思维的重要表现,它是一种高层次的数学创新活动,是数学活动的动力[4]。知识并不是固定不变在那里等待被发现的,只有通过不断地反思,它才能得以不断地扩展和生成[8]。对于知识的学习,需要反思使合理的行动具有自觉的目的,使行动具有深思熟虑和自觉方式,使学生在头脑中形成的问题成为自己的问题,从而引起他的注意:反思能预先进行有系统准备,建构一个良好的学习习惯。

新概念并不能保证被学生真正的接纳,为此教师引导学生通过概念图的帮助,把已知的和未知的建立联系,便于学生同化或顺应的吸纳新概念。只是这种联系的认识有正误之分,需要教师及时的关注加以纠正,但值得强调的一点是概念图中的联系必须由学生自己完成,教师不能越俎代庖。

最后对于概念的巩固与应用中,要鼓励学生尽量用数学概念解决问题,其实就是教会学生用数学新概念所对应的数学语言和数学思想方法进行思考。如指数函数概念建立以后,就应该将生活中的指数问题熟练的转化为形如y形式加以思考,既巩固了概念又为后面对数函数的学习提供了一个很好的反思性生长点。

希尔伯特曾这样说“在解决一个数学问题时,如果我们没有获得成功,原因常常在于我们没有认识到更一般的概念,眼下要解决的问题不过是一连串有关问题的一个环节[5]。”

所以我们要在日常教学中抓基础,注意平时点滴。

三.结束语

关于中学生数学思维方法培养研究是一个庞大的研究课题,本文仅从三个方面概述了如何对中学生数学思维方法的培养,其中反思型思维方法的培养我对其进行细致的描述其目的在于反思型思维方法不仅适用于任何年龄段学生的学习而且不需要过多的设备简单易行而且效果显著,别适合教学设备不先进的地区。

参考文献

[1] 王宪昌.数学思维方法[M].北京:人民教育出版社,2002,61-83.

[2] LyDavid Kembet,Alicejoens,Alice ioke,Jan mckay,Kit Sinclair,Haxfison tse,Celia webb.Frances wongand Ella yeun,Determining the leve of eftive thinking from students witten journals using a coding scheme based On the work of Meizirow[M].Interntional jouranl of lifelong educatioru January-Fcbmary 1999,VoL.18,NO.1,18-33.

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