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小学科学教材中有许多属于解暗箱的课题,例如:《火山》、《地震》、《地球内部有什么》、《食物到哪里去了》、《潜望镜的秘密》等。这些课题通过引导学生反复感知那些可感知的事物的外部情况,研究有关事实,抓住推理的突破口,间接推断出事物的本质和特征,探索其内部奥秘。实质上解暗箱是由表及里进行探究的科学方法,运用的是一种逻辑思维方法,从另一个角度为人们提供了一条认识事物的重要途径。前不久我市推出了小学科学“解暗箱”课堂教学策略,在对策略的实践和应用的过程中,我注重对学生逻辑思维能力的发展,培养学生的逻辑推理能力。下面浅谈一下在教学中的一些做法:
一、在“创设情境、发现暗箱”的教学中,加强儿童对学习材料的充分理解。使学生对于要探究的内容有全面的了解,在头脑中形成初步的表象
暗箱是指那些不能打开或不能从外部直接观察其内部状态的系统。“暗箱”内容是不能直接感知的,但根据一定的可感知的的外部情况,可以间接推断出来,这一过程即是“解暗箱”的过程。“解暗箱”的课题通过引导学生反复感知那些可感知的事物的外部情况,研究有关事实,抓住推理的突破口,间接推断出事物的本质和特征,探索其内部奥秘。
学生的事实储备,是学生进行推理活动的“物质基础”。所以在进行逻辑推理之前,要让学生拥有大量的相关客观事实。客观事实是分析、推理、判断的前提和基础,除教材提供的事实外,还要启发学生根据已有的知识和经验来获取更多的事实发现,为下一步的推理活动提供更为充分的事实。所以在教学中我引导学生对于生活中的事实进行充分的分析,让学生对实际生活中的事实得到充分感知。例:在教学《苹果为什么落地》中我通过学生发现生活中大量的物体落地的事实,以及教师出示的各种物体落地的图片,让学生在此环节初步感受生活中的“苹果落地的现象”。
通过大量物体落地的事实,唤醒学生的生活经验。在此基础上引导学生从不同角度、不同层面进行思考,提出本节课研究的问题,发现本节课的“暗箱”即:苹果为什么落地。客观事实是分析、推理、判断的前提和基础,除教材提供的事实外,还要启发学生根据已有的知识和经验来获取更多的事实发现,为下一步的推理活动提供更为充分的事实。
二、在“依据事实,猜测暗箱”的教学过程中,渗透逻辑推理方法,培养学生的逻辑推理能力
“依据事实,猜测暗箱”是“解暗箱”课型教学的主体部分,也是发展学生逻辑思维、培养学生逻辑推理能力的最好时机。在教学中,我以生活事实为依据,以教材为具体实施内容,对学生进行逻辑推理能力的培养。例如:我执教的《果实是怎样形成的》一课中,在自然界中有各种各样的果实,它们是是怎样形成的呢?你认为可能与什么有关?
学生依据事实“在生活中,我们总是看到花谢了就会长出果实来”进行猜想,认为“可能与花有关”,然后出示花的构造图,引导学生猜想究竟是花的哪一部分发育成了果实?依据生活经验,学生在生活中经历过花谢的情景:花瓣凋落了不可能发育成果实;仔细观察凋落的花瓣中还有一些雄蕊,所以雄蕊也不可能发育成果实;萼片只是一片小叶子形状不可能发育成果实;由此经过生活事实的证明和层层的推理,只有雌蕊有可能发育成果实。教学中我依据学生已有的生活经验和知识经验,推理果实的形成原因。
三、在“模拟验证、揭示暗箱”的教学中,注重学生的自主交流,充分发挥语言对于逻辑推理的促进作用
语言是人们交际的手段,同时又是人们思维的工具。发展学生的逻辑思维、提高学生的逻辑推理能力离不开语言这个载体。在教学中,我以语言为载体,鼓励学生大胆发言,用语言表达其逻辑思维的过程和结果。教学中我让学生针对要研究的问题,结合对暗箱外部信息的了解和内部成因的假设,制订方案。制订方案时,一方面发挥教师引导、帮助、点拔的作用,另一方面引导学生用语言清晰的表达自己的方案。在表达过程中要求学生做到语言科学、规范、简练,让学生用语言叙述思维过程。展示交流是揭示暗箱的重要一环,要引导学生对获得的感性认识进行去粗取精、去伪存真、由表及里的整理加工,并能与前面的猜想与假设进行比较验证,从而得出理性的结论。
固然,中国科幻的现状,有中国文化传统的限制,但与其坐而批评中国传统文化的弊端,不如行动起来,分析其原因,找到推进中国科幻向前发展的道路。
一、高中语文对科幻作品关注缺失及原因分析
不论是什么版本的高中语文教材,都没有选入科幻作品,小说没有,戏剧文学也没有。这种情况反映了中国语文对科幻作品的漠视。教材没有选入这些科幻作品,这是造成现状的主要原因。
那么高中语文教师有没有在具体的教学实践中,引导学生关注科幻作品的呢?答案不说自明,显然没有。高中语文教师主要的目标是高考。虽然培养科幻能力和高考大目标是一致的,但当今高中语文教师整体水平不高,对教材的把握和处理能力较弱,不能根据语文课程标准独立地取舍增删教学内容,只是跟随教材亦步亦趋。从另一个角度来说,当今的高中语文教师也是在这种教育环境和教材的教育下成长起来的,在高考文理分科的情况下,高中语文教师的科学知识是欠缺的,科学素养是不高的,对科幻作品的教学即使有热情,也只能望而却步。
作为学习者的学生,对科幻的态度是如何呢?从美国科幻大片的票房就可以看出来:热情似火。但在当今的教育环境下,特别是在目前的文理分科的高考制度面前,在家长的强大的期望值或压力下,只能把热情抛弃不顾或深埋于心底。
高中语文教师没有力量改变目前的教育环境和考试制度,那么是不是只是感慨呢?行动,只有行动,才能达到理想的彼岸。
二、观念转变是关键
不论是整个教育环境对科幻作品的漠视,还是教师对科幻作品的陌生,这样教育的观念转变过来,问题就好解决。常言说,观念一变天地宽,教师要把以师为本转变到以生为本,而且这个以生为本,不是以学生的考试为本,而是以学生一生的发展为本,为学生一生的发展奠基。这样,就能突破整个教育环境的束缚,就能解决语文教师知识欠缺的问题。所以,高中语文教师要充分认识到叶永烈说的这句话的重要性:“归根结底,科幻小说的缺失,还是一个民族的科学素养和科学意识的问题。”对比中美两国科幻作品的数量就能看出两个民族的科学素养和科学意识的差距。美国书店科幻小说单列多个书架,美国电影票房前10名的大片,每年都有两三部是科幻片。在中国能够畅销的科幻作品寥寥可数。而在20世纪80年代初期的科技热返潮后,人们已经很久没有关心过科学题材的小说写作。只有从思想上认识到中美两个国家对科幻作品的热情和差距,才能知耻而后勇。只有认识到科幻能力的培养是创新能力培养重要的一个方面,而创新关系到一个民族的生存和发展,只有达到这样的认识高度,我们语文教师才能体会到我们肩上的担子有多重。
有的教师会问:为什么说科幻能力的培养是高中语文不能推辞的责任,其他教师呢?其他行业呢?高中学生已经具备了较为全面而深厚的科学基础知识,他们的世界观和价值观已初步形成,能认识到科学技术是工具,是一把双刃剑。例如核能的认识和利用,既能为人类发电、看病,又能造成核武器毁灭地球和人类。所以,高中学生能全面地考虑问题,能更好地创作科幻作品来,而小学和初中的学生的幻想更多是没有科学依据的想象。
三、行动是基础
有了想法,就要行动。既然认识到科幻能力的培养的重要性,只有行动起来,才能有成效,否则永远是空想。因此我们要行动起来。
1.打造合适的校园小环境。
改变整个社会的大环境,非一人之力,非一时之功,但改变校园小环境是力所能及的。利用现在课程改革的机会,高举“一切为了学生”的大旗,我们应向学生推荐合适的科幻作品。例如从学生感兴趣的电影入手,组织学生观看《阿凡达》、《2012》、《异形》系列、《终结者》系列等,组织学生讨论科幻与玄幻的根本区别。玄幻小说往往是以魔法世界或者人类历史为基础的。其中魔法世界和科学世界是平行的(请注意:是平行,不是对立。人类的学问共分为5种:巫术、宗教、哲学、文艺、科学。魔法、法术都属于巫术,中医和武术介于巫术和科学之间)。而人类历史则是双方都通用的。不同的是,玄幻的基础可以是过去的历史,而不会是未来的历史。科幻更注重未来的历史。
2.组建科幻社团组织,培养科幻中坚力量。
个人的力量是渺小的,但组织起来的力量是巨大的,把对科幻感兴趣的学生组织起来,组建学生科幻社团,这样就能影响更多的人。
3.开设科幻选修课。
现行的高中语文教材没有科幻作品,苏教版的短篇小说选读也没有选入科幻小说,因此,高中语文教师需要自己研究,为学生开设科幻选修课,如《科幻电影赏析》《科幻小说选读》等。
4.举办科幻作品大赛,给学生展示自己才华的平台。
在适当时机,举办科幻小说大赛、科幻画比赛等,让学生发挥自己的智慧和才能。
四、培养思维的深度是培养科幻能力的保证
培养科幻能力的保证是培养学生合理的逻辑推理能力。科普作品描述的都是现实的科学,逻辑推理正是科幻和科普的区别。“合理的”这个限定词,则将玄幻清理了出去。从现实的科学世界出发,如果描述的是现实,我们看到的还是现实的科学世界。但是加上合理的逻辑推理,我们看到的就是科幻作品了。
Abstract: The most of colleges have reached an agreement on the issue that advanced mathematics should be a basic compulsory course for liberal arts students. In the paper, it proposed that the quartette mathematics teaching for imparting mathematics knowledge, cultivating mathematics thinking, spreading mathematics idea, elaborating mathematics culture should be implemented in classroom teaching. The quartette mathematics teaching could provide a reference for mathematics education reform.
关键词: 文科数学;四维一体;教学改革;理性思维
Key words: advanced mathematics for liberal arts students;quartette;education reform;rational thinking
中图分类号:G633.6 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)28-0275-02
0 引言
数学以其高度的抽象性,严密的逻辑性,广泛的应用性,一直在大学教育中占有重要的地位。随着现代科学的发展,不仅自然科学数学化,而且社会科学也数学化,甚至人文领域中许多研究对象的数量化趋势愈发加强,加之计算机的普及和应用,这些给我们一个重要的启示:每一个想成为有较高文化素质的现代人都应当具备较高的数学素质。在高等学校教育教学改革过程中,加强文理渗透,推进素质教育已成共识,绝大多数高校已将高等数学作为文科类大学生的一门必修的通识课程。笔者所在学校也较早开始开设文科高数课程。
1 文科数学课程开展的现状
从全国范围来看,普遍开设文科高数也就十来年的时间。目前在教学大纲并没有统一的标准,教材选择,教学内容和教学方法也是百花齐放。在教学过程中出现了不少新问题,总结如下:
1.1 课程建设的问题 理工科的数学课程对大学阶段的专业课程有着理论指导和通用工具的作用,文科数学课程不具有明显的上述特点,所以在教学目的和教学内容上并不明确,国内大体分两类:第一类,沿袭传统理工科高等数学的教学模式,将其精简,讲授较系统的数学知识,第二类,讲授数学文化,介绍数学分支,不过多的要求具体的数学知识和逻辑推理。第一类比例较大,笔者所在学校的情况均属于第一类。
1.2 重视程度不够的问题 这个问题在教师和学生两方面都有体现。教师将文科数学看做理工科高数的简单化,忽视文科学生的特点。学生认为文科数学不能学以致用,没有明确的动力和兴趣。
1.3 高等数学的要求和文科学生的特点之间的不相容问题 高等数学有结构严谨,概念抽象,注重逻辑推理和计算,系统性强的特点,这些要求学生要有一定的数学基础,具有一定的抽象思维能力和逻辑推理能力。而文科生往往缺乏这样的基础和能力。
1.4 教师经验不足,缺乏因材施教的能力。正因为第3点,更需要教师在传授数学知识的同时能够培养学生的数学思维,让其领悟数学思想。这些问题导致目前文科高数课程出现教师不好教,学生不好学,课堂教学达不到预期的效果的情况。不少学校开展了文科数学课程的教育教学改革,也出现了不少令人欣喜的成果,比如模块化教学,合理运用多媒体,数学实验,启发式教学,撰写读书报告等等。
2 四维一体的文科数学教学新思路
教育部高等学校数学与统计学教学指导委员会的《数学学科专业发展战略研究报告》中指出数学教育在理工科人才培养中的作用主要体现在五个方面:数学工具,理性思维,数学文化,审美情操,终身学习。当然最重要的作用还是作为工具,为专业知识的学习服务。数学教育在文科人才培养的作用,我们认为不应仅仅以掌握工具为目的教会学生解题,更主要的是培养学生理性思维能力,提高数学素养。因此,针对文科数学教学实践中面临的问题,提出在课堂教学过程中实践立足数学知识,培养数学思维,传播数学思想,介绍数学文化四维一体的文科数学教学的新思路。
2.1 问题与对策 我们首先给出文科数学教学中面临的主要问题及对策。
问题1 对数列极限,函数极限,无穷小,函数连续性和间断点,函数导数等基本概念的理解与认识。高等数学知识结构严谨,系统性强,概念抽象。基本概念是知识体系的基础,它体现了重要的数学思想,并且对理论有着指导作用,而概念往往很抽象,如何正确的理解它,认识它的本质,甚至来指导我们在日常生活中透过现象看本质。
对策1 用简洁通俗的语言去解释表达抽象的概念,对相关的典型选择题,判断题剖析,注重反例的作用。反例在学习数学过程中,尤其是在初学者的学习中作用非常重要,教师要认识到反例在文科数学教学过程的重要性,一个具体的反例胜过你大量的解释,可以立刻消除学生思想上的困惑。
问题2 重结论不重背景,重知识不重思想,重计算不重推理的方式。
许多教师也满足与教会学生辨别类型题,照猫画虎的解答类型题,考试也几乎全是计算题。但是这种做法教给学生形式的东西居多,本质的东西较少,学生学到的是照葫芦画瓢的术,而不是数学思想。学生由此可以应付考试却难以提高数学素养,培养辩证思维,逻辑思维的能力。
对策2 采用启发式教学,通过不同的现象引导学生总结问题的本质,从中提炼出重要的数学思想,并且让数学思想贯穿整个教学体系中。重视几个重要定理的推导和应用。例如闭区间连续函数的性质,微分中值定理等,这部分内容理论性强,注重逻辑推理,在应用中对学生的抽象思维能力和逻辑推理能力要求高。我们需要有意识的锻炼,培养学生的数学思维能力,特别是在运用构造法证明时还原思考过程,让学生形成认识问题——提出解决方案——否定——再认识——再解决螺旋式的思考习惯,从而提高他们的理性思维能力。
问题3 学生对具体函数的性质,具体方法掌握不住。
对策3 结合多媒体和数学软件,利用现代化的教学手段,让学生形象直观的认识重要函数及其性质,甚至可以再现具体方法的实现过程,例如微元法求旋转体体积。
问题4 学生有对数学的恐惧感,缺乏学好数学的信心。许多文科生数学基础差,高中阶段就对数学避而远之,会对大学阶段继续学习高等数学产生抵触情绪。
对策4 注重课堂前5分钟,在讲授新内容的时候把相关的历史人物,知识背景做一下简单介绍,引发学生的学习兴趣,在课堂中可随时穿插一些数学文化和典故,让学生保持一种轻松积极地的态度学习数学。
2.2 案例分析 下面是我们在实际教学过程中实践四维一体的文科数学教学新思路的两个典型案例。
案例1 定理 有限个无穷小的和是无穷小。
这个定理理解起来并不困难,但是需要强调前面的限定词有限个。这就会使得有很多同学有疑问:这个限定词不能去掉吗?首先,有学生产生这样的疑问是值得肯定的,说明他思考了。那么我们遵循这个思路去掉这个限定词,结论就是:无穷小的和是无穷小。提问:这个结论和定理有何区别?互动:对比很明显,后面结论的前提更广泛,这个结论若成立不仅可以推出定理而且还会有什么推论?这时就会有同学立刻反应:无限个无穷小的和也是无穷小。很棒!到这一步,很多同学明白了,关键就要看这个结论是否成立。如果成立,那么定理中的那个限定词就得去掉。可定理中既然有那就说明这个结论是不成立的。提问:为什么不成立?哪位同学可以证明或者解释一下?互动:这时可以让同学们讨论一下。同时老师可以提示一下在证明否定性命题或说明某个结论不成立通常有力的办法就是举反例。尽管找到无限个无穷小的和不是无穷小的例子对于文科生来说有些困难,但是整个分析过程体现了数学思维的逻辑性和严密性,对学生理性思维的养成是一个很好的锻炼。最后给出反例:■(■)=1
其实当把这个反例呈现给学生时,学生恍然大悟,反例很简单。
整个过程教师引导学生按照数学的逻辑去思考和推理,让学生养成一种理性的思维习惯。如果我们将这种方法贯穿于整个课程中,不仅会让学生在学习中形成良好的思考方式,而且会让学生在现实生活中面临问题时能够理性分析。
案例2 定积分的牛顿-莱布尼茨公式。
定积分计算最重要的工具就是牛顿-莱布尼茨公式,这个公式也给出了不定积分和定积分的联系。如果只给结论不给证明的话学生就会觉得难以理解。如果给出证明,过程并不简短,需要让学生保持足够的专注度。怎样能使学生对这个公式产生浓厚的兴趣呢?我们可以对历史上关于牛顿和莱布尼茨到底谁先提出微积分的争议做一个简介,学生也就明白这个公式命名的由来,自然就对公式的证明有了兴趣。这样课堂效果就会很好,学生就更容易理解并掌握这个公式。
这个过程不仅活跃了课堂气氛,而且让学生对数学文化产生兴趣。
首先要求教师要对相关的历史知识和背景要学习了解,整个课程中这样的机会并不少见,这也对教师的数学素养的提高有着促进作用。同时给学生介绍了数学的历史知识,为他们了解数学文化提供的一扇窗。
3 总结
文章结合目前的文科数学的教学模式,提出在课堂教学过程中实践立足数学知识,培养数学思维,传播数学思想,介绍数学文化四维一体的文科数学教学的新思路,为文科数学的教育改革不断地探索与改进提供有益的尝试.四维一体的文科数学教学模式具有可移植性,坚持实践,对教师和学生的数学素养都会有提升,会对学生今后的人生起到积极影响。
参考文献:
[1]教育部高等教育司.高等理工学科专业发展战略研究报告[M].北京:高等教育出版社,2006.
关键词:高中物理 探究作用 发挥
课程改革十多年以来,探究式教学已经成为高中物理课堂上的一种常态,伴随着新课程的推进,探究式教学在高中物理中的推进实际上也有着积极与消极两方面的评价,很多时候人们都认为探究式教学不仅耗费时间,而且效果看起来似乎也没有那么明显。也因此,在实际教学中真正能够放手让学生探究的情形并不多见,即使在一些公开课或比武课中,探究式教学往往也只是一种点缀,以示教师有探究式教学的意识或是课堂上有探究的存在。这实际上就给高中物理教师提出了一个有价值的探究课题,即高中物理教学中如何才能切实有效地发挥探究的作用。
一、探究式教学的前世今生
在很多高中物理教师看来,运用探究式教学是不需要知道探究式教学的前世今生的。应当说这一认识有一定的道理,因为教师不是研究者,而研究探究式教学似乎也看不到直接的作用。但在笔者看来,这一观点也不完全正确,因为教学总是要带有一定的研究态度的,对于探究式教学,知其然且知其所以然,可以让我们对探究式教学的理解更为深刻。
通常认为,探究式教学最初来源于布鲁纳的发现教学,在经过后人的加工,尤其是经过施瓦布等人的完善之后,才系统地提出了探究式教学的理论。在研究者看来,探究式教学最大的作用在于通过探究环节的实施,可以让学生得到思维能力的发展,特别是对于理科的学习作用更加突出。因此教师应当遵循科学知识发展过程中的规律,引导学生经历科学探究的过程,从而全面提高学生的科学素养。
结合这一历史认识,我们再看今天的探究式教学,会发现两者之间存在一定的差异,如果说探究形式上还有一些相似的话,那在探究实质上还是有所差别的。尤其是当前物理课堂上的探究常常处于浅尝辄止的情境,使得学生只是在探究形式上做文章,对于探究的实质则接触不够,这自然就谈不上探究能力的提升,也就出现了探究式教学无效的现象。探究无效,实际上是指探究形式只重形式不重实质的结果,而这又与对探究式历史的理解肤浅有关。这里笔者建议物理教师可以翻开物理学史看看,就会发现其中的科学探究史要远比目前课堂上出现的探究要丰富得多,深刻得多。
二、探究式教学的作用发挥
那么,科学探究在课堂上应当如何存在?科学探究的作用又怎样才能得到切实的发挥呢?笔者认为还是要从探究的实质出发,真正让学生进入到探究的情境中去。
其实,科学探究并非只发生在大型的物理规律得出的过程中,有时一个基本的概念也可以进行探究。以“动能的概念”为例,学生在初中阶段已经积累了对动能概念的定性认识,到了高中阶段的学习方向是对其进行定量的描述,这个过程的探究实际上不需要花费太多的时间,但却同样可以经历一个完整的探究过程,尤其是这个探究过程可以在学生未知结果的情形下进行,因此可以在最大限度内贴近探究的实质。这个探究过程主要是一个逻辑推理的过程:选择一个运动的实例,根据外力F做功与动能EK变化的例子,即可得出EK=Fs,然后结合牛顿第二运动定律F=ma与运动学的关系v2=2as,即可通过逻辑推理得出动能的表达式。在这个过程中如果教师设计得当,除了问题的提出之外,还可以让学生猜想动能的表达式(学生已经知道动能的大小与质量和速度有关,因此猜想应当如何生成与质量和速度有关的表达式)。探究的过程则是逻辑推理的过程,具体的实验在此处的作用发挥不及逻辑推理,这也是科学探究的另一个认识――实验虽然重要,但逻辑推理往往发生于实验之前,更能体现物理思维。
通过这个相对简单易懂的例子再去理解科学探究,笔者认为应当建立这样的两点认识:其一,科学探究一定要真实。即科学探究一定要让学生真探究,而不是知道结果后进行思路上的倒推。其中需要注意的是,由于教师已经知道探究的结果,因而往往采用倒推的思维去判断学生的思维,于是就会发生学生的思维与教师的思维不一致的情况。这时否认学生的思维就是一种无视探究性质的表现,因为既然是学生的探究,就一定要遵从学生的思维。其二,科学探究一定要到位。这里的到位是指要认真对待学生的每一种思维,高中物理相对复杂,学生在探究的过程中思维难免出现错误,但只要学生是认真思考的,那么每一个错误都可能是有价值的,因而需要在探究的过程中认真对待,不能用已有的唯一思路去否定学生的发散性与创造性思维。
三、探究式教学的研究思考
事实上,笔者根据对高中物理教学的研究与了解,发现相当多的教师对科学探究作用的认识存在一定的局限性,即总认为能够培养学生的应试能力的探究才是有效的。这其实不太正确,因为探究是一个综合了思维(提出问题、猜想等)与动作(实验等)的过程,这个过程既会形成思维能力,又会提升实验技能,而当前高中物理的评价中往往集中在知识与抽象思维能力上,使学生很多的其他能力得不到考查。
关键词:初中数学;习题教学;错因分析;应对策略
美国数学家波利亚指出:“中学数学教学的首要任务就是加强解题训练。”解题是数学教学活动中最基本的活动形式,无论是概念的形成、定理的掌握、公式的运用以及数学思想方法和技能技巧的获得,还是学生智力的培养、能力的形成与发展,都离不开“解题”这一过程,同时教师也可以通过“习题”这一教学活动及时掌握学生的学习情况。可见,习题教学在数学学习中有着至关重要的作用。
一、习题教学在数学教学中的作用
数学习题是学习数学、教授数学、研究数学的必要途径,在数学学习中发挥着十分重要的作用。
(一)通过习题,引导教与学
习题是传授知识、巩固知识、培养能力、提炼数学思想与方法的载体,具有很强的导向作用,在教学中有力地引导着教与学。
(二)通过习题,学习数学的基本知识
通过习题,形成的必要技能、技巧,这也是数学习题的首要任务。
(三)通过习题,可以培养学生的数学思想和方法
数学的最终目的是让学生形成一种数学素养和能力。数学素养的高低主要体现是否能“数学地看问题”和“数学地思维”。
(四)通过习题,培养学生良好的思想品德和个性心理素质
二、不同习题类解题中的错误原因
学生在解题中经常出现各种原因导致不能正确地得出结论,对错误进行分析,有利于降低错误发生的几率。笔者根据教学出现的错误情况,总结如下:
(一)求解题中错因分析
1.知识混淆,理解偏差,导致错误
数学学习中,由于对数学概念、定理、公理、公式、法则等知识出现混淆,或出现知识遗忘,从而造成理解上的偏差,出现错误。
【习题1】2m=a,2n=b,用a,b表示2m+n。
错误解题:2m+n=a+b。
分析:对于同底数幂的乘法法则模糊,而此题是公式的逆用,am+n=aman(m,n为正整数)。正确的解是:2m+n=2m・2n=ab。
2.运算能力差,导致计算错误
初中数学学习中,很多学生把精力放在思维能力的培养方面,而忽视对运算能力的训练,导致一算就错。如,在方程式解决实际问题中,列出了正确的方程,却在解方程时出现错误,导致前功尽弃。
(1)忽视范围,导致错误
【习题2】a为何值时,关于x的分式方程■=2的解为正数。
错误解题:
去分母得出:x=■
■=2的解为正数
■>0,a>-10
分析:忽视了分式自身所隐含的条件(分母不为0),从而导致错误的出现。正确的答案应是:a>-10且a≠0。
(2)分类不当,导致错误
讨论是一种重要的数学思想,也是一种重要的解题策略,在初中数学学习中占有很重要的位置,但是分类时常常忽视影响分类的关键点和分类原则。
(二)证明题中错因分析
1.作图不当,导致错误
图形可以把复杂抽象的数学内容形象化、条理化,在初中数学教学中,培养学生的画图能力,对于帮助学生理清思路,找到解法、促进知识系统化有着很重要的意义,尤其是在几何证明题中。但是在实际解题中,部分学生常常由于作图不当,造成解题错误。
2.推理不严谨,导致论证错误
运算能力、逻辑推理能力、空间想象能力是数学的三大能力。在逻辑推理方面,部分学生在思考、处理、解决问题时,不能正确运用数学语言,合理使用概念,恰当地进行判断,而出现错误。
3.论据错误,导致错误
证明题中,由于对数学概念、公理、定理、命题使用上的错误,导致整个证明过程的错误,也就是论据错误,导致结论错误。
三、应对策略
(一)审清策略
认真审题,收集全部信息,并对信息进行正确整合,形成正确习题解决的条件分析习惯。
严把条件,确定解题思路。首先粗略审题,有个大致了解;其次,精读题目,明确题目明显条件,又不遗漏不显著条件;最后用自己的语言复述题意,使题意直观化、形象化。这对于提高学生的分析能力、综合能力和语言表达能力有很大的促进作用。
(二)分析策略
正确把握文字所反映的数量关系,让学生经常复述题意,独立找到已知量与未知量,做到熟悉题目和理解题目。
理清图形的几何特征,能够熟练分析图形至基本图形,这是顺利找到思路的有效途径。
(三)联系策略
广泛联想产生直觉,教师指导学生通过广泛的联系,迅速地局部推理。产生一种解题的思路,从而形成思路,把问题变为可能。如,见到梯形问题,就会想怎么转化(平行四边形、三角形、矩形、直角三角形、还是补成大三角形)。
抓住问题实质,弄清题目的条件,所求目标,抓住问题实质,形成准确的解题思路,有效解决问题。
总之,通过数学习题,可以发展学生的数学能力,加强学生的应用意识,形成数学思维习惯。因此,需要教师在教学中要引导学生不断摸索习题的解题规律和解题策略,提高学生的数学素养。
[关键词] 推理能力;发展;提问设计;能力的培养
一、 初中生推理能力的发展具有如下特点
1. 初中生的合情推理能力随年级的升高呈现缓慢增长趋势。
在新课程实施过程中,初中生的合情推理能力得到了一定的发展。原因主要在于:一是目前使用的新教材有利于合情推理教学;二是教师的教学观念的转变,对新课程的理念有了一定的体会。三是中考试题的导向作用。从最近几年各地的数学中考题来看,各地都比较重视对合情推理能力的考查,比如让学生寻找规律,提出猜想等,因此教师在教学中比较重视对合情推理能力的培养。
随着学生知识量的增加,猜想能力随年级的升高而呈现增长的趋势。由于教师在整个初中阶段都注重了对合情推理能力的培养,使得各年级之间的合情推理能力高低差异并不明显,因此初中生的合情推理能力随年级的升高增长呈现缓慢趋势。
2.初中生的演绎推理能力随年级的升高而快速增长。
一是学生随着年龄的增长,思维的发展日趋成熟,思维更加趋于抽象化、形式化,演绎推理能力的水平将得到提高;二是学生演绎推理能力与其自身基础知识与基本技能的掌握程度是成正比的;三是从教材的编排来看,符合学生的认知发展规律。所以初中生的演绎推理能力随年级的升高呈现出快速增长的趋势。
3. 初中生缺乏检验反思能力。
通过多年的教学,总结出多数学生欠缺检验反思能力。甚至有些学生不懂得如何检验,能够进行检验并进一步进行推广的学生寥寥无几。
二、仔细设计问题,激发学生猜想数学猜想是数学研究中合情的推理,是数学证明的前提
只有对数学问题的猜想,才会激发学生解决问题的兴趣,启迪学生的创造思维,从而发现问题、解决问题. 数学猜想是在已有数学知识和数学事实的基础上,对未知量及其规律做出的似真判断,是科学假说在数学的体现,它一旦得到论证便上升为数学理论. 牛顿有一句名言:“没有大胆的猜想,就做不出伟大的发现.”数学家通过“提出问题―分析问题―作出猜想―检验证明”,开拓新领域,创立新理论. 在中学数学教学中,许多命题的发现、性质的得出、思路的形成和方法的创造,都可以通过数学猜想而得到. 通过猜想不仅有利于学生牢固地掌握知识,也有利于培养他们的推理能力。
数学教学中对学生进行合情推理能力的培养,对于我们教师,能提高教学效率,增加课堂教学的趣味性,优化教学条件,提升教学水平和业务水平。对于学生,它不但能使学生学到知识,会解决问题而且能使学掌握在新问题出现时该如何应对的思想方法。
三、初中生数学推理能力的培养策略
1.在教学中培养良好的推理风气。
推理能力的发展不同于一般知识与技能的获得,它是一个缓慢的过程,这种能力往往不是老师教会地,更多的是学生自己“悟”出来的。因此教师应在班级中培养良好的推理风气,让学生在数学学习的过程中发展自己的推理能力。
2.培养学生提出数学猜想的能力。
教学中营造民主氛围,让学生敢于猜想。营造和谐民主、生动活泼的学习气氛能使学生的精神振奋,思维活跃,学生才可能无拘束地去猜想。当学生猜想时,不能因为学生讲不清其中的道理而指责学生“瞎猜”、“胡说八道”,而应该耐心地倾听他们的发言,对于他们猜想中的合理成分要给予充分地肯定,同时要容忍学生因一时的“发现”或“成功”而出现短暂的“忘乎所以”,这样学生就不会有所顾虑,遇到新问题时便敢于猜想。
3.渗透逻辑推理知识。
教师在指导学生循序渐进地学习数学基础知识的同时,适时地介绍有关逻辑的基本知识,要求学生有意识地去领会、理解并逐步掌握这些逻辑思维的基本形式和方法,保证思维的正确性和合理性。这样还可以使学生加深对己学过概念、命题、方法的理解,有利于今后的学习。例如,结合教学内容,适时地介绍概念定义的方式、概念的正确分类方法、推理与证明的规则等,就可以防止学生出现逻辑错误,逐步提高逻辑思维能力。
4.提高学生反思的能力。
荷兰著名数学教育家弗赖登塔尔指出:反思是数学思维活动的核心和动力。对自己的数学活动过程进行反思和自我调节实际上是一个独立思考、推理的过程。因为“跳出来”审视自己的活动,需要综合考虑,严密思考,本质上就是一个分析、推理的过程。因此在教学中教师要注意培养学生的反思和调节能力,以提高学生的推理能力。在培养学生反思能力方面,教师要重视引导学生做到课堂上反思、课后反思、单元小结反思,引导学生通过“反思型数学日记”训练学生的反思习惯,在教学中要注意收集和总结学生在数学活动中发生错误的典型材料,在教学中有针对性地设计反思性问题,并鼓励学生现身说法,开展积极的评论和研讨等。
关键词:小学数学;数学思维;基础教学
数学是研究数量、变化、结构、空间、信息等概念的学科,数学属于形式科学的一种,在人类历史发展及社会生活中,数学发挥着不可替代的作用,数学是学习、研究现代科学技术必不可少的工具。小学数学是数学学习的基础阶段,也是为初中学习及日常生活计算打下数学基础的重要阶段。
一、小学数学的教学意义
小学数学教学是指运用教材,教会小学生认识数、四则运算、图形、长度的计算公式及单位转换等一系列知识。当前人们多将小学数学理解为加减乘除的学习,许多小学数学教在教学过程中仅注重学生对数字运算的掌握,对于其他学科与数学之间的关联及逻辑关系关注较少。在数学教学中,公式是进行运算的基础,但单纯通过公式不能解决问题,公式与数学内容的结合才是正确解题的关键。而数学包括想象能力、观察能力、逻辑推理能力等多种内容。因此,小学数学教学在数学教学中有着不可或缺的作用。首先,小学是学生进行数学学习的基础阶段,是开发学生情感、兴趣爱好等非智力因素的重要阶段,通过小学数学教学能不断激发小学生对数学的兴趣,进而提升学生的学习积极性,为其他学科学习打下良好的兴趣基础;其次,数学学习需要良好的逻辑思维能力,进行小学数学教学能不断提升小学生的思维能力,促进小学生的观察能力、思考能力等逐步提升;第三,数学学习基于事实,而逻辑推理能力是学习的根本,通过小学数学的教学能使小学生养成良好的素养,训练他们依据事实来解决问题。
二、小学数学教学中培养学生数学思维的意义
数学教学以逻辑思维能力作为教学基础,当学生没有数学思维能力时,将出现思维混乱的状况,解题过程毫无条理,在解题过程中对于未见过的题目难以下手。不断培养学生的数学思维能力也是小学数学教学的重要目标。
1.小学数学教师培养学生的思维能力是提升小学生分析及解决问题的基础
小学生年龄较小,思想不成熟,对外界好奇心较重,且注意力较为分散,常难以集中注意力,因此小学生进行数学学习时常出现死记硬背状况,解题能力差。培养学生的思维能力能提升小学生的理解能力,让学生在解题时能在运用公式的基础上进行题目的分析、理解、思考,最终解决问题。
2.小学数学教师培养学生的思维能力是提升小学生判断力的基础
培养学生思维能力能促使学生获得思考能力,并逐渐从逻辑思维活动中学会分辨真假,并能促使学生逐渐形成自己的观点,提升学生的整体判断力。
3.小学数学教师培养学生的思维能力是提升小学生综合素养的基础
小学生的综合素养直接影响学生的未来发展状况,不同的小学生,受家庭因素、先天基因、外界环境因素等多种因素的影响,数学思维能力存在一定差异,而数学思维能力直接影响学生的总结能力,进而影响学生的综合素养,因此提升学生的思维能力能提升学生的综合素养,并影响学生的未来发展。
三、小学数学教学中培养学生数学思维的措施
1.激发学生学习兴趣
兴趣是学习最好的老师。小学生对外界较为好奇,注意力常难以集中。在小学数学教学中,教师也可利用小学生的好奇心,通过将强烈的好奇心转化为求知欲,进而提升学生的思维能力。在教学过程中,教师需利用小学生对陌生事物的好奇心,设计有创造性的、新颖的题目,提升学生的兴趣。如教师在讲解形状及角度这一课时,教师可提前准备各种形状的尺子,吸引小学生的注意,并着重讲解三角形内角测定,让学生动手自行测量三角形尺子的两个内角度数,并在学生测量第三个角之前直接报出第三个角的度数,使学生为教师的答案真伪产生好奇心,随后再进行测量,并讲解解题方法。
2.加强基础教学过程
小学数学教学过程中,思维能力体现在教学内容中的各个环节,因此,教师在教学过程中,不仅需要在新知识教授过程中注重培养学生思维能力,也需要在学生基础知识教学中培养其思维能力。在教学过程中,教师需要摒弃传统的教学模式,并注重引导学生推理分析问题。如引导学生掌握运算法则、概念等基础知识后,在课堂上加强与学生的互动,及时进行知识点梳理,并在每章节授课结束后,及时进行巩固练习。
3.将思维能力培养与生活实际关联
许多数学理论来自于生活,并且小学数学教育内容多与生活实际关联密切。教师在教学过程中,需将教学内容与生活实际相关联,在课堂中可多例举生活中的例子,引导学生将数学融入生活,及时通过所学数学知识解决生活中的问题,提升思维能力。
小学数学是教学中的重要内容,不断培养学生的思维能力,是当前小学教学中的重要内容。教师在教学过程中需不断提升小学生对数学的兴趣,并加强与学生的交流,将数学与生活实际融合,提升学生的思维能力,提升学生综合素养。
参考文献:
经过分析历年的高考历史真题发现,高考历史命题的立意变化了四次。即高考历史命题立意从最初的历史知识命题立意,到历史学科能力命题立意,再到历史学科素养命题立意,最后到历史学科核心素养命题立意。如下页图所示。
历史学科核心素养具体包含五个方面,分别是:时空观念、史料实证、历史理解、历史解释、历史价值观。
1.时空观念
时空观念是指对事物与特定时间及空间的联系进行观察、分析的观念。历史是跟时间紧密相连的,过去发生的事实是历史,现在发生的事实就能成为未来的历史。同时,历史也跟空间有联系。目前,人类的活动主要分布在地球上。地球上又可分为许多国家,每个国家的自然地理环境和人文活动不同,故每个国家的历史也不同。实际上,这一核心素养与全球史观相联系,要求同学们用全球观念、整体的观念来认识历史。对某一具体历史事实进行认识时,同学们要将历史事实放在具体的时空条件下。
2.史料实证
史料实证是指通过严格的检验获取可信史料,并据此努力重现历史真实的态度与方法。我们研究的历史事实都是在过去发生的,在时间上具有不可逆转性。我们要做的是通过对一些历史资料进行严格的检验和缜密的逻辑推理来努力再现历史事实。所以,这就涉及两个方面,一个是历史资料,另一个是逻辑推理。在平常的学习过程中,同学们应该注重在引用可靠历史资料的同时进行缜密的逻辑推理。这一核心素养与认真、严肃、求实的科学研究态度相对应,要“有一分史料说一分话”。
3.历史理解
历史理解是指将对史事的叙述提升为理解其意义的情感取向和理性认识。在平常的学习过程中,同学们要从实际出发客观地看待和理解过去的历史事实。要想正确理解历史事实,同学们应具有丰富的想象力,突破时空界限,感悟和理解历史事实。
4.历史解释
历史解释是指以史料为依据,以历史理解为基础,对历史事物进行理性分析和客观评判的能力。历史解释是以历史理解为基础的,因此要想正确地解释历史事实应先正确地理解历史事实。
5.历史价值观
著名心理学家朱智贤的思维发展研究结果表明:青少年逻辑推理能力的发展随年龄的增长而提高,高中毕业生完全具备理性思维的能力。然而,以高考考生作文为例,考生普遍缺失最基本的理性思考能力,只注意到事物的表象,钟情于感性的倾诉,对问题缺乏深思反问,对事物和现象不会进行因果分析,逻辑思维能力较差。
诚然,中国特有的文化传承导致了国人思维方式与西方的明显差异,中国人的思维方式是感性的、直觉的;西方则是理性的、逻辑的。我们必须明白,缺乏理性思维会使我们难以对事物进行严格的定义,难以进行逻辑推理和检验对错,甚至制约了社会的发展与进步。英国人李约瑟曾在《中国科学技术史》中提出这样的疑问:为什么近代自然科学起源于西欧而不是中国或其他地区?为什么古代中国人发明了指南针、火药、造纸术和印刷术,工业革命却没有发端于中国?而哥伦布、麦哲伦正是依靠指南针发现了世界,用火药打开了中国的大门,用造纸术和印刷术传播了欧洲文明。一个世纪后的今天,这个问题依旧在困扰着我们,2009年10月31日,钱学森在北京逝世,“钱学森之问”成为了中国教育界有识之士关注的焦点。“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才?”钱老提出的问题振聋发聩,引发了全国上下的反思。笔者以为,培养高中生的理性思维能力是造就人才的必备条件之一,是人才成长不可或缺的要素。
如何在高中阶段有效培养学生的理性思维,让理性思维之花绽放芳香,为高校输送既有人文素养又有科学素养的人才,笔者以为可从如下几方面入手:
一、用高考命题来引导、促进高中生理性思维训练
高考是为高校选拔优质生源,高考命题对考生的思维品质与思考质量必然要有充分的要求。
福建师范大学文学院孙绍振教授在《分值和题型:静悄悄的、实质性的突破——评2009年高考作文题》中指出:“抒情和感性叙事命题长期占据霸权统治地位,理性命题长期被忽视,脱离‘真知灼见’,盲目甚至麻木地拘执于‘真情实感’,是不是会导致素质上多情而弱智?”2011年高考语文考试结束后,北京大学语文教育研究所所长温儒敏教授接受记者专访时说:“我主张高考作文命题要改一改,从偏重感性和文笔,改为重视考查分析、概括和表达能力。”明确赞成高考作文命题应该趋于理性。中国写作学会副会长、福建师范大学文学院潘新和教授也表达了同样的观点:“高中作文教学应培养学生对生活对社会的理性思辨能力,作文训练应以议论文训练为主;对学生议论能力与思辨表达的检测考量,应是高考作文的主要方向。”
近期全国各地的高考作文命题表现出高度关注考生自身思维品质与思考质量的倾向。通过命题让考生直接面对并走进坚硬的现实,早一点读懂社会,读懂历史,学会理性地思考人生,是对中国教育的一种拯救,何况写作本来就是一件与思维密切相关的事。
高考试卷的评价往往起着引领教育方向的作用。如前几年一些文笔华丽却无内涵的考生作文被评为“优秀作文”,高中语文教学“三重三轻”的弊病(重文章体例、重文章语言、重表达技巧,轻审题立意、轻思维深度、轻思想内涵)也随之出现。可喜的是语文界已经发现这一现象,并引起了高度的重视。近年高考评卷中对学生的理性思维品质有了明显的要求,高考优秀作文的共性是充分体现考生个性,有自己的见解并能言之成理,充满智性和理性的光辉。高考评价对理性思维的重视,能有效警醒考生重视理性思维训练。
二、在高中语文阅读教学中,结合理性思维训练
1 名篇示范,启发理性思维
高中生作文理性思维升格的总体框架构建仍应在课堂。教师要善于引导学生在课堂上多思考,授课时要对作品内容表象做深入的分析,挖掘蕴含其中的哲学意蕴,引导学生从感性到理性阅读文章。名篇教学,应当指导学生在熟读课文感知形象以后作深入思考,对写人的课文,试着评价、臧否人物;对叙事的课文则可评价事件,说出自己的见解;还可以在领悟课文基本意义以后,推想引申意义、象征意义,甚至是联想意义,启发学生在写作时参照模仿,这对提升学生理性思维水平大有裨益。
2 设疑激趣,激活理性思维
理性思维的开端是好奇心,有好奇心是学生理性能力觉醒的一个征兆。因此,教学内容要有新意,教学方法要富有变化,要善于创设“山重水复疑无路”的意境,善于巧设悬念、设置“障碍”,吸引学生主动探索和思考。在问题的探究中,教师只作引导,让学生在知识的根据上追问,不仅问是什么、怎么样,更要问为什么是这样。教师在课堂上着意培养学生的理性思维能力,使学生养成深入思考问题的习惯,这种习惯会迁移到写作中,作文的理性思维自会得以呈现。
3 课堂“留白”,激发理性思维
时常听到“迭起,精彩纷呈”的公开课,“表演”结束,好评如潮。于是很多教师陷入一个误区,认为好的语文课尤其是公开课似乎不能“冷场”,要上得热热闹闹、迭起才满意。笔者对此不能苟同。语文课需要有适当的“冷场”,正如书画作品的有意“留白”。学生是学习的主体,学习过程是一个消化吸收、生成新知的过程,它需要静思,需要时间内化。课上得“迭起、精彩纷呈”,学生势必没有充分思考的时间,这种背景下所呈现的“繁荣”,只是一种“虚荣”。课堂有意安排一些学生自己读书思考的时间,教师多与学生零距离接触,作些指点和个别交流,养成学生冷静思考问题的习惯,这样培养出来的学生才是“有思想的芦苇”,而不是“人云亦云的鹦鹉”。
三、在高中作文写作训练中,注重理性思维训练
写作过程始终伴随着思维活动。学生在各种文体的练笔中,在大作文、小片段、周记等形式中展现自我、放飞思想。在写作的过程中,教师要教给学生理性的思维方法,训练其良好的思维品质。
高中阶段,应以论述类作文写作训练为主。议论文重在说理,以理服人是其本质特征,讲求言之成理、论之有据。“分析”是议论文写作的最基本要素。
1 因果分析法。即在叙述事例之后,说明事例的原因或结果与论点的关系。当事例带有结论性时,就分析其根源,即由果溯因;当事例带有缘由性时,就分析其结果,即由因求果。可用“之所以……是因为……”“正是由于……”的句式对事例进行分析论证。
2 假设分析法。即在列举事实论据之后,紧接着提出与论据相反的假设,并引出相应的结果,从而证明原论点的正确性。可用“试想”“如果……不是……”的句式,对事例从反面加以剖析。