浅析数学思维训练在初中数学教学中的应用
沈建红
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沈建红,. 浅析数学思维训练在初中数学教学中的应用[J]. 国际教育论坛,20185. DOI:.
摘要: 现阶段,在初中数学教学过程中,教师引进数学思维训练项目是必不可少的,教师需创设问题情景,激发学生学习兴趣,使其能够主动参与思维训练;并且还需要注重引导学生参与逻辑推理,培养其思维活力;再引进思维导图,展示知识网络,从而提高教育品质。本文对数学思维训练在初中数学教学中的应用策略进行分析探讨。
关键词: 数学思维训练;初中数学教学;应用
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引言:当前,在数学思维训练过程中,教师应当结合学生的实际需求,对训练活动、训练项目进行灵活把关、精确调控,借助丰富的教育工具,提高教育水平和效率。

一、数学思维训练的意义

数学思维训练对促进学生个人发展以及提升其学习能力,引进其解决复杂问题具备深远意义。数学具备较强的逻辑性,作为一门逻辑推理的学科,通过加强对学生的思维训练,能够帮助其有条理地分析问题,提出假设,进行推理验证,从而提高学习效率。另外,数学问题往往需要解决者从多个角度进行思考,寻找最优解,这种训练过程能够锻炼其问题解决能力,使其在应对复杂问题时能够快速抓住关键信息。此外,数学中有大量抽象的概念,如数、形、函数,学生需要深入理解,对相关概念进行深层次研学探究,通过这一学习过程,其抽象思维能力将得到显著提升。另外,解决数学问题需要学习者持之以恒,在面对难题时,需要进行反复思考,并尝试不同的方法,甚至花费大量时间进行验证,这一过程也能够培养其良好的耐心和毅力。因此,在初中数学教学过程中培养学生的数学思维能力,加强数学思维训练是必不可少的。

二、数学思维训练在初中数学教学中的应用策略

(一)创设问题情境,激发学习兴趣

思维训练是一个主动的过程,如果学生被动接受老师的知识灌输,不进行自主思考,那么则无助于提升其数学思维能力。为此,教师需要调动学生的学习兴趣,激发其主动学习的意识,从而才能够强化思维训练。教师可创设问题情境,借助问题的迁移指导,帮助学生在学习过程中主动参与思维训练。但是,教师所创设的问题情境应当具备挑战性、关联性,需要与学生日常生活进行关联互动,能够带动学生参与迁移性学习。同时,所设计的问题还应当具备一定难度和深度,能够激发学生的好奇心和求知欲,促使其主动探究、思考、总结。为了满足以上的教学需求,教师可选取学生熟悉的生活场景或事物作为问题情境的素材,结合诸如购物、旅行、建筑,让学生在解决实际问题的过程中学习数学知识。除此之外,教师可以通过设置悬念来激发学生的好奇心,引导其主动探索未知领域。最后,教师还可以引进一些有趣的故事典故来创设问题,借此不仅可以吸引学生的注意力,还能够让其感受到数学魅力。而教师所创设的问题应当包含丰富的思维训练项目、训练元素,问题中应当引进多元化的内容,为学生思维发展提供诸多方向,以此来强化对其思维培训。因此,教师在初中数学教学过程中可通过创设问题情境,强化对学生的思维训练,引导其主动思考探究,提高教学品质。

例如,在教授“勾股定理”时,教师以学校即将举行的“校园文化节”为背景,设计一个与勾股定理相关的问题情境。文化节期间,学校计划搭建一个临时舞台供学生们表演使用。舞台设计为直角梯形形状,其中上底为6米,下底为12米,高(即垂直于底边的直角边)为8米。为了确保舞台的稳定性,需要在舞台的一角安装一个斜向的支撑架。教师向学生提问:“为了搭建这个舞台,我们需要知道支撑架的长度。同学们,你们能利用我们所学的勾股定理来计算这个支撑架的长度吗?”这个问题与学生即将参与的校园文化节紧密相关,使他们能够感受到数学的实用性和趣味性。同时,通过解决这个实际问题,学生不仅能够复习和应用勾股定理,还能增强对几何图形的理解和分析能力。紧接着,教师引进关联性问题:“除了直接计算支撑架的长度外,你们还能否找到其他方法来验证这个长度的正确性?比如,利用相似三角形或者比例关系等方法。”这样的设置旨在激发学生的好奇心和求知欲,促使他们主动探究、思考并总结不同的解题策略。在引导学生思考的过程中,教师可以适时地设置一些悬念。例如,教师可以先不直接给出舞台的详细尺寸,而是让学生通过观察图片或模型来猜测并测量相关尺寸。然后,再逐步揭示真实数据,让学生对比自己的猜测与实际数据之间的差异,从而加深对勾股定理的理解和应用。为了增加课堂的趣味性,教师还可以引入一些与勾股定理相关的故事典故。比如,讲述毕达哥拉斯学派发现勾股定理的传奇故事,或者介绍中国古代数学家如何利用勾股定理来解决实际问题等。这些故事不仅能够吸引学生的注意力,还能让他们感受到数学的魅力和历史底蕴。

(二)注重逻辑推理,培养思维能力

在数学思维训练环节,初中数学老师应当引导学生参与逻辑推理,培养其思维能力,在此过程中,教师可以引进基础概念与原理讲述法,在讲解数学概念和原理时,需保证学生对其形成准确理解,包含对概念定义、性质、应用条件等方面的详细阐述。教师可通过举例、图示、动画演示等方式,帮助学生直观理解抽象概念,并引领学生总结归纳概念和原理要点。此外,教师应当注重展示推理的过程,包括问题的分析,假设的提出,推理步骤的展开以及结论的提出,可采取讲练结合的方式,先由教师示范解题过程,讲解其中逻辑推理,然后让学生尝试自己解题,并在解题过程中模仿和运用逻辑推理方法。除此之外,教师还可以设计一些具有针对性的逻辑推理训练题目,让学生在反复练习中提高逻辑推理能力。最后,让学生总结归纳常见的逻辑推理方法,如归纳法、演绎法、反证法,灵活应用相关方法解决问题。但是,在开展逻辑推理教学的过程中,教师也应当注重基础知识巩固和拓展。

例如,在上述课程教学中,教师首先明确勾股定理的定义:“在直角三角形中,直角边的平方和等于斜边的平方。”随后,详细阐述其性质:“这是一个普遍适用的几何规律,不受三角形大小和形状的限制。”并指出应用条件:“必须是在直角三角形中。”在此期间,教师利用图示(在黑板上绘制不同大小的直角三角形,并标注边长)和动画演示(展示直角三角形边长变化时,如何保持勾股定理的成立),帮助学生直观理解这一抽象概念。引导学生总结勾股定理的核心要点:“直角边平方和=斜边平方”,并强调其在解决实际问题中的重要作用。之后,进行逻辑推理过程展示,教师给出一个实际问题:“一个直角三角形,已知两条直角边分别为3米和4米,求斜边的长度。”引导学生分析问题,明确已知条件和未知量,并提出假设:“我们可以利用勾股定理来求解斜边的长度。”其中,教师示范解题过程,详细展示如何将勾股定理应用于实际问题中,即“3^2 + 4^2 = c^2”,然后计算得出“c = 5”(米)。随后,教师给出几道类似的练习题,要求学生自己尝试解题。例如:“一个直角三角形的斜边长为5米,一条直角边长为3米,求另一条直角边的长度。”学生在解题过程中模仿和运用逻辑推理方法,即先识别问题类型(直角三角形中的边长求解),再应用勾股定理设立等式,最后求解未知数。

(三)引进思维导图,展示知识网络

在初中数学思维训练环节,教师可以引进思维导图来展示知识网络,作为一种图形化的思维工具,以一个中心主题为核心,通过分支和节点向四周发散,将相关概念信息以层级结构的方式连接在一起,形成一个完整的知识网络,使知识之间的关系一目了然,便于学生理解和记忆。同时,通过分支和节点的连接,思维导图能够展示知识的整体框架和细节内容,使学生形成完整的知识体系,进而能够加强对其思维能力的培训。在新课开始时,教师可利用思维导图,引导学生构建本节课的知识框架,通过中心主题,引出分支主题,再细化每一个分支的内容,了解本章节的学习重点。同时,在复习巩固阶段,教师同样可利用思维导图来梳理已学知识,帮助学生形成整体的知识网络结构,将零散的知识点串接在一起,引导学生进行思维训练,从而提高对知识概念的理解和记忆能力。此外,在解题环节,教师也可以引导学生利用思维导图,提取关键信息、已知条件、未知量,理清问题的全貌和各个部分之间的关系,通过逐步推理和演绎,更加容易找到解题突破口,这一过程也能够实现其良好的思维培训。因此,数学老师需引进思维导图,展示知识网络,强化对学生的思维训练,提高教育水平。

例如,教师在黑板上写下“勾股定理”作为中心主题,并用彩色粉笔突出显示,以吸引学生的注意力。围绕中心主题,教师引导学生提出并确定三个分支主题:“定义”、“证明”、“应用”。

定义分支:细化内容包括“直角三角形”、“直角边”、“斜边”等关键概念,并用图示辅助说明。

证明分支:简述一种或几种常见的勾股定理证明方法(如赵爽弦图法),并用简要的文字或符号表示证明步骤。

应用分支:展示勾股定理在解决实际问题中的应用,如测量距离、计算面积等,并给出具体例题。

在复习课上,教师先展示上节课构建的勾股定理思维导图,引导学生回忆各部分内容。并且鼓励学生自己动手绘制思维导图,将“勾股定理”作为中心,向外发散出“定义”、“证明”、“应用”等分支,并在每个分支下进一步细化内容。学生通过绘制思维导图,将之前学习的与勾股定理相关的零散知识点(如直角三角形的性质、平方根的计算等)串联起来,形成系统的知识体系。

三、结束语

总体来说,在初中数学教学期间,教师需加强对学生的思维训练和指导,引进丰富的教学工具、教学内容,贴合学生的思维发展特征,开展适应性教育、迁移性教学,提高学生的思维能力和综合素质。

参考文献:

[1]贺立群.思维导图和概念图在初中数学教学中应用的探讨[J].数学学习与研究, 2016(22):1.

[2]王海洪.问题导学法在初中数学教学的应用浅析[J].读写算, 2019(36):61-61.

作者简介:

沈建红(1984.6),女, 汉族, 江苏吴江, 本科学历,一级教师,从事初中数学教学。

教材版本:苏科版