小學(xué)數(shù)學(xué)的思想方法
小學(xué)數(shù)學(xué)的思想方法
數(shù)學(xué)思想的學(xué)習(xí)與實(shí)踐是促進(jìn)學(xué)生培養(yǎng)數(shù)學(xué)思維、提升數(shù)學(xué)素質(zhì)、增強(qiáng)主動(dòng)學(xué)習(xí)能力增的重要途徑,能夠幫助學(xué)生積極參與和獨(dú)立思考,下面是學(xué)習(xí)啦小編為你整理的小學(xué)數(shù)學(xué)思想方法，一起來(lái)看看吧。
小學(xué)數(shù)學(xué)思想方法：符號(hào)化思想
1.符號(hào)化思想的概念
數(shù)學(xué)符號(hào)是數(shù)學(xué)的語(yǔ)言，數(shù)學(xué)世界是一個(gè)符號(hào)化的世界，數(shù)學(xué)作為人們進(jìn)行表示、計(jì)算、推理和解決問(wèn)題的工具，符號(hào)起到了非常重要的作用;因?yàn)閿?shù)學(xué)有了符號(hào)，才使得數(shù)學(xué)具有簡(jiǎn)明、抽象、清晰、準(zhǔn)確等特點(diǎn)，同時(shí)也促進(jìn)了數(shù)學(xué)的普及和發(fā)展;國(guó)際通用的數(shù)學(xué)符號(hào)的使用，使數(shù)學(xué)成為國(guó)際化的語(yǔ)言。符號(hào)化思想是一般化的思想方法，具有普遍的意義。
2.如何理解符號(hào)化思想
數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)比較重視培養(yǎng)學(xué)生的符號(hào)意識(shí)，并提出了幾點(diǎn)要求。那么，在小學(xué)階段，如何理解這一重要思想呢?下面結(jié)合案例做簡(jiǎn)要解析。
第一，能從具體情境中抽象出數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律，并用符號(hào)表示。這是一個(gè)從具體到抽象、從特殊到一般的探索和歸納的過(guò)程。如通過(guò)幾組具體的兩個(gè)數(shù)相加，交換加數(shù)的位置和不變，歸納出加法交換律，并用符號(hào)表示：a+b=b+a。再如在長(zhǎng)方形上拼擺單位面積的小正方形，探索并歸納出長(zhǎng)方形的面積公式，并用符號(hào)表示：S=ab。這是一個(gè)符號(hào)化的過(guò)程，同時(shí)也是一個(gè)模型化的過(guò)程。
第二，理解符號(hào)所代表的數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律。這是一個(gè)從一般到特殊、從理論到實(shí)踐的過(guò)程。包括用關(guān)系式、表格和圖象等表示情境中數(shù)量間的關(guān)系。如假設(shè)一個(gè)正方形的邊長(zhǎng)是a，那么4a就表示該正方形的周長(zhǎng)，a²表示該正方形的面積。這同樣是一個(gè)符號(hào)化的過(guò)程，同時(shí)也是一個(gè)解釋和應(yīng)用模型的過(guò)程。
第三，會(huì)進(jìn)行符號(hào)間的轉(zhuǎn)換。數(shù)量間的關(guān)系一旦確定，便可以用數(shù)學(xué)符號(hào)表示出來(lái)，但數(shù)學(xué)符號(hào)不是唯一的，可以豐富多彩。如一輛汽車的行駛時(shí)速為定值80千米，那么該輛汽車行駛的路程和時(shí)間成正比，它們之間的數(shù)量關(guān)系既可以用表格的形式表示，也可以用公式s=80t表示，還可以用圖象表示。即這些符號(hào)是可以相互轉(zhuǎn)換的。
第四，能選擇適當(dāng)?shù)某绦蚝头椒ń鉀Q用符號(hào)所表示的問(wèn)題。這是指完成符號(hào)化后的下一步工作，就是進(jìn)行數(shù)學(xué)的運(yùn)算和推理。能夠進(jìn)行正確的運(yùn)算和推理是非常重要的數(shù)學(xué)基本功，也是非常重要的數(shù)學(xué)能力。
3.符號(hào)化思想的具體應(yīng)用
數(shù)學(xué)的發(fā)展雖然經(jīng)歷了幾千年，但是數(shù)學(xué)符號(hào)的規(guī)范和統(tǒng)一卻經(jīng)歷了比較慢長(zhǎng)的過(guò)程。如我們現(xiàn)在通用的算術(shù)中的十進(jìn)制計(jì)數(shù)符號(hào)數(shù)字0~9于公元8世紀(jì)在印度產(chǎn)生，經(jīng)過(guò)了幾百年才在全世界通用，從通用至今也不過(guò)幾百年。代數(shù)在早期主要是以文字為主的演算，直到16、17世紀(jì)韋達(dá)、笛卡爾和萊布尼茲等數(shù)學(xué)家逐步引進(jìn)和完善了代數(shù)的符號(hào)體系。
4.符號(hào)化思想的教學(xué)
符號(hào)化思想作為數(shù)學(xué)最基本的思想之一，數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)把培養(yǎng)學(xué)生的符號(hào)意識(shí)作為必學(xué)的內(nèi)容，并提出了具體要求，足以證明它的重要性。教師在日常教學(xué)中要給予足夠的重視，并落實(shí)到課堂教學(xué)目標(biāo)中。要?jiǎng)?chuàng)設(shè)合適的情境，引導(dǎo)學(xué)生在探索中歸納和理解數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行解釋和應(yīng)用。學(xué)生只有理解和掌握了數(shù)學(xué)符號(hào)的內(nèi)涵和思想，才有可能利用它們進(jìn)行正確的運(yùn)算、推理和解決問(wèn)題。
數(shù)學(xué)符號(hào)是人們?cè)谘芯楷F(xiàn)實(shí)世界的數(shù)量關(guān)系和空間形式的過(guò)程中產(chǎn)生的，它來(lái)源于生活，但并不是生活中真實(shí)的物質(zhì)存在，而是一種抽象概括。如數(shù)字1，它可以表示現(xiàn)實(shí)生活中任何數(shù)量是一個(gè)的物體的個(gè)數(shù)，是一種高度的抽象概括，具有一定的抽象性。一個(gè)數(shù)學(xué)符號(hào)一旦產(chǎn)生并被廣泛應(yīng)用，它就具有明確的含義，就能夠進(jìn)行精確的數(shù)學(xué)運(yùn)算和推理證明，因而它具有精確性。數(shù)學(xué)能夠幫助人們完成大量的運(yùn)算和推理證明，但如果沒(méi)有簡(jiǎn)捷的思想和符號(hào)的參與，它的工作量及難度也是很大的，讓人望而生畏。一旦簡(jiǎn)捷的符號(hào)參與了運(yùn)算和推理證明，數(shù)學(xué)的簡(jiǎn)捷性就體現(xiàn)出來(lái)了。
如歐洲人12世紀(jì)以前基本上用羅馬數(shù)字進(jìn)行計(jì)數(shù)和運(yùn)算，由于這種計(jì)數(shù)法不是十進(jìn)制的，大數(shù)的四則運(yùn)算非常復(fù)雜，嚴(yán)重阻礙了數(shù)學(xué)的發(fā)展和普及。直到12世紀(jì)印度數(shù)字及十進(jìn)制計(jì)數(shù)法傳入歐洲，才使得算術(shù)有了較快發(fā)展和普及。數(shù)學(xué)符號(hào)的發(fā)展也經(jīng)歷了從各自獨(dú)立到逐步規(guī)范、統(tǒng)一和國(guó)際化的過(guò)程，最明顯的就是早期的數(shù)字符號(hào)從各自獨(dú)立的埃及數(shù)字、巴比倫數(shù)字、中國(guó)數(shù)字、印度數(shù)字和羅馬數(shù)字到統(tǒng)一的阿拉伯?dāng)?shù)字。數(shù)學(xué)符號(hào)經(jīng)歷了從發(fā)明到應(yīng)用再到統(tǒng)一的逐步完善的過(guò)程，并促進(jìn)了數(shù)學(xué)的發(fā)展;反之，數(shù)學(xué)的發(fā)展也促進(jìn)了符號(hào)的發(fā)展。因而，數(shù)學(xué)和符號(hào)是相互促進(jìn)發(fā)展的，而且這種發(fā)展可能是一個(gè)慢長(zhǎng)的過(guò)程。因而，符號(hào)意識(shí)的培養(yǎng)也應(yīng)貫穿于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的整個(gè)過(guò)程中，并需要一定的訓(xùn)練才能達(dá)到比較熟練的程度。
小學(xué)數(shù)學(xué)思想方法：化歸思想
1.化歸思想的概念
人們?cè)诿鎸?duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題，如果直接應(yīng)用已有知識(shí)不能或不易解決該問(wèn)題時(shí)，往往將需要解決的問(wèn)題不斷轉(zhuǎn)化形式，把它歸結(jié)為能夠解決或比較容易解決的問(wèn)題，最終使原問(wèn)題得到解決，把這種思想方法稱為化歸(轉(zhuǎn)化)思想。
從小學(xué)到中學(xué)，數(shù)學(xué)知識(shí)呈現(xiàn)一個(gè)由易到難、從簡(jiǎn)到繁的過(guò)程;然而，人們?cè)趯W(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、理解和掌握數(shù)學(xué)的過(guò)程中，卻經(jīng)常通過(guò)把陌生的知識(shí)轉(zhuǎn)化為熟悉的知識(shí)、把繁難的知識(shí)轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的知識(shí)，從而逐步學(xué)會(huì)解決各種復(fù)雜的數(shù)學(xué)問(wèn)題。因此，化歸既是一般化的數(shù)學(xué)思想方法，具有普遍的意義;同時(shí)，化歸思想也是攻克各種復(fù)雜問(wèn)題的法寶之一，具有重要的意義和作用。
2.化歸所遵循的原則
化歸思想的實(shí)質(zhì)就是在已有的簡(jiǎn)單的、具體的、基本的知識(shí)的基礎(chǔ)上，把未知化為已知、把復(fù)雜化為簡(jiǎn)單、把一般化為特殊、把抽象化為具體、把非常規(guī)化為常規(guī)，從而解決各種問(wèn)題。因此，應(yīng)用化歸思想時(shí)要遵循以下幾個(gè)基本原則：
(1)數(shù)學(xué)化原則，即把生活中的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題，建立數(shù)學(xué)模型，從而應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)找到解決問(wèn)題的方法。數(shù)學(xué)來(lái)源于生活，應(yīng)用于生活。學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的目的之一就是要利用數(shù)學(xué)知識(shí)解決生活中的各種問(wèn)題，課程標(biāo)準(zhǔn)特別強(qiáng)調(diào)的目標(biāo)之一就是培養(yǎng)實(shí)踐能力。因此，數(shù)學(xué)化原則是一般化的普遍的原則之一。
(2)熟悉化原則，即把陌生的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為熟悉的問(wèn)題。人們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過(guò)程，就是一個(gè)不斷面對(duì)新知識(shí)的過(guò)程;解決疑難問(wèn)題的過(guò)程，也是一個(gè)面對(duì)陌生問(wèn)題的過(guò)程。從某種程度上說(shuō)，這種轉(zhuǎn)化過(guò)程對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)既是一個(gè)探索的過(guò)程，又是一個(gè)創(chuàng)新的過(guò)程;與課程標(biāo)準(zhǔn)提倡培養(yǎng)學(xué)生的探索能力和創(chuàng)新精神是一致的。因此，學(xué)會(huì)把陌生的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為熟悉的問(wèn)題，是一個(gè)比較重要的原則。
(3)簡(jiǎn)單化原則，即把復(fù)雜的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的問(wèn)題。對(duì)解決問(wèn)題者而言，復(fù)雜的問(wèn)題未必都不會(huì)解決，但解決的過(guò)程可能比較復(fù)雜。因此，把復(fù)雜的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的問(wèn)題，尋求一些技巧和捷徑，也不失為一種上策。
(4)直觀化原則，即把抽象的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為具體的問(wèn)題。數(shù)學(xué)的特點(diǎn)之一便是它具有抽象性。有些抽象的問(wèn)題，直接分析解決難度較大，需要把它轉(zhuǎn)化為具體的問(wèn)題，或者借助直觀手段，比較容易分析解決。因而，直觀化是中小學(xué)生經(jīng)常應(yīng)用的方法，也是重要的原則之一。
3.化歸思想的具體應(yīng)用
學(xué)生面對(duì)的各種數(shù)學(xué)問(wèn)題，可以簡(jiǎn)單地分為兩類：一類是直接應(yīng)用已有知識(shí)便可順利解答的問(wèn)題;另一種是陌生的知識(shí)、或者不能直接應(yīng)用已有知識(shí)解答的問(wèn)題，需要綜合地應(yīng)用已有知識(shí)或創(chuàng)造性地解決的問(wèn)題。如知道一個(gè)長(zhǎng)方形的長(zhǎng)和寬，求它的面積，只要知道長(zhǎng)方形面積公式的人，都可以計(jì)算出來(lái)，這是第一類問(wèn)題;如果不知道平行四邊形的面積公式，通過(guò)割補(bǔ)平移變換把平行四邊形轉(zhuǎn)化為長(zhǎng)方形，推導(dǎo)出它的面積公式，再計(jì)算面積，這是第二類問(wèn)題。對(duì)于廣大中小學(xué)生來(lái)說(shuō)，他們?cè)趯W(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過(guò)程中所遇到的很多問(wèn)題都可以歸為第二類問(wèn)題，并且要不斷地把第二類問(wèn)題轉(zhuǎn)化為第一類問(wèn)題。解決問(wèn)題的過(guò)程，從某種意義上來(lái)說(shuō)就是不斷地轉(zhuǎn)化求解的過(guò)程，因此，化歸思想應(yīng)用非常廣泛。
小學(xué)數(shù)學(xué)思想方法：模型思想
1. 模型思想的概念。
數(shù)學(xué)模型是用數(shù)學(xué)語(yǔ)言概括地或近似地描述現(xiàn)實(shí)世界事物的特征、數(shù)量關(guān)系和空間形式的一種數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。從廣義角度講，數(shù)學(xué)的概念、定理、規(guī)律、法則、公式、性質(zhì)、數(shù)量關(guān)系式、圖表、程序等都是數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)的模型思想是一般化的思想方法，數(shù)學(xué)模型的主要表現(xiàn)形式是數(shù)學(xué)符號(hào)表達(dá)式和圖表，因而它與符號(hào)化思想有很多相通之處，同樣具有普遍的意義。不過(guò)，也有很多數(shù)學(xué)家對(duì)數(shù)學(xué)模型的理解似乎更注重?cái)?shù)學(xué)的應(yīng)用性,即把數(shù)學(xué)模型描述為特定的事物系統(tǒng)的數(shù)學(xué)關(guān)系結(jié)構(gòu)。如通過(guò)數(shù)學(xué)在經(jīng)濟(jì)、物理、農(nóng)業(yè)、生物、社會(huì)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用，所構(gòu)造的各種數(shù)學(xué)模型。為了把數(shù)學(xué)模型與數(shù)學(xué)知識(shí)或是符號(hào)思想明顯地區(qū)分開來(lái)，本文主要從俠義的角度討論數(shù)學(xué)模型，即重點(diǎn)分析小學(xué)數(shù)學(xué)的應(yīng)用及數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建。
2. 模型思想的重要意義。
數(shù)學(xué)模型是運(yùn)用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言和工具，對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的一些信息進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化，經(jīng)過(guò)推理和運(yùn)算，對(duì)相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、預(yù)測(cè)、決策和控制，并且要經(jīng)過(guò)實(shí)踐的檢驗(yàn)。如果檢驗(yàn)的結(jié)果是正確的，便可以指導(dǎo)我們的實(shí)踐。如上所述，數(shù)學(xué)模型在當(dāng)今市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)和信息化社會(huì)已經(jīng)有比較廣泛的應(yīng)用;因而，模型思想在數(shù)學(xué)思想方法中有非常重要的地位，在數(shù)學(xué)教育領(lǐng)域也應(yīng)該有它的一席之地。
如果說(shuō)符號(hào)化思想更注重?cái)?shù)學(xué)抽象和符號(hào)表達(dá)，那么模型思想更注重?cái)?shù)學(xué)的應(yīng)用，即通過(guò)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)化解決問(wèn)題，尤其是現(xiàn)實(shí)中的各種問(wèn)題;當(dāng)然，把現(xiàn)實(shí)情境數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)化的過(guò)程也是一個(gè)抽象的過(guò)程?，F(xiàn)行的數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)符號(hào)化思想有明確的要求，如要求學(xué)生“能從具體情境中抽象出數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律，并用符號(hào)來(lái)表示”這實(shí)際上就包含了模型思想。
但是，課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)第一、二學(xué)段并沒(méi)有明確提出模型思想的要求，只是在第三學(xué)段的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)建議中明確提出了模型思想，要求在教學(xué)中“注重使學(xué)生經(jīng)歷從實(shí)際問(wèn)題中建立數(shù)學(xué)模型”，教學(xué)過(guò)程以“問(wèn)題情境—建立模型—解釋、應(yīng)用與拓展”的模式展開。如果說(shuō)小學(xué)數(shù)學(xué)教育工作者中有人關(guān)注了模型思想，多數(shù)人基本上只是套用第三學(xué)段對(duì)模型思想的要求進(jìn)行研究，也很難做到要求的具體化和課堂教學(xué)的貫徹落實(shí)。
據(jù)了解，即將頒布的課程標(biāo)準(zhǔn)修改稿與現(xiàn)行的課程標(biāo)準(zhǔn)相比有了較大變化，在課程內(nèi)容部分中明確提出了“初步形成模型思想”，并具體解釋為“模型思想的建立是幫助學(xué)生體會(huì)和理解數(shù)學(xué)與外部世界聯(lián)系的基本途徑。建立和求解模型的過(guò)程包括：從現(xiàn)實(shí)生活或具體情境中抽象出數(shù)學(xué)問(wèn)題，用數(shù)學(xué)符號(hào)建立方程、不等式、函數(shù)等表示數(shù)學(xué)問(wèn)題中的數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律，求出結(jié)果、并討論結(jié)果的意義。
這些內(nèi)容的學(xué)習(xí)有助于學(xué)生初步形成模型思想，提高學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和應(yīng)用意識(shí)”。并在教材編寫建議中提出了“教材應(yīng)當(dāng)根據(jù)課程內(nèi)容，設(shè)計(jì)運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的活動(dòng)。這樣的活動(dòng)應(yīng)體現(xiàn)‘問(wèn)題情境─建立模型─求解驗(yàn)證’的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程要有利于理解和掌握相關(guān)的知識(shí)技能，感悟數(shù)學(xué)思想、積累活動(dòng)經(jīng)驗(yàn);要有利于提高發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題的能力、分析和解決問(wèn)題的能力，增強(qiáng)應(yīng)用意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)”。
這是否可以理解為：在小學(xué)階段，從課程標(biāo)準(zhǔn)的角度正式提出了模型思想的基本理念和作用，并明確了模型思想的重要意義。這不僅表明了數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)明確了建立模型是數(shù)學(xué)應(yīng)用和解決問(wèn)題的核心。
3. 模型思想的具體應(yīng)用。
數(shù)學(xué)的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展過(guò)程，也是一個(gè)應(yīng)用的過(guò)程。從這個(gè)角度而言，伴隨著數(shù)學(xué)知識(shí)的產(chǎn)生和發(fā)展，數(shù)學(xué)模型實(shí)際上也隨后產(chǎn)生和發(fā)展了。如自然數(shù)系統(tǒng)1，2，3，…是描述離散數(shù)量的數(shù)學(xué)模型。2000多年前的古人用公式計(jì)算土地面積，用方程解決實(shí)際問(wèn)題等，實(shí)際上都是用各種數(shù)學(xué)知識(shí)建立數(shù)學(xué)模型來(lái)解決問(wèn)題的。就小學(xué)數(shù)學(xué)的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，大多數(shù)是古老的初等數(shù)學(xué)的簡(jiǎn)單應(yīng)用，也許在數(shù)學(xué)家的眼里，這根本就不是真正的數(shù)學(xué)模型;不過(guò)，小學(xué)數(shù)學(xué)的應(yīng)用雖然簡(jiǎn)單，但仍然是現(xiàn)實(shí)生活和進(jìn)一步學(xué)習(xí)所不可或缺的。
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2.小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法