小学数学中的“数学思维”[文档资料]

小学数学中的 “ 数学思维 ” 本文档格式为 WORD,感谢你的阅读。 国际上的相关研究表明，即使对小学数学这样十分初等的数学内容也同样体现了一些十分重要的数学思维形式及其特征性质。数学思维的突出强调是国际范围内新一轮数学课程改革的一个重要特征，我国的全日制义务教育数学课程标准（实验稿）关于数学教育目标的论述中就可清楚地看出。然而，就小学数学教育的现实而言，上述的理念还不能说已经得到了很好的贯彻，而造成这一现象的一个重要原因就是以下的认识：小学数学的教 学内容过于简单，因而不可能很好地体现数学思维的特点。 一、 “ 数学思维 ” 的基本形式 现代关于数学思维研究的一项重要成果指明了所谓的“ 凝聚 ” ，也即由 “ 过程 ” 向 “ 对象 ” 的转化构成了算术以及代数思维的基本形式，这也就是说，在数学特别是算术和代数中有不少概念在最初是作为一个过程得到引进的，但最终却又转化成了一个对象 对此我们不仅可以具体地研究它们的性质，也可以此为直接对象去施行进一步的运算。对于所说的 “ 凝聚 ” 可进一步分析如下： （一） “ 凝聚 ” 事实上可被看成 “ 自反性抽象 ” 的典型例子，而 后者则又可以说集中地体现了数学的高度抽象性，即 “ 是把已发现结构中抽象出来的东西射或反射到一个新的层面上，并对此进行重新建构 ” 。这正如著名哲学家、心理学家皮亚杰所指出的： “ 全部数学都可以按照结构的建构来考虑，而这种建构始终是完全开放的 当数学实体从一个水平转移到另一个水平时，它们的功能会不断地改变；对这类 实体 进行的运演，反过来，又成为理论研究的对象，这个过程在一直重复下去，直到我们达到了一种结构为止，这种结构或者正在形成 更强 的结构，或者在由 更强的 结构来予以结构化。 ” 例如，由加法到乘法以及由乘法到 乘方的发展显然也可被看成更高水平上的不断 “ 建构 ” 。 （二） “ 凝聚 ” 主要包括以下三个阶段： 1.内化； 2.压缩； 3.客体化。其中， “ 内化 ” 和 “ 压缩 ” 可视为必要的准备。前者是指用思维去把握原先的视觉性程序，后者则是指将相应的过程压缩成更小的单元，从而就可从整体上对所说的过程作出描述或进行反思 我们在此不仅不需要实际地去实施相关的运作，还可从更高的抽象水平对整个过程的性质作出分析；另外，相对于前两个阶段而言， “ 客体化 ”则代表了质的变化，即用一种新的视角去看一件熟悉的事物：原先的过程现在变成了一个静止的 对象。容易看出，上述的分析对于我们改进教学也具有重要的指导意义。例如，所说的 “ 内化 ” 就清楚地表明了这样一点：我们既应积极提倡学生的动手实践，但又不应停留于 “ 实际操作 ” ，而应十分重视 “ 活动的内化 ” ，因为，不然的话，就不可能形成任何真正的数学思维。另外，在不少学者看来，以上的分析在一定程度上表明了 “ 熟能生巧 ” 这一传统做法的合理性。 （三）由 “ 过程 ” 向 “ 对象 ” 的过渡不应被看成一种单向的运动；恰恰相反，这两者应被看成同一概念心理表征的不同侧面，我们应善于依据不同的情景与需要在这两者之间作出必要的转换，包括 由 “ 过程 ” 转向 “ 对象 ” ，以及由“ 对象 ” 重新回到 “ 过程 ” 。 综上可见，在算术的教学中我们应自觉地应用和体现“ 凝聚 ” 这样一种思维方式。 二、数学思维的互补与整合。 首先，互补与整合的数学思维形式对于小学数学具有特殊的重要性。我们应注意同一概念的不同解释间的互补与整合。具体地说，与加减法一样，有理数的概念也存在多种不同的解释，如部分与整体的关系，商，算子或函数，度量，等等；但是，正如人们所已普遍认识到了的，就有理数的理解而言，关键恰又在于不应停留于某种特定的解释，更不能将各种解释看成 互不相关、彼此独立的；而应对有理数的各种解释很好地加以整合，也即应当将所有这些解释都看成同一概念的不同侧面，并能根据情况与需要在这些解释之间灵活地作出必要的转换。 其次，我们应注意不同表述形式之间的相互补充与相互作用。这也正是新一轮数学课程改革的一个重要特征，即突出强调学生的动手实践、主动探索与合作交流： “ 有效的数学学习活动不能单纯地依赖模仿与记忆，动手实践、自主探索与合作交流是学生学习数学的重要方式 教师应激发学生的学习积极性，向学生提供充分从事数学活动的机会，帮助他们在自主探索和合作交流的过 程中真正理解和掌握基本的数学知识与技能、数学思想和方法，获得广泛的数学活动经验。 ” 由于实践活动（包括感性经验）构成了数学认识活动的重要基础，合作交流显然应被看成学习活动社会性质的直接体现和必然要求，因此，从这样的角度去分析，上述的主张就是完全合理的；然而，需要强调的是，除去对于各种学习方式与表述形式的直接肯定以外，我们应更加重视在不同学习方式或表述形式之间所存在的重要联系与必要互补。 最后，我们应清楚地看到在形式和直觉之间所存在的重要的互补关系。特别是，就由 “ 日常数学 ” 向 “ 学校数学 ” 的过渡而言，不 应被看成对于学生原先所已发展起来的朴素直觉的彻底否定；毋宁说，在此所需要的就是如何通过学校的数学学习使之 “ 精致化 ” ，以及随着认识的深化不断发展起新的数学直觉。在笔者看来，我们应当从这样的角度去理解课程标准中有关 “ 数感 ” 的论述，这就是，课程内容的学习应当努力 “ 发展学生的数感 ” ，而后者又并非仅仅是指各种相关的能力，如计算能力等，还包含 “ 直觉 ” 的含义，即对于客观事物和现象数量方面的某种敏感性，包括能对数的相对大小作出迅速、直接的判断，以及能够根据需要作出迅速的估算。当然，作为问题的另一方面，我们又应明确地肯定 帮助学生牢固地掌握相应的数学基本知识与基本技能的重要性，特别是，在需要的时候能对客观事物和现象的数量方面作出准确的刻画和计算，并能对运算的合理性作出适当的说明 显然，后者事实上已超出了 “ 直觉 ” 的范围，即主要代表了一种自觉的努力。 综上可见，即使是小学数学的教学内容也