五、数学思想方法在小学数学中的典型体现
数学思想方法在小学、初中、高中三个阶段有着不同的表现,例如,小学数学中的数学思想方法可以细化为如下几种典型的类别:
(1)对应思想方法:对应是人们对两个集合元素之间的联系的一种思想方法。小学数学一般是一一对应的直观图表,并以此孕伏函数思想
。如直线(数轴)上的点与表示具体大小的数的一一对应,又如分数应用题中一个具体数量与一个抽象分数(分率)的对应等。对应思想也是解答一般应用题的常见方法。
(2)转化思想方法:这是解决数学问题的重要策略。是由一种形式变换成另一种形式的思想方法。如几何形体的等积变换、解方程的同解变换、公式的变形等。在解应用题时,常常对条件或问题进行转化。通过转化达到化难为易、化新为旧、化繁为简、化整为零、化曲为直等。
(3)符号化思想方法:数学的思维离不开符号的形式(包括图、表),这样可大大地简化和加速思维的进程。符号化语言是数学高度抽象的要求。如定律a.b=b.a,公式S=vt等都是用字母表示数和量的一般规律,而运算的本身就是符号化的语言。所以说,符号化思想方法是数学信息的载体,也是人们进行定量分析和系统分析的一种载体。
(4)分类思想方法:分类的思想方法不是数学独有的方法,数学的分类思想方法体现对数学对象的分类及其分类的标准。如对自然数的分类,若按能否被2整除可分为奇数和偶数,若按约数的个数分则可分为质数、合数和1。又如三角形既可按角分,也可按边分。不同的分类标准就会有不同的分类结果,从而产生新的概念。对数学对象的正确、合理分类取决于分类标准的正确、合理性。数学知识的分类有助于学生对知识的梳理和建构。
(5)集合思想方法:集合思想是近代数学的最基本思想,许多重要的数学分支,如数理逻辑、实变函数、概率统计等都建立在集合理论的基础上。小学数学采用直观手段,利用图形和实物渗透集合的思想。如在数的认识时出现韦恩图,在讲述公约数和公倍数时孕伏了交集的思想方法。
(6)数形结合思想方法:数和形是数学研究的两个主要对象,数离不开形,形离不开数。一方面抽象的数学概念,复杂的数量关系,借助图形使之直观化、形象化、简单化;另一方面复杂的形体可以用简单的数量关系表示。在解应用题中常常借助线段图的直观帮助分析数量关系。
(7)统计思想方法:数据处理方法随着现代化的发展进程,越来越深入到社会生活的各个领域。小学数学中的统计图表是一些最基本的统计方法。求平均数应用题就是体现出数据处理的思想方法。数学课程标准在学习内容制订中就十分强调要发展学生的统计观念。
(8)极限思想方法:事物是从量变到质变的,极限方法的实质正是通过量变的无限过程达到质变。这个变化过程中存在一个“关节点”,在小学数学讲述圆的周长、面积知识时,就以“极限”为“关节点”。“化曲为直”地从有限中认识无限,从近似中认识精确,从量变中认识质变。
(9)有序的思想方法:思维要有序,即要按照一定的顺序,有条理地,全面地观察和思考问题。如果思维无序,观察或思考时杂乱无章,就容易造成思维的重复或遗漏。
(10)整体思想方法:对数学问题的观察和分析应从宏观和大处着手,整体把握,化零为整往往不失为一种更便捷更省时的方法。
(11)运动的思想方法:运动是永恒的,静止是相对的。用运动的、变化的眼光看事物,往往最能把握事物间的本质联系。如几何中的点到线,线到面,面到体,变化的根本原因就在一个“动”字。
(12)数学模型的思想方法:它是把生活中实际问题转化为数学问题(模型)的一种思想方法。培养学生用数学的眼光去认识和处理周围事物或数学问题,乃数学教学的最高境界,也是学生高数学素养所追求的目标。
(13)“不变量”思想方法:在纷繁复杂的变化中如何把握数量关系,抓“不变量”作为突破口,往往问题就可迎刃而解。
除了以上介绍的这些主要思想方法外,小学数学还有其它的一些思想方法,如倒推法、类比法、列举法、假定法、实验法等。
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