小学数学校本培训材料.docx

1、小学数学校本培训材料小学数学中常用的思想方法数学思想和数学方法的教学要求教师必需较好地重视并掌握有关的数学思想和数学方法.数学思想方法是以数学为工具进展科学研究的方法.纵观数学的开展史我们看到数学总是伴随着数学思想方法的开展而开展的.如坐标法思想的具体应用产生了解析几何；无限细分求和思想方法导致了微积分学的诞生,数学思想方法产生数学知识,而数学知识又蕴载着数学思想,二者相辅相成,密不可分.正是数学知识与数学思想方法的这种辩证统一性,决定了我们在传授数学知识的同时必须重视数学思想方法的教学.对小学数学而言,数学思想方法主要在以下几个方面进展渗透：化归思想、数形结合思想、变换思想、组合思想.重视根

2、本数学知识和数学技能的教学,并务必使学生掌握这些根本知识和根本技能,这是数学思想和数学方法教学的根底和前提. 一、前言： 我们的教学实践明确：小学数学教育的现代化,主要不是内容的现代化,而是数学思想与教育手段的现代化,加强数学思想的教学是根底数学教育现代化的关键.特别是对能力培养这一问题的探讨与摸索,以与社会对数学价值的要求,使我们更进一步地认识到数学思想的重要性,因此,小学教学的教学过程中,数学思想的渗透是至关重要的. 二、下面介绍几种小学数学中常用的思想方法 一符号思想 用符号化的语言包括字母、数字、图形和各种特定的符号来描述数学的内容,这就是符号思想.符号思想是将所有的数据实例集为一体,

3、把复杂的语言文字表示用简洁明了的字母公式表示出来,便于记忆,便于运用.把客观存在的事物和现象与它们相互之间的关系抽象概括为数学符号和公式,有一个从具体到表象再抽象符号化的过程,用符号来表现的数学语言是世界性语言,是一个人数学素养的综合反映.在数学中各种量的关系,量的变化以与量与量之间进展推导和演算,都是用小小的字母表示数,以符号的浓缩形式来表达大量的信息,如乘法分配律cacbc；又如在有余数的除法教学中,最后出现一道思考题：六一联欢会上,小明按照3个红气球、2个黄气球、1个蓝气球的顺序把气球串起来装饰教室.你能知道第24个气球是什么颜色的吗？解决这个问题可以用书写简便的字母a、b、c分别表示红

4、、黄、蓝气球,如此按照题意可以转化成如下符号形式：aaabbc aaabbc aaabbc从而可以直观地找出气球的排列规律并推出第24个气球是蓝色的.这是符号思想的具体表现.二化归思想 化归思想是数学中最普遍使用的一种思想方法,其根本思想是：把甲问题的求解,化归为乙问题的求解,然后通过乙问题的解反向去获得甲问题的解.一般是指不可逆向的变换.它的根本形式有：化难为易,化生为熟,化繁为简,化整为零,化曲为直等.如求组合图形的面积时先把组合图形割补成学过的简单图形,然后计算出各局部面积的和或差,均能使学生体会化归法的本质.三分解思想分解思想就是先把原问题分解为假如干便于解决的子问题,分解出假如干便于

5、求解的X围,分解出假如干便于层层推进的解题步骤,然后逐个加以解决并达到最后顺利解决原问题的目的的一种思想方法.如在五年级解决问题的策略教学中倒退着想的解题策略就表现了这种思想.四转换思想 转换思想是一种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,这里的变换是可逆的双向变换.在解决数学问题时,转换是一种非常有用的策略.对问题进展转换时,既可转换条件,也可转换问题的结论;转换可以是等价的,也可以是不等价的,用转换思想来解决数学问题,转换仅是第一步,第二步要对转换后的问题进展求解,第三步要将转换后问题的解答反演成问题的解答.如果采用等价关系作转换,可直接求出解而省略反演这一步.

6、如计算：11317,直接计算比拟麻烦,而分数的乘除运算比小数方便,故可将原问题转换为：28/103/47/110/7,这样,利用约分就能很快获得此题的解. 再如：某班上午缺席人数是出席人数的1/7,下午因有1人请病假,故缺席人数是出席人数的1/6.问此班有多少人？此题因上下午出席人数起了变化,解题遇到了困难.如将上午缺席人数转换成是全班人数的1/7 1=1/8,下午缺席人数是全班人数的1/6 1=1/7,这样,很快发现其本质关系：1/7与1/8的差是由于缺席1人造成的,故全班人数为：11/7-1/8=56人.五分类思想 分类思想方法不是数学独有的方法,数学的分类思想方法表现对数学对象的分类与其

7、分类的标准.如自然数的分类,假如按能否被2整除分奇数和偶数；按因数的个数分素数和合数.又如三角形可以按边分,也可以按角分.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、合理的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六归纳思想 数学归纳法是一种数学证明方法,典型地用于确定一个表达式在所有自然数X围内是成立的或者用于确定一个其他的形式在一个无穷序列是成立的.有一种用于数理逻辑和计算机科学广义的形式的观点指出能被求出值的表达式是等价表达式,这就是著名的结构归纳法七类比思想 数学上的类比思想是指依据两类数学对象的相似性,有可能将的一类数学对

8、象的性质迁移到另一类数学对象上去的思想,它能够解决一些外表上看似复杂困难的问题.类比思想不仅使数学知识容易理解,而且使公式的记忆变得顺水推舟得自然和简洁,从而可以激发起学生的创造力,正如数学家波利亚所说：我们应该讨论一般化和特殊化和类比的这些过程本身,它们是获得发现的伟大源泉. 如由加法交换律abba的学习迁移到乘法分配律ab=ba的学习 ,又如长方形的面积公式为长宽ab,通过类比,三角形的面积公式也可以理解为长底宽高2abh2.类似的,圆柱体体积公式为底面积高,那么锥体的体积可以理解为底面积高3八假设思想 假设思想是一种常用的推测性的数学思考方法.利用这种思想可以解一些填空题、判断题和应用题

9、.有些题目数量关系比拟隐蔽,难以建立数量之间的联系,或数量关系抽象,无从下手.可先对题目中的条件或问题作出某种假设,然后按照题中的条件进展推算,根据数量出现的矛盾,最后找到正确答案的一种思想方法.假设思想是一种有意义的想象思维,掌握之后可以使得要解决的问题更形象、具体,从而丰富解题思路.九比拟思想 人类对一切事物的认识,都是建筑在比拟的根底上,或同中辨异,或异中求同.俄国教育家乌申斯基说过：比拟是一切理解和一切思维的根底.小学生学习数学知识,也同样需要通过对数学材料的比拟,理解新知的本质意义,掌握知识间的联系和区别. 在教学分数应用题中,教师要善于引导学生比拟题中和未知数量变化前后的情况,可以

10、帮助学生较快地找到解题的途径.十极限思想 事物是从量变到质变,极限方法的实质正是通过量变的无限过程达到质变. 教学圆的面积和周长中,化圆为方化曲为直的极限分割思路,在观察有限分割的根底上想象它们的极限状态,这样不仅使学生掌握公式,还能从曲与直的矛盾转化中萌发了无限逼近的极限思想. 战国时代的庄子天下篇中的一尺之棰,日取其半,万世不竭.充满了极限思想.古代杰出的数学家X徽的割圆术就是利用极限思想来求得圆的周长的,他首先作圆内接正多边形,当多边形的边数越多时,多边形的周长就越接近于圆的周长.X徽总结出：割之弥细,所失弥少.割之又割以至于不可割,如此与圆合体无所失矣.正是用这种极限的思想,X徽求出了

11、,即徽率. 现行小学教材中有许多处注意了极限思想的渗透:在自然数、奇数、偶数这些概念教学时,教师可让学生体会自然数是数不完的,奇数、偶数的个数有无限多个,让学生初步体会无限思想.在循环小数这一局部内容,在教学 1 3 = 0.333是一循环小数,它的小数点后面的数字是写不完的,是无限的.在直线、射线、平行线的教学时,可让学生体会线的两端是可以无限延长的.十一演绎思想： 演绎也是理智的活动,但是和直观不同,它们不是理智的单纯活动,必须先假定了某些真理或定义之后,然后再凭借这些定义推出一些结论.譬如：我们知道了三角形的定义和定理之后,可以推出一个三角形内角的总和等于两直角之和.所以直观的功用是在于

12、提供科学和哲学的最新原如此.而演绎如此是应用这些原如此来建立一些定理和命题.演绎并不要求像直观所拥有的那种直接呈现出来的证明,它确实实性在某种程度上宁可说是记忆赋予它的.它通过一系列的间接论证就能得出结论,这就像我们握着一根长链条的第一节就可以认识它的最后一节一样. 这就是说,直观是发明的根本原如此,演绎是导致最根本的结论.不过也有哲学家认为演绎是有缺陷的,因为由同一个原如此往往会演绎出不同的结论,所以应当有另一个方法来纠正它.这个纠正的方法就是经验,即所谓的诉诸事实.总之,直观就是找到最简单、最无可怀疑、最无须辩护的人类知识元素,即发现最简单和最可靠的观念或原理.然后对它们进展演绎推理,导出

13、全部确实可靠的解决方案. 例如数学定理证明就是一种演绎推理十二模型思想 是指对于现实世界的某一特定对象,从它特定的生活原型出发,充分运用观察、实验、操作、比拟、分析综合概括等所谓过程,得到简化和假设,它是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认识和处理周围事物或数学问题乃数学的最高境界,也是学生高数学素养所追求的目标. 数学模型方法不仅是处理纯数学问题的一种经典方法,而且也是处理自然科学、社会科学、工程技术和社会生产中各种实际问题的一般数学方法.用数学方法解决某些实际问题,通常先把实际问题抽象成数学模型.所谓数学模型,是指从整体上描述现实原型的特性、关系与规律的

14、一种数学方程式.按广义的解释,从一切数学概念、数学理论体系、各种数学公式、各种数学方程以与由公式系列构成的算法系统都称之为模型.但按狭义的解释,只有那些反响特定问题或特定的具体事物系统的数学关系结构,才叫数学模型.比如根据具体问题中的数量关系,建立数学模型,列出方程进展求解.十三对应思想: 对应指的是一个系统中的某一项在性质、作用、位置上跟另一系统中的某一项相当.对应思想可理解为两个集合元素之间的联系的一种思想方法.在小学数学教学中渗透对应思想,有助于提高学生分析问题和解决问题的能力. 对应的思想由来已久,比如我们将一支铅笔、一本书、一栋房子对应一个抽象的数1,将两只眼睛、一对耳环、双胞胎对应

15、一个抽象的数2；随着学习的深入,我们还将对应扩展到对应一种形式,对应一种关系,等等. 再如：数轴上的点与实数之间的一一对应,函数与其图象之间的对应.另外,在多和少这一课中, 一个茶杯盖与每一个茶杯对应,直观看到茶杯与茶杯盖相比,一个对一个,一个也不多,一个也不少,我们就说茶杯与茶杯盖同样多.使学生初步接触一一对应的思想,初步感知两个集合的各元素之间能一一对应,它们的数量就是同样多. 对应的思想在今后的学习中将会发挥越来越大的作用.十四集合思想: 把假如干确定的有区别的不论是具体的或抽象的事物合并起来,看作一个整体,就称为一个集合,其中各事物称为该集合的元素.通俗地说就是:把一些能够确定的不同的

16、对象看成一个整体,就说这个整体是由这些对象的全体构成的集合 ,集合思想的特征: 1确定性：给定一个集合,任何对象是不是这个集合的元素是确定的了. 就是说按照明确的判断标准给定一个元素或者在这个集合里,或者不在,不能模棱两可 2互异性：集合中的元素一定是不同的. 即集合中的元素没有重复3无序性：集合中的元素没有固定的顺序. 根据集合所含元素个属不同,可把集合分为如下几类： 1把不含任何元素的集合叫做空集. 2含有有限个元素的集合叫做有限集. 3含有无穷个元素的集合叫做无限集. 集合的表现形式：列举法；框图法；描述法. 比如:能被2整除的数为一个集合.十五数形结合思想： 就是根据数学问题的条件和结

17、论之间的内在联系,既分析其代数含义又揭示其几何意义,使问题的数量关系和空间形式巧妙、和谐地结合起来,通过数与形的相互转化来解决数学问题的思想.其实质是将抽象的数学语言与直观的图像结合起来,关键是代数问题与图形之间的相互转化,它可以使代数问题几何化,几何问题代数化.数形结合的思想,包含以形助数和以数辅形两个方面,其应用大致可以分为两种情形：或者是借助形的生动和直观性来说明数之间的联系,如四年级数学下册P60分数的根本性质就是借助图形的生动和直观来说明分数中分子和分母相互变化的关系；或者是借助于数的准确性和规X严密性来说明形的某些属性. 在小学教学中,它主要表现在把抽象的数量关系,转化为适当的几何

18、图形,从图开的直观特征发现数量之间存在的联系,以达到化难来易、化繁为简、化隐为显的目的,使问题简捷地得以解决.通常是将数量关系转化为线段图,这是根本的、自然的手段.如一年级认数时数轴与对应点之间的关系. 对于某些题,如线段图不能清晰地显示其数量关系,如此可以通过对线段图的分析、改造、设计、构造出能清晰显示其数量关系的几何图形.如六年级数学下册P72试一试,计算:1/2+1/4+1/8+1/16,可以通过正方形图形来解决.在数学教学中,由数想形,以形助数的数形结合思想,具有可以使问题直观呈现的优点,有利于加深学生对知识的识记和理解；在解答数学题时,数形结合,有利于学生分析题中数量之间的关系,丰富

19、表象,引发联想,启迪思维,拓宽思路,迅速找到解决问题的方法,从而提高分析问题和解决问题的能力.抓住数形结合思想教学,不仅能够提高学生数形转化能力,还可以提高学生迁移思维能力.十六统计思想 在小学数学中增加统计与概率课程的意义在于形成合理解读数据的能力、提高科学认识客观世界的能力、开展在现实情境中解决实际问题的能力.统计与概率初步知识的构成主要有如下一些根本内容：第一,知道数据在描述、分析、预测以与解决一些日常生活中的现象与问题的价值；第二,学会一些简单的数据收集、整理、分析、处理和利用的根本的能力；第三,会解读和制作一些简单的统计图表；第四,认识一些随机现象,并能运用适当的方法来预测这些随机现

20、象发生的可能性.十七系统思想 系统思想是由假如干想到关联、想到作用的要素或成分构成具有特定功能的有机整体.系统思想的方法便是要求人们从系统要素相互关系的观点,从系统与要素之间、要素与要素之间,以与系统与外部环境之间的相互关联和相互作用中考察对象,以得出研究和解决问题的最优方案. 系统是由相互联系,相互依赖,相互制约和相互作用的假如干事物和过程所组成的一个具有整体功能和综合行为的统一体；要素是构成系统的根本单位,系统内各要素之间是相互联系,相互影响的有机整体,如果一个要素发生变化,其他要素也会相应变化. 例如：应用题教学中的购物问题.物品的单价、数量和总价这三个要素就组成了一个系统.数量不变,单

21、价提高,总价变大；单价不变,数量增加,总价变大；单价不变,总价增加,数量变多.单价、数量、总价这三个要素之间具有如下关系： 单价数量=总价；总价单价=数量；总价数量= 单价 ,把几个概念通过联系来整体把握,由具体到抽象,再由抽象到具体,发现其规律,更好地理解和掌握概念与其相互关系.这些要素不是孤立的、零散的,而是有联系的,有影响的,在教学过程中要引导学生学会理解概念,找到联系,发现规律,只有这样才能更好地掌握所学知识,做到融会贯穿,事半功倍.数学思想和数学方法到底有什么区别？一般来说,数学思想是人们对数学内容的本质认识,是对数学知识和数学方法的进一步抽象和概括,属于对数学规律的理性认识的X畴,

22、而数学方法如此是解决数学问题的手段,具有行为规如此的意义和一定的可操作性,同一个数学成果,当用它去解决别的问题时,就称之为方法；当论与它在数学体系中的价值和意义时,如此称之为思想. 要将数学思想和数学方法严格区分开来是困难的,因此,人们常常对这两者不加区分,而统称为数学思想方法,这样会显得更为方便.浅谈小学数学思想方法的渗透 数学教学中必须重视思想方法的教学,它是数学教育教学本身的需要,是以人为本的教育理念下培养学生素养为目标的需要,是提高学生解题能力的需要.小学数学教学中要求教师重视并掌握各章节中蕴含的数学思想方法；要重视根本知识、根本技能的教学,并渗透数学思想方法；要引导促进学生对数学思想

23、方法的内化；在循环教学中与时总结,明确介绍和突出表现某种思想方法,使学生对这一数学思想和数学方法得到强化和巩固.全日制义务教育数学课程标准明确指出义务教育阶段的数学课程应突出表现根底性、普与性和开展性,使数学教育面向全体学生,实现人人学有价值的数学；人人都能获得必需的数学；不同的人在数学上得到不同的开展.这意味着数学是人们生活、劳动、学习必不可少的工具,数学能够帮助人们处理数据、进展计算、推理和证明,数学模型可以有效地描述自然现象和社会现象；数学为其他科学提供了语言、思想和方法,是一切重大技术开展的根底；数学在提高人的推理能力、抽象能力、想像力和创造力等方面有着独特的作用；数学是人类的一种文化

24、,它的内容、思想、方法和语言是现代文明的重要组成局部；尤其是20世纪中叶以来,数学和计算机的结合,更使人们明白数学是一种普遍适用的技术,有助于人们收集、整理、描述信息,建立数学模型,进而解决问题,直接为社会创造价值.数学家乔治波利亚说过：完善的思想方法犹如北极星,许多人通过它而找到正确的道路.我国著名数学教育家姜伯驹院士曾屡次强调,应该在教材和教学过程中注入数学思想,发挥数学思想方法的作用,培养应用意识和能力.可见,数学思想和数学方法是数学知识应用的根基和源泉.所谓数学思想,是指现实世界的空间形式和数量关系反映到人的意识之中,经过思维活动而产生的结果,是被人们反复运用和确认的、带有普遍意义和相

25、对稳定的特征,它是对数学事实与数学理论的本质认识.所谓数学方法,是指处理数学问题中所采用的被人们反复运用和确认的各种手段、途径和方式.数学思想和数学方法互为表里、密切相关,两者都以一定的知识为根底,反过来又促进知识的深化与形成能力.方法是实施思想的技术手段,而思想是对应方法的精神实质和理论依据.JS布鲁纳提出：掌握根本数学思想和方法,能使数学更易于理解和更易于记忆,领会根本数学思想和方法是通向迁移大道的光明之路.倘假如我们留意各行各业的某些专家或一般工作者,当感到他们思维敏锐,逻辑严谨,说理透彻的时候,往往可以追溯到他们在中小学所受的数学教育,尤其是数学思想方法的熏陶.理论研究和人才成长的轨迹

26、也都明确,数学思想方法在人的能力培养和素质提高方面起着重要作用.一、数学思想和数学方法的教学要求教师必需较好地重视并掌握有关的数学思想和数学方法.数学思想方法是以数学为工具进展科学研究的方法.纵观数学的开展史我们看到数学总是伴随着数学思想方法的开展而开展的.如坐标法思想的具体应用产生了解析几何；无限细分求和思想方法导致了微积分学的诞生,数学思想方法产生数学知识,而数学知识又蕴载着数学思想,二者相辅相成,密不可分.正是数学知识与数学思想方法的这种辩证统一性,决定了我们在传授数学知识的同时必须重视数学思想方法的教学.对小学数学而言,数学思想方法主要在以下几个方面进展渗透：化归思想、数形结合思想、变

27、换思想、组合思想.一化归思想.化归思想是把一个实际问题通过某种转化、归结为一个数学问题,把一个较复杂的问题转化、归结为一个较简单的问题.应当指出,这种化归思想不同于一般所讲的转化、转换.它具有不可逆转的单向性. 例1 狐狸和黄鼠狼进展跳跃比赛,狐狸每次可向前跳41/2米,黄鼠狼每次可向前跳23/4米.它们每秒种都只跳一次.比赛途中,从起点开始,每隔123/8米设有一个陷阱,当它们之中有一个掉进陷阱时,另一个跳了多少米？这是一个实际问题,但通过分析知道,当狐狸或黄鼠狼第一次掉进陷阱时,它所跳过的距离即是它每次所跳距离41/2或23/4米的整倍数,又是陷阱间隔1238米的整倍数,也就是41/2和1

28、23/8的最小公倍数或23/4和123/8的最小公倍数.针对两种情况,再分别算出各跳了几次,确定谁先掉入陷阱,问题就根本解决了.上面的思考过程,实质上是把一个实际问题通过分析转化、归结为一个求最小公倍数的问题,即把一个实际问题转化、归结为一个数学问题,这种化归思想正是数学能力的表现之一.二数形结合思想.数形结合思想是充分利用形把一定的数量关系形象地表示出来.即通过作一些如线段图、树形图、长方形面积图或集合图来帮助学生正确理解数量关系,使问题简明直观.例2 一杯牛奶,甲第一次喝了半杯,第二次又喝了剩下的一半,就这样每次都喝了上一次剩下的一半.甲五次一共喝了多少牛奶？此题假如把五次所喝的牛奶加起来

29、,即1/21/41/81/161/32就为所求,但这不是最好的解题策略.我们先画一个正方形,并假设它的面积为单位1,由图可知,11/32就为所求,这里不但向学生渗透了数形结合思想,还向学生渗透了类比的思想.三变换思想.变换思想是由一种形式转变为另一种形式的思想.如解方程中的同解变换,定律、公式中的命题等价变换,几何形体中的等积变换,理解数学问题中的逆向变换等等.例3 求1/21/61/121/201/380的和. 仔细观察这些分母,不难发现：212,623,1234, 20453801920,再用拆分的方法,考虑和式中的一般项a,n1nn11n1n1 于是,问题转换为如下求和形式：原式1121

30、231341451 1920 112121313141 4151191201120 1920 四组合思想.组合思想是把所研究的对象进展合理的分组,并对可能出现的各种情况既不重复又不遗漏地一一求解.例4 在下面的乘法算式中,一样的汉字代表一样的数字,不同的汉字代表不同的数字,求这个算式.从小爱数学 4 学数爱小从分析：由于五位数乘以4的积还是五位数, 所以被乘数的首位数字从只能是1或2,但如果从1,学4的积的个位应是1,学无解.所以从2.在个位上,学4的积的个位是2,学3或8.但由于学又是积的首位数字,必须大于或等于 8,所以学8.在千位上,由于小4不能再向万位进位,所以小1 或0.假如小0,如

31、此十位上数4 3进位的个位是0,这不可能,所以小1.在十位上,数43进位的个位是1,推出数7.在百位上,爱43进位的个位还是爱,且百位必须向千位进3,所以爱9.故欲求乘法算式为2 1 9 7 8 4 8 7 9 1 2上面这种分类求解方法既不重复,又不遗漏,表现了组合思想.此外,还有符号思想、对应思想、极限思想、集合思想等,在小学数学教学中都应注意有目的、有选择、适时地进展渗透.二、重视根本数学知识和数学技能的教学,并务必使学生掌握这些根本知识和根本技能,这是数学思想和数学方法教学的根底和前提.著名数学家华罗庚说过：学习数学最好到数学家的纸篓里找材料,不要只看书上的结论.这就是说,对探索结论过程的数学思想方法学习,其重要性决不亚于结论本身.例如,教学除数是小数的除法时,学生往往把除数变成整数后,无视被除数小数点的位置,造成计算错误.如果仅仅认为是学生没有掌握计算法如此所致而反复强调计算法如此,也可以杜绝错误的再发生,但学生只能形成机械性的操作；如果利用