探讨优化数学教学结构提高数学思维能力
摘要：思维活动的研究是教学研究的基础，数学思维的能力的培养和提高是数学教学结构研究的核心，数学思维的发展对数学教学的实践活动具有根本性的指导意义。整合教学过程，发挥教师的导学能力，增强学生注意力，激发学生的思考性，利用信息技术与数学教学交叉体验，进而优化数学教学结构提高学生的数学思维能力。
关键词： 数学教学 教学结构 数学思维 整合教学
0.引言
数学思维是“人脑和数学对象相互作用并按照一般的思维规律认识数学规律的过程” [1]。是一种理性化的高级心理活动，数学思维的研究是与思维客体，即数学内容本身密切相关的。由于数学的严谨、抽象及应用的日益广泛等显著特征，决定着中学数学对培养思维能力、发展学生智力有其重要的作用[2]。所以提高数学思维能力是数学教学中至关重要的，在数学教学中教学结构直接影响着数学思维能力的培养，优化数学教学结构可以很好的提高学生的数学思维能力。
1.数学思维的局限性及成因
由于学生生理的、心理的和知识的发展水平的局限，反映在数学学习上思维活动的水平层次不高。因此从思维角度来看数学教学，无论是拓广学生的思维空间也罢，培养学生的良好思维品质也罢，或是研究教学过程中信息可接受性受阻的原因等，都必然涉及到数学思维的培养这一重大问题。学生的思维水平很不稳定，可塑性很大。直到学生接受数学教育达到一定程度时期才日臻成熟，并初步定型。无论是观察、概括能力，还是推理论证能力，以及空间观念等都明显地随年龄和受教育程度的增加而逐步发展[3]。
分析学生数学思维的局限性，判明学生在学习过程中所暴露出来的思维方式上的主要弱点。反映出思维的变通性和创新性的严重缺陷，在教学中，对学生思维能力发展构成的障碍特别要引起教师重视。本文就学生数学思维的局限性简单分析如下：（1）客观依靠性：自觉与不自觉地对直观形象的过于依赖。当对思考对象不能寻求直观解释时，表现出理论型抽象思维能力的贫乏无力。对既有思维模式的依赖，拿到问题，一味企望能套用某一现成思维模式，结果牛马不相及，束手无策，这是思维定势引起负面影响。（2）主观偏离性：对学习内容的理解呈孤立、片面、间断的状态。表现在：①对概念、公式、定理等满足于表面上的理解、记忆，忽视其来龙去脉，只注重其内涵，忽视其外延； ②对各种数量之间或形体之间的逻辑关系缺乏整体的认识；③对各种数学思想和方法之间的共性与异性缺乏深入了解。这就不可能在学习过程中逐步地建立和完善思维的系统化的整体结构，因而也就不可能在解决问题时保证思维通道的顺畅，当然也阻障着对新知识的间接理解。（3）单向无序直观似真性：①单向——不善于从多角度、多方面多维度去考虑问题，思维方向单一。②无序——主要是指不能正确把握有关数学知识之间的因果关系，造成多步综合推理的困难。③直观——由于对概念、定理等的表面理解和形式上的掌握，导致应用上的绝对化，常用简单的对比来处理具体问题。④似真——似是而非的思维形态，它受制于狭隘的经验和直觉，是思维的一种“短路”现象。
造成以上学生数学思维能力局限的成因可以简单的归纳为下面三个方面：1.知识涵养与实践经验方面的原因。2.数学思维发展的内在特征方面的原因。3.课堂教材及教师教学方法方面的原因。
2.优化教学结构提高数学思维能力
基于上述对学生的思维能力局限及成因分析，可以看出通过改进教学方法引导学生走出思维局限困扰进而提高数学思维能力。本文提出了优化数学教学结构，提高学生数学思维能力。主要体现在以下三个方面：发散课堂思维激发思维火花；教师导学，突出学生主观提升；现代信息技术整合教学升华数学思维。
2.1 发散课堂思维激发思维火花
教学的主要平台还是课堂，教师要抓住课堂有限的时间，改变数学课以“数学知识”为纯粹客体的老模式，从思维认知本身把握思维提升的契机，激发学生探索知识的兴趣和热情。使课堂从单调、乏味、缺乏思维挑战性变的永远充满热情而富有情趣。
首先，教师在备课时就要设计探索性的问题，让学生在反思中成长，避免陷入简单、重复的怪圈，从而不断激发学生的学习情趣，点燃数学思维培养的导火线。现代教学论认为，只有经过学生自身的反思和建构学习的知识才能真正为自己所接纳和灵活应用[4]。其次，教学过程中大胆质疑改变数学认知过程的假设性显现，经常鼓
励学生大胆提出自己的疑问，问题打破了课堂的平静，也激起学生数学思维的火花。最后，教师要关注学生的思维现实、思维发展。因为，疑问正是学生认知的盲点，教师要鼓励学生提出这样的问题。而解决这样的问题正是教师从学生的眼光来观察和认识知识细节的最佳时机。更重要的是，教师要发挥更多的专业能力，更丰厚的教学智慧，主动还原知识的形成细节，从而把握学生真实的思维发展进程，改进教学过程，让学生获得更为有效的发展。
总之，当教师在课堂上充分关注学生的数学思维能力发展时，当学生在学习中敢于不断地提出自己的思维困惑时不敢说这样的课堂一定是成功的，但一定是不平淡、平庸的。只有我们的数学课堂在摆脱平淡、平庸之后，才能真正吸引学生投入到数学学习中来，才能让数学课堂激发学生的数学思维能力，才能让数学教学拥有生命的活力。
2.2 教师的导学与学生的主观学习结合提升数学思维能力
教师是教学过程的组织者，是学生建构意义的促进者，是学生良好情操的培养者。教师对学生的数学思维能力培养和提高具有特别突出的指导作用。学生是信息的加工与情感体验的主体，是数学知识的主动构建者。
教师在教学中要遵循的原则：择优而导，导之有效；有法而导，导到实处。教师要提高学生的数学思维能力就必须抓住数学思维训练的内容、类型、水平与层次，数学思维训练的敏捷性、独立性、逻辑性[5]。排除学生思维定势的障碍，使学生的数学思维能力可以流畅提升。教师的作用应该贯穿与整个教学过程的始终，还要讲究一定的方法，让学生能在教学过程中体现主人翁的角色，激发学生的主观能动性，变被动灌输式学习为主动吸取式学习[6]。教师将这些落实到位，体现在数学思想和数学方法的渗透，以及对学生的对待数学的态度培养上，让教师的示范作用和人格魅力发挥到最大。教师可以引导学生自主选择学习的内容、自定学习步调，可以检索、查阅、获取学生自己需要的任何信息资源[7]。进而学生利用自己已有的旧知识、旧经验，进行分析、综合、归纳、类比、演绎、猜想，认知和构建新的数学知识。
教师的导学作用发挥在实处，学生的主观学习能动性落实到位。将二者有机的结合起来定会更有效、更快捷的提升学生的数学思维能力。
2.3 信息技术整合数学教学升华数学思维
信息技术整合数学教学是教师和学生在课程中恰当地运用信息技术来促进教学。信息技术的运用，包括图像、文字、声音、动画、网络等，使之发挥在教学环境中，不仅能吸引学生的注意力，尤其是对于文字无法充分说明的复杂信息，更能够帮助学生了解并获取知识；同时利用信息技术的特性可以克服教学在时间、空间与人数上的限制[8]。
经过教师细心的设计，信息技术整合数学教学能产生良好的学习成果：①数学内容更精细；教师在组织教学媒体的过程中，就必须先对内容给予仔细的思考和认识，而思考过程促使教师构想内容的结构与安排，以便学习者易于了解和接受。②教学可以更有趣；媒体的特点之一就是能够引起学生注意并保持敏锐的学习状态。内容的清楚和连贯，画面的转换与引人入胜，特俗效果的使用与视觉信息的冲击等因素，都引其学生发及深思，提升学习动机、兴趣。尤其在数学教学中，生动的图形变换更能使学生产生对知识的探求。一些图形，动态曲线、实际生活例子、抽象问题等的呈现，都是吸引学生学习不可缺少的因素。③学习更具互动性；在数学教学过程中，可能需要面对许多非单一形式的问题处理，因此在黑板上的单一计算及证明模式，已不能满足对知识充满渴求的学习者。信息技术整合教学能够提供实时的回馈及仿真，满足多种变化及情景，对数学思维能力提高起到很切实的作用。④学习更具效率；和传统的教学相比，信息技术整合教学使知识信息传递快，而且感染力强。在数学教学中，绘图、解题、探索、分析思考的分配中，可以把重心放在探索、分析思考上，节约绘图和解题上浪费的大部分时间，提高学习效率。
信息技术整合数学教学不但可以增强学生的注意力，更能激发学生的思考性；挖掘了计算机技术在数学教学中的潜力；能对学生产生数学观，而且激发对数学的学习追求。总之，信息技术整合数学教学在优化数学教学结构，
提高学生的数学思维能力起到了升华的作用。
3.结论
本文从教学研究入手，首先分析学生数学思维的局限性以及成因，其次从教师的导学和调动学生的主观能动性，激发学生的数学思维能力，最后将信息技术整合数学教学升华学生数学思维。使学生能在课堂上获得数学知识的
同时建立数学观念，最后通过教师优化数学教学结构达到提高学生
的数学思维能力。
参考文献：
[1] boschmans,technology integration in mathematics for prospective elementary teachers,2003.5.
[2] technology tips mathematics teacher,vol.94 no.1 jan.2001.
[3]王而治，试论中学生数学思维的局限性及其成因[j].数学通报.1989.5.
[4]俞平，数学教师的创新意识和创新能力[j].数学通报.2002.1.
[5]张丽娟.注重数学思维训练培养良好的数学思维方式[j].安徽电子信息职业技术学院学报2008:7(39)112-115.
[6]郭思乐等，数学思维教育论[m].上海教育出版社.1997
[7]马云武, 立足数学思维过程 切实培养数学思维能力[j]. 滩仿教育学院学报.1988.1.
[8]王鹏远，信息技术与中学数学教育[m].北京教育出版社.2000.
论文网在线