如何提高数学的思维能力范文

关键词：思维能力数学素质

数学产生于现实生活,并在现实生活中得以发展。新课程强调数学与现实生活的联系,还特别提出了数学教学是数学活动的教学。让数学贴近生活,联系生活实际,达到使数学教学与学生生活有机结合。

一、要善于开发初中生内在的思维能力

兴趣永远是学生学习最好的老师，培养学生学习数学的兴趣，促进数学思维全面发展。也是每个学生自觉求知的内在动力。初中数学教师要精心设计每节课，激发学生思维的火花和求知的欲望，并使同学们认识到数学在经济建设中的重要地位和作用。经常指导学生运用学到的数学知识和方法解释自己所熟悉的实际问题。为了提高同学的学习兴趣，新教材中安排了能扩大知识面的“想一想”、“读一读”，受到广大师生的欢迎。

创造条件让学生乐于思维，分散难点，适当分段。如列方程解应用题是学生普遍感到困难的内容之一，主要困难在于掌握不好用代数方法分析问题的思路，列不出方程，习惯用小学的算术解法，找不出等量关系。因此，我在教此项内容时有意识地作一些准备工作，通过画草图列表，配以一定数量的例题和习题，启发同学从错综复杂的数量关系中去寻找已知与未知之间的内在联系。学生能逐步寻找出等量关系，列出方程。并举一反三，指出同一题目由于思路不一样，可列出不同的方程。这样大部分同学都能较顺利地列出方程，碰到难题也会进行积极的分析思考。教师要多鼓励学生敢于发表不同的见解，培养独立思考能力。初中生受经验思维的影响，思维容易雷同，缺乏探索精神。

二、拓宽教材中的生活资源空间。

当今，科学技术信息技术发展迅猛，新形势下教育需要新的教材来适应新的要求。因此，教师在教学中要联系生活实际，吸收并引进与现实生活密切相关的具有时代性、地方性的数学信息资料来处理教材，整理教材，重组教材内容。这样的教材由于具有开发性和弹性，留有开发和选择的空间，也能给学生留出选择和拓展的余地，能够满足不同学生学习和发展的需要，在数学教学中有效提高学生的思维能力。

三、要教会学生思维的方法

在数学学习中要使学生思维活跃，就要教会学生分析问题的基本方法，这样有利于培养学生的正确思维方式。要学生善于思维，必须重视基础知识和基本技能的学习，没有扎实的双基，思维能力是得不到提高的。在教学过程中要提高学生观察分析、由表及里、由此及彼的认识能力。数学概念、定理是推理论证和运算的基础，准确地理解概念、定理是学好数学的前提。

解（证）题思路的发现过程是教学中重要的环节。在例题课中要把。不仅要学生知道该怎样做，还要让学生知道为什么要这样做，是什么促使你这样做，这样想的。这个发现过程可由教师引导学生完成。

认真审题，细致观察，在数学练习时要对解题起关键作用的隐含条件有挖掘的能力。学会从条件到结论或从结论到条件的正逆两种分析方法。

初中数学研究对象大致可分为两类，一类是研究空间形式的，即“代数”、“几何”。另一类是研究数量关系的。要使同学们熟练地掌握一些重要的数学方法，主要有配方法、换元法、待定系数法、综合法、分析法及反证法等。

四、培养生活中的数学思维习惯。

教师引导学生将他们生活中相关的事物，用数学思维进行联系、思考并形成习惯。学生生活中每项活动，都可能找到用数学思维来观察思考的“联系点”，例如，数列、一次函数、解析几何中的直线几个概念都可以用函数（特殊的对应）的概念来统一。又比如，数、方程、不等式几个概念也都可以统一到函数概念。再看看下面这个运用"矛盾"的观点来解题的例子。已知动点Q在圆x/2+y/2=1上移动，定点P（2，0），求线段PQ中点的轨迹。分析此题，图中P、Q、M三点是互相制约的，而Q点的运动将带动M点的运动；主要矛盾是点Q的运动，而点Q的运动轨迹遵循方程X0/2+Y0/2=1①；次要矛盾关系：M是线段PQ的中点，可以用中点公式将M的坐标（x，y）用点Q的坐标表示出来。x=X0+2/2②y=Y0/2③显然，用代入的方法，消去题中的x0、y0就可以求得所求轨迹。

五、提高实践中的自主创新意识。

如何提高数学的思维能力范文篇2

随着社会的不断进步，数学知识被越来越广泛地运用到了文化教育、科学技术以及生产建设等社会生活的各个领域，同时对数学教学也提出了更高的要求。数学思维能力是高中学生学习数学知识必须具备的重要能力之一。在数学教学中，教师应该注重加强对高中数学思维能力的培养，不断增强学生的数学学习能力，提高学生的数学知识水平。

一、通过设置问题情境提高高中生的数学思维能力

数学教学实际上就是提出问题与解决问题的一个过程，可以说问题是数学的关键，问题是促使学生取得更大进步的重要途径。在素质教育以及新课改的背景下，要让学生学到更多知识，提高他们解决数学问题的能力，就要对学生数学思维能力的培养给予重点关注，才能使学生的思维能力得到大幅度的提升，实现数学教学的目标。在数学教学过程中，无论是整个教学过程，还是教学中的某一环节，都应对数学问题给予高度的重视。根据学生的实际水平、教学内容，结合实际生活，设置相应的问题情境，并通过问题情境的创设将学生所学的新知识合理有效地引入到现实生活当中，以激发学生的学习兴趣，激活学生的数学思维，刺激学生数学学习的欲望，从而提高数学教学的质量，确保学生的数学思维能力得到不断提高。[1]

例如，教师在讲“函数的应用”一节时，就可以通过设置问题情境来进行相关知识的教学，以较好地引入教学内容，激发学生学习函数知识的兴趣。如教师可以设置“同学们知道什么是函数吗”“函数在我们的实际生活中有哪些用途”“学习函数有什么作用”等问题，让学生探讨。探讨的过程就是提高高中学生数学思维能力的过程。在这个过程中，教师应充分发挥自身的作用，对学生进行适当合理的指点，以引导学生更快地接近相关教学内容。但要重视的一点是，教师在设置问题情境的时候，要注意应由易到难、由浅入深，循序渐进地进行学生思维能力的培养，这样才能使学生的数学思维能力得到最大限度的提高。

二、通过探究解题思路提高高中生的数学思维能力

题目是数学最主要的构成形式，教师要提高学生的数学思维能力，可以通过解题思路的探究来实现学生数学思维能力的培养目标。高中学生在做题的过程中，一些学生不太注意对题目进行有效的分析，通常都是拿来就做，做过之后很快就忘记，因而只要题目发生改变就要重新思考。为改变这一状况，教师要有针对性地培养学生的数学思维能力，从学生的具体情况出发，给学生一些新颖的、典型的题目，鼓励学生积极独立思考，并指导学生探究解题思路的方法。[2]有的题目需要较强的思维能力和创新能力，有的题目需要巧妙的解题思路，这对学生数学思维能力的培养具有重要的作用。所以教师可以充分借助这类题目来进行思维能力的培养，刺激学生寻找最佳解题思路的欲望，从而使教学质量和学生的数学思维能力得到双重提高。

比如在“简单的线性规划”一节中，二元一次不等式表示的平面区域是一个比较抽象的概念，需要学生具有较强的数学思维能力才能更好地理解掌握。教师可以充分利用对其中某些题目解题思路的探究分析，来达到提高学生数学思维能力的目的。如讲“画出不等式2x+y-6=0表示的平面区域”一题时，由于学生刚刚接触到这一知识，还没有建立起相关思维能力。因此，教师就可以先带领学生探讨解题思路，再画出其平面区域。这样不仅能提高学生的数学思维能力，还能提升教学效率。

三、借助教学内容的反思总结培养高中生的数学思维能力

对教学内容进行不断的反思总结是提高数学教学质量的重要保证。教师合理地指导学生对教学内容进行反思总结，能够加深学生对所学知识的认识了解，进而使学生能够更好地完成教学内容的学习。反思总结是数学教学中思维活动的主要动力和核心，学生只有对新学的教学内容进行及时反思与总结，才能巩固所学的知识，使自身的数学知识水平得到不断提高。[3]因此，教师在开展数学教学活动的过程中，要引导学生对每一堂课的教学内容，对每一种类型的例题都要积极地进行反思总结，并通过不断的反思总结建立起新旧知识间的联系，以找出科学解决问题的办法和规律，进一步深化对所学知识的形成过程的理解，保证以后遇到类似问题时能快速地找出解决问题的办法。提高、优化解决数学问题的能力，使高中学生的数学思维能力得到较大提升，取得良好的教学效果。

例如，在讲“排列”的时候，教师讲完该教学内容，就要及时带领学生进行相关知识的反思与总结，使学生通过总结排列数的定义、排列数与一个排列的区别以及排列数的公式，反思自身学习的不足之处，更好的掌握排列的基本原理，进而使其能够顺利解决排列的应用题。提高自身的数学思维能力，为数学教学质量的提高奠定良好的基础。

四、利用回忆性的思维方式促进高中生数学思维能力的提高

目前，高中学生的数学作业主要是以习题为主，教师批改作业的目的是检查学生是否掌握了所学知识，并监督学生对相关知识进行巩固，判明学生解题思路的对错，同时也借助回忆性的思维方法来提高学生的数学思维能力，从而帮助学生更好地学习数学知识。[4]高中学生学习的数学知识是由数字、符号以及文字、字母等构成的，知识的内涵以及形式都具有较强的抽象性，学生需要充分调动自身的数学思维来进行抽象知识的学习，这对于智力尚处于发育中的高中学生来说还有较大的难度。如果缺乏回忆性的思维，各种数学思维方法就比较容易忘记。所以教师在数学教学过程中要充分利用回忆性的思维方式帮助学生学习，即教师在教学过程中要帮助学生对思维方式、知识结构以及思维过程进行定期的回忆及总结，如让学生根据教材目录回忆相关知识，或者让学生根据某个知识点回忆与之相关的知识等。[5]经过一段时间的学习以后，让学生对所学知识进行梳理和再加工，以提高学生的抽象思维、概括能力。这样不仅可以避免学生形成思维定势，还有利于帮助学生形成发散性的思维，使高中学生的数学思维得到极大的提高。

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1.研究的背景

几何课程改革历来是人们关注的焦点。2005年第四期《数学通报》刊登了一些数学家的观点：初中是青少年智力发展最为迅猛的阶段，此阶段如果推理论证能力训练不足，那么学生后续的理性概括能力、抽象能力、科学精神都会不足。同年，《光明日报》教育周刊上报道了姜伯驹院士的类似观点。数学家们基本上都对平面几何部分的改革提出质疑，反对删掉过多的内容。一线教师也特别青睐平面几何在解决问题时所表现出的优越性：难度的层次性、结果的可预见性，特别是其对于学生的推理能力培养具有良好的价值。而课标修订组的专家认为，所有的数学内容都具有培养学生的推理能力的价值。2011年颁布的《初中数学课程标准（修订）》进一步削弱了对平面几何的要求，如删除了梯形、等腰梯形的相关内容，视点、视角、盲区，计算圆锥的侧面积和全面积等。这更加引发了许多一线教师和从事教育的专家学者对平面几何改革的讨论。

本研究通过调查学生的几何推理能力与学生的几何思维水平之间的关系以及不同思维水平的学生在几何推理能力方面的差异，试图诊断八年级学生几何推理能力属于哪个几何思维水平，以及不同推理能力的思维水平特点，进而为中学数学教育提供一些建设性的建议，让中学数学教师更好地了解学生，从而促使其在实践中更加科学、有效地运用现代教育理念组织课堂教学。

2.概念界定

（1）几何推理

几何推理是课程改革中的关键概念，它是课程改革中为取代几何证明提出的一个概念。一般认为，几何推理就是几何证明，其实几何推理并不等价于几何证明，几何证明就是严密的逻辑演绎推理，需要有充足的已知条件和理论依据，才能对问题进行求解。而几何推理在解决问题时对条件的要求相对较低，它可以是在少量已知条件的情况下对问题的结果进行大胆猜想，然后小心求证。因为现实问题通常都是欠缺条件的，所以课程改革提倡几何推理更具有一般性，有利于提高学生的思维品质，掌握思维方法，特别是分析问题和解决问题的能力。

目前，中外学者关于几何推理的方式研究，比较一致的看法有：图形推理、类比推理、自然推理、归纳推理、形式逻辑推理等[1]。图形推理也称直观推理，就是由一个或若干个已知图形而推出另外一些图形或信息的思维过程。一个图形推理由三要素构成：前提、推理要求和结论。类比推理简称类推、类比，是根据两个或两类对象有部分属性相同，从而推出它们的其他属性也相同的推理。自然推理，也可称为描述性推理，是运用日常语言，对事物进行描述论证、说理。归纳推理是人根据已掌握的图形知识及观察到的图形变化规律，推导出未观察到的图形知识。关于形式逻辑推理，中小学教材中的几何证明通常都属于形式逻辑推理，需要严谨的逻辑思维推理能力。

（2）几何推理的层次划分

上世纪50年代，荷兰的范希尔夫妇划分的几何思维理论对几何课程具有重要的指导意义，范希尔几何分类理论把几何思维分成以下几个水平[2]。

水平0，视觉。这个阶段儿童能通过整体轮廓辨认图形，并能操作其几何构图元素（如边、角）；能画图或仿画图形，使用标准或不标准名称描述几何图形；能根据对形状的操作解决几何问题等。水平1，分析。该阶段儿童能分析图形的组成要素及特征，并依此建立图形的特性，利用这些特性解决几何问题，但无法解释性质间的关系，也无法了解图形的定义；能根据组成要素比较两个形体，利用某一性质做图形分类等。水平2，非形式化的演绎。该阶段儿童能建立图形及图形性质之间的关系，可以提出非形式化的推论，了解建构图形的要素，能进一步探求图形的内在属性和其包含关系，使用公式与定义及发现的性质做演绎推论。水平3，形式的演绎。该阶段学生可以了解到证明的重要性和了解“不定义元素”、“定理”和“公理”的意义，确信几何定理是需要形式逻辑推演才能建立的，理解解决几何问题必须具备充分或必要条件；能猜测并尝试用演绎方式证实其猜测，能够以逻辑推理解释几何学中的公理、定义、定理等。水平4，严密性。在这个层次能在不同的公理系统下严谨地建立定理以分析比较不同的几何系统，如欧氏几何与非欧氏几何系统的比较。

范希尔的几何思维理论反映出学生几何能力的发展分为五个水平，学生几何思维水平的发展是循序渐进的，具有从低到高发展的次序性和进阶性，范希尔几何理论是指导几何课程改革和几何教学实践的重要理论依据。几何思维理论怎样才能走进课堂教学实践中？关键在于立足我国数学教育现状，充分了解学生的几何思维水平的情况，并与课标理念相结合才能更好地指导当前的几何课程改革。这样，理论才能具有实质性的指导意义并且才能得到更有效的应用和推广。

二、研究方法

1.研究工具

本文对几何推理能力的研究主要包含图形推理能力、类比推理能力、自然推理能力、归纳推理能力、逻辑演绎推理能力五种。按照范希尔几何层次各编制15道试题，总计75道题。每道题5分，总分375分，题型设计上都采用选择题，测验时间2小时。试题是经高校从事数学教育的三位专家和二位从事多年一线数学教学工作的中学高级教师商讨确定的。在几何能力各具体因素的几何思维水平划分上采用如下方式：其中每一层次3道试题，每一层次学生正确解答2道试题及以上，就判断学生在该推理方式上到达该层次水平，如果学生仅能够正确做出1道试题及以下，就把该学生的几何层次归属为下一等级。如学生在归纳推理中第四层次上正确解答出2道试题，就认为学生的归纳推理能力达到第四层次，若学生在第四层次上正确解答出1道试题，就判定其归纳推理能力为第三层次。在0层次上无论是否正确解答试题都划归为0层次。

2.取样

本研究从贵阳、兴义、毕节三个城市分别随机抽取农村、城市各一所初中学校，在每所学校八年级里随机抽取一个班级进行测试。本次参加调查的学生人数为751人，其中测试问卷答题无法辨认或无法归属其几何思维发展水平的有59人。如在第一层次水平上没能够正确解答2道题，而在第二层次上能够正确解答2道或3道题。剔除这些样本后，有效试卷692份，有效率92.1%。

3.统计工具

本研究主要采用SPSS13.0对数据进行处理分析。

三、研究结果

1.八年级学生几何推理能力与范希尔几何思考层次相关性

表1八年级学生几何推理能力和范希尔几何思维水平相关性分析

“**P

由表1可知，范希尔几何思维水平与学生的几何推理能力成显著的正相关。说明学生的几何推理能力强，几何思维的水平就高。观察学生的几何推理能力各因素，其相互之间也存在显著的相关性，归纳推理和类比推理、自然推理也存在中度的相关性（相关系数分别是0.428、0.437），这说明学生的推理能力是相互影响、相互促进的，发展学生的几何推理能力需要整体考量。

2.不同几何思维水平学生的几何推理能力平均分和标准差

本研究中，对学生几何推理能力划分的主要标准是，若学生在几何推理的五个因素测验上，有三个及以下因素归属某水平，则其几何推理能力归属到下一水平，若有四个或五个因素归属某水平，则几何推理能力就归属某水平。如学生在几何推理能力测验中，归纳推理、类比推理和图形推理都属范希尔几何思维理论2水平，而自然推理、形式逻辑推理归属范希尔几何层次3水平，则其几何推理能力归为范希尔几何层次2水平。学生的几何能力最低划归为0层次水平。八年级学生几何推理能力所处的几何思维水平见表2。

表2不同几何思维水平的学生在几何推理能力方面的具体表现

从表2数据中可以看出，我国八年级学生几何推理能力在思维水平上主要集中在2、3两个层次。这说明，大多数学生具备较好的识别图形能力，能运用基本的公式定理进行简单的演绎推理，但在几何推理中缺乏严密性和规范性。其原因一方面是青少年思维品质受到学生身心发展程度的限制，八年级学生的思维方式具体直观思维占主体地位，抽象思维有所发展，但学生在处理几何问题时容易出现观察图形片面，思维缺乏严密性；另一方面是几何教育课程和教育方式对学生思维的影响，学生解决几何问题时思路狭隘，方法呆板，条件难以有效地利用。

3.学生的几何思维水平对其几何推理能力的影响

（1）不同几何思维水平学生在几何推理能力方面的变异系数分析

表3几何推理各因素间的变异系数分析

由表3知，不同几何思维水平在几何推理能力方面的表现F值，达到极其显著性水平。这表明，学生的几何推理成绩会因为其几何思维水平的不同而不同。

（2）不同几何思维水平的学生在几何推理能力方面的比较

表4不同几何思维水平的学生在几何推理能力方面的比较

由表4知，几何思维居于0层次的学生和其它各层次的学生在几何推理能力测验上都会表现出差异；1层次和3层次、4层次在几何推理能力上也会表现出极其显著的差异；2层次和3层次、4层次的学生也会在几何推理能力测验上表现出显著的差异。

四、结论和建议

本研究表明，八年级学生的几何推理能力和范希尔几何思维水平成正相关，而且存在着交互影响的作用。八年级学生的几何思维水平主要集中在层次2、层次3水平上。不同的几何思维水平在学生的几何推理能力测验上也存在着显著性差异。

因此，在几何教学中应并行发展学生的几何推理能力和提高其几何思维水平。一方面，学生的几何推理能力需要学生能够从整体上把握图形间的结构关系。因此，几何教学时，要重视学生已有的知识经验基础，加强其对图形的感知和辨识，进而要求学生能够自主探索几何图形结构间的关系及其性质，运用螺旋上升的方式帮助学生夯实基础。另一方面，要充分关注学生的几何思维发展层次来组织几何教学。几何教学不但要关注其几何本质和数学特点，更要关注学生不同的思维发展水平，在不同图形的教学中考虑学生的认知基础和思维发展规律的特点，采用循序渐进的方式促使学生的几何思维水平向更高水平发展。

总之，学生的几何思维水映了学生独立分析问题、解决问题能力的强弱，学生的几何推理能力是反映其对数学信息的捕捉，促进学生形成良好的数学行为和习惯的关键。对八年级学生进行几何思维训练，能够促进其几何推理能力的发展，提高学生的几何推理能力也有助于其几何思维层次的提高。学生的几何思维能力和推理能力薄弱会对学生整个学业造成消极影响，消除这种负面的影响，是每一个从事数学教育的工作者的追求。

参考文献