任 潔
(太原大學教育學院,山西 太原 030001)
高中生數(shù)學直覺思維培養(yǎng)策略
任 潔
(太原大學教育學院,山西 太原 030001)
數(shù)學直覺思維屬于非邏輯思維,在數(shù)學教學中起著重要作用,但長久以來在中學數(shù)學教學中沒有得到足夠的重視。本文在討論數(shù)學直覺思維有關理論的基礎上,通過測試問卷的方法調(diào)查了高三學生數(shù)學直覺思維現(xiàn)狀,并對結(jié)果進行了分析,在此基礎上研究培養(yǎng)學生數(shù)學直覺思維能力的途徑和方法。
思維;數(shù)學思維;數(shù)學直覺思維
回顧一下人類的發(fā)展史,人類的每一次進步都離不開發(fā)明和創(chuàng)造,因此,我們說人類是以思維為工具,其中尤以直覺思維為有力武器開展創(chuàng)造性的活動的,并以此來不斷取得發(fā)明成果,進而推動人類文明的前進。
《普通高中數(shù)學課程標準(實驗)》的第一、第二、第三條課程理念分別說明課程的性質(zhì)、形式、學習方式,緊接著第四條提到:“注重提高學生的數(shù)學思維能力。”可見課程標準把數(shù)學的數(shù)學思維能力放在了極其重要的地位。并且將一貫的數(shù)學能力提法“邏輯思維能力”改成了“思維能力”。這一敘述上的改變雖然只是去掉兩個字,但是不僅擴大和豐富了思維能力的內(nèi)涵,而且對中學數(shù)學的課堂教學提出了更新、更高的要求,同時也說明“邏輯思維能力”不再是中學數(shù)學教學所培養(yǎng)和高考所要考查的唯一的能力目標,與其并重的還有包括直覺思維能力在內(nèi)的非邏輯思維能力。這更說明了人們在教育的實踐中實現(xiàn)了認識上的轉(zhuǎn)變:在注重邏輯思維能力培養(yǎng)的同時,還應該注重觀察力、直覺力、想象力的培養(yǎng)。
直覺思維是人們沒有明顯意識到的一種客觀存在的思維形式。它是思維主體運用有關知識組塊和形象直感,憑借高級的心理能力對事物性質(zhì)做出直接判斷和領悟,并能迅速發(fā)現(xiàn)解決問題的方向和途徑的思維形式。數(shù)學直覺思維是具有意識的人腦對數(shù)學對象(結(jié)構(gòu)和關系)的某種直接領悟與洞察。
數(shù)學直覺思維能力與學生成績有很強的相關性,數(shù)學直覺思維能力越高則成績越好。目前高中生數(shù)學直覺思維能力基本已經(jīng)定型,總體處于中下等水平,發(fā)展呈滯后狀態(tài),并且不平衡:美的直覺和關聯(lián)直覺發(fā)展程度較高,真?zhèn)蔚闹庇X相對較低。這說明目前的高中數(shù)學教育在一定程度上對學生的數(shù)學猜想能力重視不夠;思維的簡潔性和對稱性亞維度得分較低,其他亞維度比較接近。說明由于應試教育的影響,學生注重的是題目是否成功解決,很少考慮尋找最優(yōu)解。
總體來說,女生的直覺思維能力高于男生,具體表現(xiàn)為女生在美的直覺、關聯(lián)直覺兩方面高于男生,說明女生知識組塊聯(lián)想能力高于男生。真?zhèn)蔚闹庇X男女差異不明顯。
我們現(xiàn)在的數(shù)學教學主要圍繞高考展開,對學生全方面的數(shù)學素養(yǎng)、數(shù)學能力、智力的培養(yǎng)不足。所以筆者建議,今后我們的數(shù)學教學把重點放在培養(yǎng)學生的數(shù)學素養(yǎng)、數(shù)學能力、智力上。
徐利治教授指出:“數(shù)學直覺是可以后天培養(yǎng)的,實際上每個人的數(shù)學直覺也是不斷提高的?!?/p>
1.培養(yǎng)數(shù)學直覺思維可以促使學生形成良好的認知結(jié)構(gòu)。數(shù)學直覺思維產(chǎn)生的基礎是良好的認知結(jié)構(gòu)。因此,學生具有良好直覺思維的同時,新舊知識間必然建立相聯(lián)系的紐帶,形成一定的結(jié)構(gòu)體系,最終可以有效地防止遺漏,減輕學生機械記憶的負擔。
2.培養(yǎng)數(shù)學直覺思維可以促使學生形成良好的思維品質(zhì)。思維的敏捷性、深刻性、靈活性,可以使學生深刻把握知識的本質(zhì),迅速識別條件、結(jié)論的內(nèi)在聯(lián)系。這是直覺思維產(chǎn)生的基礎??梢娕囵B(yǎng)數(shù)學直覺思維可以優(yōu)化學生思維品質(zhì)。
3.培養(yǎng)數(shù)學直覺思維是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神的一種有效手段。據(jù)調(diào)查,目前高中生的學習方式還是以死記硬背、機械模仿居多,學習目的大多是為了取得較好的高考成績,很少注重自身創(chuàng)新精神、今后發(fā)展?jié)摿Φ呐囵B(yǎng)。很多教師認為培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神與目前高考體制下的課堂教學方式相距甚遠。
凱洛夫說:“沒有任何一個創(chuàng)造性行為能離開直覺活動?!敝庇X思維是創(chuàng)造性活動的有力武器。因此教師在課堂教學中注重培養(yǎng)學生直覺思維就是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。
要培養(yǎng)學生的數(shù)學直覺思維能力,就必須在平時的教學工作中,改變以前某些束縛學生數(shù)學直覺思維發(fā)展的教學方式,給學生創(chuàng)造數(shù)學直覺思維發(fā)展的有利空間。
縱觀數(shù)學的各個方面,無不體現(xiàn)著整體性這一重要數(shù)學思想。尤其是在中學數(shù)學解題中更是起著至關重要的作用。例如:
分析:符號函數(shù)高中生并沒有學過,一些學生看到它就會產(chǎn)生畏懼心理,不愿意做下去;但如果學生將條件結(jié)論綜合整體性考慮,產(chǎn)生直覺,就會發(fā)現(xiàn)題中所說“符號函數(shù)”不過是障眼法,其實此題就是學生所熟悉的分類討論題型。可見在此類題中“整體”性思想對于問題的解決起著關鍵作用。
因此在教學中教師應引導學生對數(shù)學問題進行整體觀察和整體思考,從而促使學生產(chǎn)生直覺思維。
數(shù)學猜想是依據(jù)某些數(shù)學知識和已知事實,對未知量及其關系做出的似真推理,是科學假說在數(shù)學中的體現(xiàn)。合理、科學的猜想是直覺思維的重要形式,也是科學發(fā)現(xiàn)的重要途徑。正如牛頓所說:“沒有大膽的猜想,就沒有偉大的發(fā)現(xiàn)?!痹S多重要數(shù)學結(jié)論的發(fā)現(xiàn),都是從猜想開始,然后設法加以證明,如“四色猜想”等等。可見數(shù)學猜想是推動數(shù)學發(fā)展的強大動力。
因此,我們在高中數(shù)學教學中,要重視數(shù)學猜想的作用,有意識地培養(yǎng)學生的數(shù)學猜想能力。
其次,我們應該充分發(fā)揮教材中適合培養(yǎng)學生數(shù)學猜想能力章節(jié)的重要作用,比如數(shù)列一章就是很好的培養(yǎng)學生數(shù)學猜想的教學內(nèi)容。數(shù)學教師不應該局限于讓學生記住裂項法等這樣的求通項公式的方法,而應由此拓展到培養(yǎng)學生的數(shù)學猜想能力。新課程標準下的教材是有很多可以培養(yǎng)學生數(shù)學猜想能力的知識內(nèi)容的,關鍵在于我們的高中數(shù)學教師如何去應用教材,如何去引導學生開動腦筋,激發(fā)學生猜想的欲望,鼓勵學生進行數(shù)學猜想,然后通過邏輯推理檢驗論證,在揚棄的過程中得到正確的結(jié)論。
由于高考這一特殊國情,老師、家長、學生在解題中更多的是注重是否解出題目,結(jié)果是否正確,很少考慮解題方法是否簡潔。這違反了數(shù)學的簡潔美,也違背了最優(yōu)化理論。在教學工作中,數(shù)學教師應該提倡一題多解,注重解題后的總結(jié),引導學生比較眾多方法的優(yōu)劣,培養(yǎng)學生在眾多方法中迅速選擇最簡潔方法的意識與能力。
這一提法似乎是陳腔濫調(diào)了,似乎每個數(shù)學教師每天都在致力于這一工作。但實際上92%以上的學生對一些數(shù)學思想數(shù)學方法僅僅停留在了數(shù)學知識的層面上,沒有轉(zhuǎn)化成自身的技能,不能在新的情景中靈活運用所學數(shù)學知識、數(shù)學思想方法。當指出某題用對稱性解題時,90%的學生都能解出;而沒有這樣的提示時,80%的學生卻沒有解出??梢姅?shù)學教師平時的教學工作并沒有真正做到幫助學生把知識轉(zhuǎn)化為能力。數(shù)學教師在教學工作中應把數(shù)學知識、數(shù)學方法置于不同的情景中,在不同的情景中訓練學生,使學生迅速識別數(shù)學知識,使學生的知識轉(zhuǎn)化為能力。
[1]張光鑒等.科學教育與相似論[M].南京:江蘇科學技術出版社,2000.
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1673-0046(2011)05-0148-02