數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的創(chuàng)造性思維是學(xué)生通過數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不斷積累而形成的,而這種積累不是學(xué)生簡單的接受而是滲透到整個數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中的。數(shù)學(xué)上很多大的進(jìn)步都離不開創(chuàng)造性思維,很多數(shù)學(xué)大師在自身知識的基礎(chǔ)上對數(shù)學(xué)的某些問題做出創(chuàng)造性的猜想,人們通過解決猜想發(fā)展了很多數(shù)學(xué)知識,可見數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中創(chuàng)造性思維的重要性。
一、數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)是一個數(shù)學(xué)思考過程
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)本身就是一個思考的過程。數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的本質(zhì)是學(xué)生獲取數(shù)學(xué)知識、形成數(shù)學(xué)技能的一種思維活動?!八伎肌笔菍W(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)認(rèn)識過程的本質(zhì)特點(diǎn),是數(shù)學(xué)知識的本質(zhì)特征。學(xué)生的數(shù)學(xué)思維是對自身活動的反思,是對經(jīng)驗(yàn)的反思。學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)是一個具體形象思維和抽象邏輯思維相結(jié)合的思考過程。數(shù)學(xué)具有內(nèi)在的邏輯體系和抽象性,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程本質(zhì)是一個思考的過程。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中,思考過程是直觀思維、具體形象思維和抽象邏輯思維三個方面的結(jié)合。數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和數(shù)學(xué)思維密切相關(guān)是由數(shù)學(xué)學(xué)科知識本身的特點(diǎn)決定的。數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不是讓學(xué)生接受課本上的或教師的現(xiàn)成結(jié)論,而是學(xué)生親自參與的豐富、生動的概念活動或思維活動。
二、數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)是一個再創(chuàng)造的過程
在教學(xué)過程中,教師應(yīng)該具有再創(chuàng)造的通道,以激勵學(xué)生再創(chuàng)造的活動。創(chuàng)造性思維是數(shù)學(xué)思維中的一個重要組成部分。張奠宙教授認(rèn)為,數(shù)學(xué)思維是策略創(chuàng)造和邏輯演繹的結(jié)合,而且策略創(chuàng)造處于主導(dǎo)方面,邏輯演繹是基礎(chǔ)方面。對于思考數(shù)學(xué)問題而言,離不開學(xué)生的策略創(chuàng)造。在數(shù)學(xué)課堂中要激發(fā)學(xué)生的好奇心、求知欲和想象力,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性的思維品質(zhì),發(fā)展學(xué)生獨(dú)立解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神與人文精神,發(fā)展學(xué)生的探究、發(fā)現(xiàn)和初步的創(chuàng)造能力。數(shù)學(xué)創(chuàng)造性思維從屬于創(chuàng)造性思維,它應(yīng)是創(chuàng)造性思維在數(shù)學(xué)中的體現(xiàn)。數(shù)學(xué)創(chuàng)造性思維也直接從屬于數(shù)學(xué)思維,它是數(shù)學(xué)思維中最積極、最有價值的一種形式。
數(shù)學(xué)創(chuàng)造性思維是創(chuàng)造性思維的一種,它是邏輯思維與非邏輯思維的綜合,又是數(shù)學(xué)中發(fā)散思維和收斂思維的辨證統(tǒng)一。它不同于一般的數(shù)學(xué)思維之處在于它發(fā)揮了人腦的整體工作和下意識活動能力,發(fā)揮了數(shù)學(xué)中形象思維、靈感思維、審美的作用,因而能按照最優(yōu)化的數(shù)學(xué)方法與思路,不拘泥于原有理論的限制和具體內(nèi)容的細(xì)節(jié),完整地把握數(shù)與形有關(guān)知識之間的聯(lián)系,實(shí)現(xiàn)認(rèn)識過程的飛躍,從而達(dá)到數(shù)學(xué)創(chuàng)造的完成。
三、數(shù)學(xué)創(chuàng)造性思維的基本特征
1.?dāng)?shù)學(xué)的發(fā)明創(chuàng)造是在形式、結(jié)構(gòu)上為數(shù)學(xué)美所控制的。在數(shù)學(xué)領(lǐng)域中,發(fā)現(xiàn)或發(fā)明都是以新的思想組合的方式進(jìn)行的。
例在一個有限的實(shí)數(shù)列中,任意7個連續(xù)項(xiàng)之和都是負(fù)數(shù),而任意連續(xù)11項(xiàng)之和都是正數(shù)。試問,這樣的數(shù)列最多有多少項(xiàng)?
2.?dāng)?shù)學(xué)的創(chuàng)造是思維自由想象基礎(chǔ)上的構(gòu)造。數(shù)學(xué)創(chuàng)造性思維需要想象,“想象力是科學(xué)研究中的實(shí)在因素”,“數(shù)學(xué)中也有驚人的想象”。想象提供理想化的思想方法,理想化的思想方法使研究對象極大地簡化和純化。想象力是建立數(shù)學(xué)新概念、新理論的設(shè)計師。數(shù)學(xué)創(chuàng)造性思維的結(jié)果是思維的自由創(chuàng)造物與想象物,它以邏輯上無矛盾為必要條件。由于把設(shè)想為一個數(shù),像實(shí)數(shù)一樣參加四則運(yùn)算在邏輯上無矛盾,從而創(chuàng)造了虛數(shù)這種思維的自由創(chuàng)造物與想象物就是一個著名的例子。
3.?dāng)?shù)學(xué)的發(fā)現(xiàn)是邏輯思維和非邏輯思維的綜合。數(shù)學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)既是靠直覺思維、形象思維,也要靠邏輯思維。既要靠發(fā)散思維,也要靠收斂思維。數(shù)學(xué)推理既有歸納推理,又有演繹推理。一般是由合情推理的猜想,靠邏輯演繹來證明。
以上幾個特征是數(shù)學(xué)中常見的創(chuàng)造性思維特征。
四、影響數(shù)學(xué)創(chuàng)造性思維的主要因素
1.?dāng)?shù)學(xué)知識與結(jié)構(gòu)是數(shù)學(xué)創(chuàng)造性思維的基礎(chǔ)。數(shù)學(xué)知識是前人創(chuàng)造活動的產(chǎn)物,同時又是后人進(jìn)行創(chuàng)造活動的基礎(chǔ)。一個人掌握知識的量影響其創(chuàng)造性的發(fā)揮。
2.一定的智力水平是創(chuàng)造性的必要條件。創(chuàng)造力本身是智力發(fā)展的結(jié)果也是智力發(fā)展的一個直接體現(xiàn),它必須以知識技能為基礎(chǔ),以一定的智力水平為前提。創(chuàng)造性思維的智力水平集中體現(xiàn)在對信息的接受能力和處理能力,也就是思維的技能。
3.?dāng)?shù)學(xué)創(chuàng)造力的發(fā)揮與心理素質(zhì)密切相關(guān)。良好的意志品質(zhì)是數(shù)學(xué)創(chuàng)造性思維的心理保障。興趣是數(shù)學(xué)創(chuàng)造性思維的心理動力。穩(wěn)定、持久的興趣促進(jìn)創(chuàng)造性思維向深度發(fā)展;濃厚的興趣促進(jìn)數(shù)學(xué)愛好者對數(shù)學(xué)問題去探索。
五、通過數(shù)學(xué)教育發(fā)展數(shù)學(xué)創(chuàng)造性思維
1.轉(zhuǎn)變教育觀念,將“再創(chuàng)造”作為整個數(shù)學(xué)教育的原則。相信每個人都有創(chuàng)造力,小學(xué)生和科學(xué)家都有創(chuàng)造性,只是創(chuàng)造層次水平不同而已。數(shù)學(xué)教育家弗賴登塔爾認(rèn)為:“將數(shù)學(xué)作為一種活動來解釋,建立在這一基礎(chǔ)上的教學(xué)活動,我們稱之為在創(chuàng)造方法?!蓖ㄟ^數(shù)學(xué)教學(xué)這種活動來培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)創(chuàng)造性思維,發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)創(chuàng)造性思維,才能為未來成為創(chuàng)造型人才打下基礎(chǔ)。
2.在啟發(fā)式教學(xué)中采用的幾點(diǎn)可操作性措施。數(shù)學(xué)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)表明:啟發(fā)式方法是使學(xué)生在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中發(fā)揮主動的創(chuàng)造性的基本方法。而教學(xué)是一種藝術(shù),在一般的啟發(fā)式教學(xué)中藝術(shù)地采用以下可操作的措施對形成學(xué)生的數(shù)學(xué)創(chuàng)造性思維是有益的。
(1)觀察試驗(yàn),引發(fā)猜想。在教學(xué)中有意識設(shè)計、安排可供學(xué)生觀察試驗(yàn)、猜想命題、找規(guī)律的練習(xí),逐步形成學(xué)生思考問題時的自覺操作,學(xué)生的創(chuàng)造性思維就會有很大發(fā)展。
(2)數(shù)形結(jié)合,萌生構(gòu)想。想象是形象思維的重要組成部分。數(shù)學(xué)中的想象更加奇特,它是數(shù)學(xué)中的形象思維與抽象思維的有機(jī)結(jié)合,具有新穎的獨(dú)創(chuàng)性與綜合的創(chuàng)造性。
(3)類比模擬,積極聯(lián)想。類比是一種從類似事物的啟發(fā)中得到解題途徑的方法。類似事物是原型,受原型啟發(fā),推陳出新;類似事物是個性,由個性中提供出共性就是創(chuàng)新。
(4)發(fā)散求異,多方設(shè)想。在發(fā)散思維中,沿著各種不同的方向去思考,有時去探索新運(yùn)算,有時去追求多樣性。發(fā)散思維能力有助于提出新問題,孕育新思想,建立新概念,構(gòu)筑新方法。
(5)思維設(shè)計,允許幻想。數(shù)學(xué)家德·摩根曾指出“數(shù)學(xué)發(fā)明創(chuàng)造的動力不是推理,而是想象力的發(fā)揮”。在數(shù)學(xué)的抽象思維中,動腦設(shè)計,構(gòu)想程序,可以鍛煉抽象思維中的建構(gòu)能力。
(6)直覺頓悟,突發(fā)奇想。數(shù)學(xué)直覺是對數(shù)學(xué)對象的某種直接領(lǐng)悟或洞察,它是一種不包含普通邏輯推理過程的直接悟性。
(7)群體智力,民主暢想。良好的教學(xué)環(huán)境和學(xué)習(xí)氣氛均有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。課堂上教師對學(xué)生講授解題技巧是縱向交流,垂直啟發(fā),而學(xué)生之間的相互交流和切磋則可以促進(jìn)個體之間創(chuàng)造性思維成果的橫向擴(kuò)散或水平流動。
參考文獻(xiàn)
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