【摘要】數(shù)學解題是有意義的學習過程,經(jīng)歷解題能夠優(yōu)化解題思維,完善認知結構.然而,在實際解題中,學生往往走向“思維短路”、停滯不前和“浮想聯(lián)翩”、過分發(fā)散的兩極.如何形成良好的解題思維,合理發(fā)散、合理聯(lián)想是數(shù)學解題的重要之匙.筆者認為,構建命題聯(lián)想系統(tǒng)能夠給學生提供聯(lián)想的方向、控制發(fā)散的程度,幫助學生培養(yǎng)解題素養(yǎng).本文主要探討三類對于中學生很重要的命題聯(lián)想系統(tǒng):等價命題聯(lián)想系統(tǒng)、下游命題聯(lián)想系統(tǒng)、上游命題聯(lián)想系統(tǒng).
【關鍵詞】命題聯(lián)想系統(tǒng);解題思維;等價命題聯(lián)想系統(tǒng);下游命題聯(lián)想系統(tǒng);上游命題聯(lián)想系統(tǒng)
數(shù)學解題是數(shù)學學習的重要環(huán)節(jié),也是數(shù)學能力培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié).然而,在應試解題和題海戰(zhàn)術的導向下,數(shù)學解題演變成機械的解題操練,甚至走向追求技巧的極端.另外,數(shù)學解題過分模式化和程序化,導致學生思維僵滯、狹隘,嚴重限制了學生思維發(fā)散的張力.如果把數(shù)學解題比作打仗,那么數(shù)學基礎知識就是解題者的“兵力”,數(shù)學基本方法就是解題者的“兵器”,而調(diào)動數(shù)學知識、運用數(shù)學基本方法的解題思維就是解題者的“兵法”.“兵法”上乘才是制勝法寶,完備的“兵法”體系才是解題的關鍵因素.涂榮豹教授認為:“數(shù)學的解題活動主要是利用認知結構(知識結構和思維結構)對抽象的形式化材料進行加工的過程,是數(shù)學符號及數(shù)學命題在人的大腦里的內(nèi)部操作過程……”在數(shù)學具體解題過程中,通過對題設中的條件、圖形特征以及求解目標分析,從而需要聯(lián)想到有關已知的定義、定理、法則等,這時解題者或思維僵滯,或“浮想聯(lián)翩”、過分發(fā)散.如何擺脫思維偏軌,優(yōu)化解題思維,是解題者解題制勝的重要之匙.數(shù)學解題是有意義的學習過程,經(jīng)歷解題能夠優(yōu)化解題思維,完善數(shù)學認知結構.在數(shù)學解題中需要不斷地轉換,由命題A聯(lián)想到命題B,由命題B聯(lián)想到命題C……通過聯(lián)想,把兩個或多個命題按照一定的需要聯(lián)系在一起,深深地印刻在頭腦中,就形成了一個認知結構——命題聯(lián)想系統(tǒng).構建命題聯(lián)想系統(tǒng)就是解題者由已知或未知的命題出發(fā),按照數(shù)學知識的上、下位關系,合理聯(lián)想與之有關的性質(zhì)、方法、策略、思想、模型等,實現(xiàn)解題思路的轉化.筆者認為,以下三類命題聯(lián)想系統(tǒng)對中學生的解題有重要意義.
一、等價命題聯(lián)想系統(tǒng)——柳暗花明
數(shù)學解題就是發(fā)現(xiàn)、溝通已知(條件、前提)與未知(求解、求證、求作、結論)的聯(lián)系,然而在數(shù)學解題的過程中這種聯(lián)系往往是隱蔽的.如果我們對已知或未知作出適當?shù)牡葍r轉換,往往柳暗花明,找到兩者的切合點.
三、上游命題聯(lián)想系統(tǒng)——源頭活水
為了得到命題A,尋找命題B,即由命題B可推得命題A,我們把命題B叫做命題A的上游命題,如果命題B,C,D…都可以推得命題A,就可得到命題A的上游命題系統(tǒng).
譬如,為了證明兩線段相等,可以考慮如下方法:全等三角形對應邊相等,三角形中等角對等邊,等腰三角形的頂角平分線是底邊上的中線,等腰三角形底邊上的高是底邊上的中線,直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半,平行四邊形對邊相等,平行四邊形對角線互相平分……
構建命題聯(lián)想系統(tǒng)不僅能夠整合認知結構,還能優(yōu)化解題思維.在實際的數(shù)學解題中,不論幾何證明還是解代數(shù)題,往往需要雙向分析,即從條件出發(fā)伸展,由結論出發(fā)上溯,這時候,下游命題系統(tǒng)和上游命題系統(tǒng)就會起到重要作用.需要指出的是,命題聯(lián)想系統(tǒng)的構建思維主要是發(fā)散思維,具有思維的廣闊性和開放性.但是命題聯(lián)想系統(tǒng)又具有收斂性和可操作性,因為命題聯(lián)想系統(tǒng)一旦形成,就需要歸納、整合、記憶這個認知結構,形成可操作的規(guī)律,在解題時適時檢索,找到匹配的命題系統(tǒng),從而在解題時事半功倍,水到渠成.