丁善戎
(淮陰衛(wèi)生高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校,江蘇 淮安223300)
根據(jù)發(fā)展心理學(xué)的研究成果,人的思維發(fā)展呈現(xiàn)一定的階段性,一般可以分為四個(gè)階段,即感知運(yùn)動(dòng)階段(0-2歲)、前運(yùn)演階段(2-7歲)、具體運(yùn)演階段(7-11歲)、形式運(yùn)演階段(11-15歲)。人的思維發(fā)展必須逐個(gè)經(jīng)過(guò)上述四個(gè)發(fā)展階段,雖然發(fā)展速度上有個(gè)性差異,卻不能超越任何一個(gè)階段,這些階段不是沒(méi)有聯(lián)系的,也不是靜止的,而是連續(xù)發(fā)展的、互相重疊的階段。例如,進(jìn)入形式運(yùn)演階段后,形式運(yùn)演思維者并不總是以形式運(yùn)演思維進(jìn)行活動(dòng),而是經(jīng)常地借助于低水平的思維。面對(duì)新的理論知識(shí),他們常常重新回到具體運(yùn)演思維,甚至是前運(yùn)演思維上去。他們?cè)谶M(jìn)入到抽象思維水平之前,總是要先獲得新知識(shí)領(lǐng)域的具體經(jīng)驗(yàn)。而就思維方式而言,低水平的思維階段多運(yùn)用形象思維,進(jìn)入形式運(yùn)演階段后,抽象思維能力逐步增強(qiáng),思維發(fā)展階段可以互相重疊,思維方式也可以互相轉(zhuǎn)換。所謂思維方式的相互轉(zhuǎn)換,主要是指形象思維與抽象思維在一個(gè)具體的思維過(guò)程中的轉(zhuǎn)換。在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和教學(xué)中,通過(guò)思維方式的巧妙轉(zhuǎn)換,可以幫助學(xué)生透徹理解概念,拓寬解題思路。
在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和教學(xué)中,可通過(guò)導(dǎo)入形象思維,幫助學(xué)生透徹理解概念,從而強(qiáng)化抽象思維的能力。例如,數(shù)列極限的概念是一個(gè)用純數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述的定義,對(duì)于一個(gè)沒(méi)有高等數(shù)學(xué)知識(shí)的人來(lái)說(shuō),簡(jiǎn)直無(wú)法理解,這時(shí),他們對(duì)極限的理解,頂多是“越來(lái)越近,永遠(yuǎn)也不能達(dá)到”,這與數(shù)學(xué)里的極限含意是有很大區(qū)別的。為了幫助學(xué)生建立初步的極限概念,可從劉徽的割圓術(shù)談起。即,要求一個(gè)圓的面積(假設(shè)還不知道S=∏R2這一個(gè)公式),我們可先在圓內(nèi)作正多邊形(這時(shí)要作圖,導(dǎo)入形象思維),從圖形上可看出,隨著圓內(nèi)接正多邊形的邊數(shù)越多,它與圓就越接近。于是,可考慮用正多邊形的面積來(lái)近似代替圓的面積,邊數(shù)越多,近似程度就越精確。也就是說(shuō):要想計(jì)算出圓的面積,只要讓邊數(shù)越來(lái)越大就行了,那么,邊數(shù)要大到什么程度,是l千、1萬(wàn)還是l千萬(wàn)或者更大?顯然,邊數(shù)不管有多大,所指的都是正多邊形而不是圓。為了解決這一“曲”與“直”的矛盾(即圓是封閉曲線(xiàn),而正多邊形是由直線(xiàn)段構(gòu)成),我們可以想象出:當(dāng)邊數(shù)無(wú)限增大時(shí),正多邊形的發(fā)展趨勢(shì)就是圓。從而實(shí)現(xiàn)了由直到曲的轉(zhuǎn)化,這種轉(zhuǎn)化是在無(wú)限的變化過(guò)程中實(shí)現(xiàn)的,是沒(méi)有終止的。這時(shí),我們可以得到這樣的結(jié)論:極限是一種發(fā)展趨勢(shì)。這一趨勢(shì)是在無(wú)限的變化之中體現(xiàn)出來(lái)的。有了以上形象思維的初步認(rèn)識(shí),就不難抽象出數(shù)列極限的概念,從而實(shí)現(xiàn)了從形象思維到抽象思維方式的轉(zhuǎn)換。
在解決數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí),通過(guò)轉(zhuǎn)換思維方式,突破常規(guī),對(duì)問(wèn)題重新進(jìn)行適宜的心理表征,從而獲得新穎獨(dú)特的思維方式,拓寬解題思路。例如:lim sinx/x=l的證明:先建立形象思維,對(duì)問(wèn)題在幾何圖形中,重新進(jìn)行表征,然后再回到原式形式,即抽象思維方式,根據(jù)判定函數(shù)極限存在的定理,問(wèn)題得到解決[1]。
另外,數(shù)學(xué)思想方法中的數(shù)形結(jié)合的思想,也蘊(yùn)含著思維方式的轉(zhuǎn)換。而數(shù)行結(jié)合的解題方法,也是數(shù)學(xué)中重要的一種解題方法。
為了培養(yǎng)學(xué)生的思維方式轉(zhuǎn)換能力,教師應(yīng)精心選擇教學(xué)內(nèi)容,選擇那些學(xué)生過(guò)去從未接觸過(guò)的理論知識(shí),而且從其字面上理解難度很大,理論本身比較深?yuàn)W,學(xué)生難把握且容易造成誤解。于是,借助于形象材料,來(lái)幫助學(xué)生理解這些理論知識(shí)。作為形象思維的材料要具有較強(qiáng)的直觀(guān)性,要與需講解的理論知識(shí)在內(nèi)涵和外延完全吻合,且不會(huì)給學(xué)生造成誤解。這樣,教師在講解時(shí),通過(guò)簡(jiǎn)潔的形象材料(模型或示意圖等)和形象性的語(yǔ)言符號(hào),把學(xué)生的想象力調(diào)動(dòng)起來(lái),這時(shí)學(xué)生通過(guò)頭腦已形成的清晰、生動(dòng)的畫(huà)面,自己獨(dú)立思考,“悟”出畫(huà)面所闡解的理論知識(shí)的奧秘,這樣,在弄懂了理論知識(shí)的同時(shí),也提高了學(xué)生的思維方式轉(zhuǎn)換的能力。培養(yǎng)思維方式轉(zhuǎn)換能力還應(yīng)注意思維方式轉(zhuǎn)換的雙向性,即在一個(gè)思維過(guò)程中,從抽象思維轉(zhuǎn)換為形象思維,再?gòu)男蜗笏季S轉(zhuǎn)換成抽象思維,循環(huán)往復(fù),不斷變換,也就是所謂的雙向轉(zhuǎn)換,這樣構(gòu)成了思維方式轉(zhuǎn)換的完整過(guò)程。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,也應(yīng)注意思維方式的雙向轉(zhuǎn)換,在講解抽象的概念、定義、公式時(shí),先給出具體的圖形或畫(huà)面,再引導(dǎo)學(xué)生從其提示的內(nèi)涵歸納出理論知識(shí),從而完成了一個(gè)從理論到實(shí)際再到理論;即從抽象思維到形象思維再到抽象思維的思維方式的雙向轉(zhuǎn)換過(guò)程 (即思維方式轉(zhuǎn)換的雙向回路過(guò)程)。在此基礎(chǔ)上,再采取循環(huán)回路的思維方式,根據(jù)理論界定的某知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)涵和外延,參照相關(guān)的圖形或畫(huà)面,再舉出適當(dāng)?shù)膶?shí)例,作出抽象的理論解釋?zhuān)@樣又把思維由抽象再次引向形象。如此循環(huán)往復(fù),從而激活了學(xué)生的思維,增強(qiáng)了理論聯(lián)系實(shí)際的能力,提高了思維方式轉(zhuǎn)換的能力。這種循環(huán)往復(fù)的思維方式的轉(zhuǎn)換還可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的原有知識(shí)存貯,開(kāi)動(dòng)腦筋,獨(dú)立思考,用學(xué)到的理論解釋實(shí)際問(wèn)題,從而促進(jìn)思維的發(fā)展。這也是素質(zhì)教育落在實(shí)處的體現(xiàn)[2]。
綜上所述,在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和教學(xué)中,巧妙運(yùn)用思維方式的轉(zhuǎn)換是一項(xiàng)有益的嘗試。
[1]趙偉.談轉(zhuǎn)化思想在高考題中的應(yīng)用[J].數(shù)學(xué)教學(xué)通訊:教師版,2012(11).
[2]蔣紅梅.數(shù)學(xué)教學(xué)中思維能力的培養(yǎng)[J].數(shù)學(xué)教育研究,2011(3).