韓黎明 劉君
發(fā)展學(xué)生的思維能力,始終是數(shù)學(xué)教研中一個(gè)極端重要的課題。研究它,既要有大量的教學(xué)實(shí)踐,也要以教育心理學(xué)這門科學(xué)為依據(jù)。為此,教師要在實(shí)際教學(xué)的基礎(chǔ)上,用教育心理學(xué)所闡述的科學(xué)原理,弄清“思維能力”的實(shí)質(zhì)、意義,它的發(fā)生,發(fā)展和條件以達(dá)到自覺地采取措施,在實(shí)際教學(xué)中促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展。
一、思維的實(shí)質(zhì)和意義
心理學(xué)指出:“思維是人腦對現(xiàn)實(shí)的概括的反映”。就是說,人們利用已有的感知材料,在頭腦中進(jìn)行分析、綜合、抽象、概括,從而對事物的本質(zhì)和內(nèi)在規(guī)律達(dá)到一定的理解,并由此進(jìn)行推理和解決。整個(gè)數(shù)學(xué)教學(xué)過程中所要求的思維水平(抽象程度、概括程度)隨著教材內(nèi)容的加深,越來越高。并表現(xiàn)出“數(shù)學(xué)”這門科學(xué)的高度抽象性。
二、教材的直觀和概括
如何發(fā)展學(xué)生的思維能力?——不能離開教材的研究。
課堂教學(xué)的一項(xiàng)主要任務(wù)是讓學(xué)生高效率地掌握人類已有的知識。顯然,這種學(xué)習(xí)過程和數(shù)學(xué)家探索新知識的過程是不盡相同的。這種不相同首先表現(xiàn)在時(shí)間上,數(shù)學(xué)家為了生產(chǎn)新知識,為了認(rèn)識某一客觀法則所需要的時(shí)間,和學(xué)生在教師、教材的指導(dǎo)下掌握前人經(jīng)驗(yàn)所花費(fèi)的時(shí)間是無法相比的。
為了從思維發(fā)展趨勢上與前人經(jīng)驗(yàn)相一致,我們必須研究教材的直觀與教材的概括這兩個(gè)認(rèn)識環(huán)節(jié)。
(一)教材的直觀內(nèi)容
前面已說過,思維的實(shí)質(zhì)在于概括,而概括必需有被概括的材料,否則思維不能發(fā)生和發(fā)展。因此,教師備課鉆研教材時(shí),首先要重視研究教材的直觀內(nèi)容。
從認(rèn)識過程來說,直觀是在事物的作用下,學(xué)生頭腦中形成感性知識的過程。盡管直觀只能形成感性知識,但它是思維的起點(diǎn),是由感性認(rèn)識轉(zhuǎn)化到理性認(rèn)識的開端。缺乏這個(gè)起點(diǎn)和開端,學(xué)生的學(xué)習(xí)就往往停留在空洞的概念和法則上。
語言直觀有許多優(yōu)點(diǎn),它不受時(shí)間、地點(diǎn)和設(shè)備的限制,是數(shù)學(xué)教師廣泛采用的直觀方法。但是,這種通過語言讓學(xué)生在頭腦中恢復(fù)和建立起來的事物形象,不管是記憶表象或想象表象,它所反映的現(xiàn)實(shí)的完整性、穩(wěn)定性、鮮明性以及正確性等方面,經(jīng)常不如知覺。
(二)教材的概括
概括是指由感性知識的改造到理性知識的形成的過程。是更正確、更完全地反映事物,從而把學(xué)生的認(rèn)識引向深入的過程。這是數(shù)學(xué)教材的主要任務(wù),也是我們鉆研教材的一個(gè)重點(diǎn)。對此,我認(rèn)為宜注意以下幾點(diǎn):
1.區(qū)分本質(zhì)特征與共有特征
學(xué)生在概括過程中常將一類事物所共有的特征與本質(zhì)特征相混淆,以致把共有特征當(dāng)作本質(zhì)特征。
一般地講,教材只能正面地對一類事物進(jìn)行概括,而要求學(xué)生能真實(shí)地掌握其本質(zhì)特征,又必須再從反面甚至從側(cè)面去研究它才行。以周期函數(shù)為例,教材總是從三角函數(shù)出發(fā),概括出周期函數(shù)的本質(zhì)特征是存在一個(gè)不為0的常數(shù)T,使得對定義域內(nèi)的任意數(shù)下列等式x成立:
■
而教材往往就不從反面去研究它們。例如,另外一些函數(shù),如■,■等是不是周期函數(shù)?為什么?為了讓學(xué)生真正地掌握函數(shù)的周期性,有時(shí)還要求我們能從側(cè)面去研究它。通過正面、反面和側(cè)面的研究,學(xué)生對周期函數(shù)這個(gè)概念的理解就必然深刻無疑了。
2.概括水平要不斷地提高
一般地講,要隨著學(xué)生年齡的增長和教材內(nèi)容的深入,逐步提高學(xué)生的概括水平——教會學(xué)生從感性的概括(自發(fā)的、低級的)到掌握理性的概括(高級的)?!耙灰粚?yīng)”是一個(gè)看來容易,而理解困難的問題,在單值對應(yīng)的基礎(chǔ)上,我曾列舉若干“一一對應(yīng)”的實(shí)例(概括材料)。讓學(xué)生自行概括。結(jié)果就有人把這種對應(yīng)概括為:如果集A到集B是單值對應(yīng)。反之,集B到集A也是單值對應(yīng),那么就說從集A到集B構(gòu)成一一對應(yīng)”。在此基礎(chǔ)上再系統(tǒng)的引進(jìn)函數(shù),基本初等函數(shù),復(fù)合函數(shù)的概念,從而概括出初等函數(shù)的概念。并且運(yùn)用以上概念逐步掌握分析函數(shù)構(gòu)成的技能、技巧,為后續(xù)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
三、選擇合適的教學(xué)方法
如何發(fā)展學(xué)生的思維能力?——不僅與教材的鉆研有關(guān),與教法的選擇也有關(guān)。
(一)用啟發(fā)式,不用注入式
啟發(fā)式的特點(diǎn)是能不斷地激發(fā)學(xué)生的思維,或者說,能不斷地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)要求(求知欲)與集中學(xué)生的注意力,為學(xué)生的智力活動(dòng)創(chuàng)造條件。而注入式則相反。
啟發(fā)式在我國是由孔子首創(chuàng)的,他總結(jié)出八個(gè)字“不憤不啟,不悱不發(fā)”。憤——因?yàn)椴粷M足,想前進(jìn),悱——想說又不知道怎么說。這種“憤”和“悱”的境地很重要。教師上課就要?jiǎng)?chuàng)造條件,使學(xué)生經(jīng)常處于“憤”和“悱”的境地。
(二)學(xué)生力所能及的事,引導(dǎo)學(xué)生自己去做
教師講課,關(guān)鍵的是把基本原理和方法交給學(xué)生(鑰匙交給學(xué)生),然后,可以試試讓學(xué)生自己去用(去開鎖),這對發(fā)展學(xué)生的思維能力,特別是探索問題的創(chuàng)新思維是十分有利。
舉例來說,講過函數(shù)的奇偶性以后,教師總要提出一些具體的函數(shù)讓學(xué)生檢驗(yàn)它們的奇偶性。我認(rèn)為,這還不夠。教師還要進(jìn)一步為學(xué)生創(chuàng)造出一個(gè)適合學(xué)生自己去尋求知識的意境,使學(xué)生經(jīng)常處于“憤”和“悱”的境地。
(三)培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì)
要發(fā)展學(xué)生的思維能力,除了要善于給他們提出許多困難而又力所能及的問題,啟發(fā)他們用原有知識技能去分析和解決各種問題以外,還要在這個(gè)過程中重視培養(yǎng)學(xué)生思維的嚴(yán)密性、合理性、靈活性、創(chuàng)造性(包括獨(dú)立性)與認(rèn)真思考等良好習(xí)慣和品質(zhì)。
1.思維要嚴(yán)密,要準(zhǔn)確,要合乎邏輯
這是學(xué)好數(shù)學(xué)的關(guān)鍵之一,它是由數(shù)學(xué)這門學(xué)科本身的特點(diǎn)決定的。學(xué)生思維不嚴(yán)密常??梢栽谒麄兓卮饐栴}時(shí)發(fā)現(xiàn)。如,把“方程無解”說成“方程不能解”,或者說成“方程錯(cuò)了,題目錯(cuò)了”。這種不嚴(yán)密當(dāng)然也表現(xiàn)出掌握知識中的缺陷。因此,那怕是細(xì)微之處,也要學(xué)生說出道理,不能養(yǎng)成“想當(dāng)然”的習(xí)慣,要養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、?shí)事求是的良好思維品質(zhì)。
2.靈活性
思維的靈活性常表現(xiàn)在舉一反三,觸類旁通上(即廣泛遷移)。這種能力的培養(yǎng)與教師平時(shí)講課有關(guān)——要把基本知識講“活”,要把問題的來龍去脈講清楚,最忌囫圇吞棗。
3.創(chuàng)造性
最后衡量學(xué)生思維水平的是思維的創(chuàng)造性,教材上常用的數(shù)學(xué)方法是演繹法,我認(rèn)為只這樣做是不夠的,教師還要經(jīng)常采用一些歸納法與類比法,這對培養(yǎng)學(xué)生思維的創(chuàng)造性是必要的,數(shù)學(xué)家們當(dāng)時(shí)研究一個(gè)數(shù)學(xué)問題時(shí)的思維過程往往先是歸納、類比、而后才是演繹,而這種真實(shí)的思維過程在寫書時(shí)(特別是寫教材時(shí))總是被抽掉了。
此外,教學(xué)要民主,這也是發(fā)展學(xué)生思維能力的一個(gè)條件,限于篇幅,不再贅述。