許益平
(江蘇省宜興市第二高級中學(xué),江蘇宜興 214200)
合理猜想 培養(yǎng)數(shù)學(xué)直覺思維
許益平
(江蘇省宜興市第二高級中學(xué),江蘇宜興 214200)
眾所周知,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的思維能力是高中數(shù)學(xué)教學(xué)的重要目標(biāo)之一,也是提高教學(xué)質(zhì)量的保障。所以,為了培養(yǎng)學(xué)生的直覺思維,也為了提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力,更為了發(fā)揮直覺思維的作用,一線教師要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會猜想,強(qiáng)化學(xué)生對相關(guān)知識的理解。因此,本文從類比性猜想、歸納性猜想、構(gòu)造性猜想三種猜想為例對學(xué)生直覺思維的培養(yǎng)進(jìn)行論述,以構(gòu)建出高效的數(shù)學(xué)課堂。
猜想;直覺思維;類比性猜想;歸納性猜想;構(gòu)造性猜想
所謂直覺思維是從自身的觀察和經(jīng)驗入手,通過探究、比較和聯(lián)想實現(xiàn)由感性到理性的飛躍的一種思維形式。為了提高學(xué)生的解題能力,也為了發(fā)散學(xué)生的思維、鍛煉學(xué)生的解題能力,在教學(xué)時,要充分發(fā)揮學(xué)生的直覺思維,使學(xué)生在合理猜想中鍛煉解題能力。
直覺是一種非理性的觀察能力,我們目前進(jìn)行的數(shù)學(xué)教學(xué)都是邏輯性的教學(xué),不是很注重對數(shù)學(xué)直覺的培養(yǎng)。數(shù)學(xué)直覺指的是一種在腦海中產(chǎn)生的、與邏輯無關(guān)的一種信念。這種直覺往往是沒有道理可言的,但是會給人帶來強(qiáng)大的信念,影響一個人的決定。直覺一般情況下都是突然出現(xiàn)的。
在數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)上,在對數(shù)學(xué)題的解題過程中,突然對題目的解題思路有了想法,就是直覺出現(xiàn)的體現(xiàn)形式。直覺的產(chǎn)生雖然具有很強(qiáng)的突然性以及沒有科學(xué)的道理進(jìn)行解釋,很多是天生的,但是數(shù)學(xué)直覺不同,它可以通過后天的培養(yǎng)而形成,并且可以隨著訓(xùn)練而得到不斷的提升。因為數(shù)學(xué)直覺可以通過培養(yǎng)得到提高,所以如何將其提升是數(shù)學(xué)教學(xué)中需要思考的問題之一。簡單來說,數(shù)學(xué)直覺也是一種思維,只不過這種思維是不具有邏輯性的,是判斷問題的一種手段、一種思維方式,是通過自己的觀察,甚至是想象而產(chǎn)生的對數(shù)學(xué)問題的解決方式。數(shù)學(xué)直覺是一種猜想,更是一種靈感,而教師需要做的就是想辦法提高這種猜想的正確率,通過靈感的快速迸發(fā),更高效地解決數(shù)學(xué)問題,得到意想不到的效果。
隨著新課改的不斷深入,傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)方式已經(jīng)不能滿足教學(xué)需求,也不能更好地實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)了,解題思路的強(qiáng)制灌輸導(dǎo)致學(xué)生在不理解的情況下死記硬背,數(shù)學(xué)成績不僅不會提高,還會讓學(xué)生產(chǎn)生逆反心理。教師僅僅灌輸給學(xué)生解題思路還會造成“教師講題時學(xué)生一點就通,但是如果讓學(xué)生自己獨立做題的時候,學(xué)生依然毫無思路”的現(xiàn)象。學(xué)生找不到解題的突破口或者需要耗費極長的時間解決問題,學(xué)生的數(shù)學(xué)成績自然不會很高,最為嚴(yán)重的后果就是學(xué)生會喪失對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的自信心,直接對數(shù)學(xué)喪失了興趣,之后就會厭煩數(shù)學(xué)課程。
對學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)直覺的培養(yǎng)重點在于學(xué)生本身,教師只是起到輔助作用,讓學(xué)生成為課堂的主人是提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的重要方式。教師可以先讓同學(xué)進(jìn)行答案的猜想,之后,學(xué)生會為了證實自己的猜想是否正確而特別積極地參與課堂的討論,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性提高了就會使數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)更加簡單、輕松。
數(shù)學(xué)課堂應(yīng)該是生動有趣的,讓學(xué)生把課堂當(dāng)成發(fā)揮自己想象力的重要場所,在課堂上盡情表現(xiàn)自己,使學(xué)生的創(chuàng)造力得到挖掘,而實現(xiàn)這樣的課堂教學(xué)模式的基礎(chǔ)就是數(shù)學(xué)直覺。數(shù)學(xué)直覺的培養(yǎng)對學(xué)習(xí)能力較差的學(xué)生來說意義更加重大,是提升其數(shù)學(xué)成績的重要方式。
所謂類比性猜想是指學(xué)生看到相關(guān)的習(xí)題后想到的與其有關(guān)的內(nèi)容。這是從學(xué)生已有的知識經(jīng)驗入手,是提高學(xué)生的解題能力,豐富學(xué)生學(xué)習(xí)視野的有效活動之一。所以,在數(shù)學(xué)解題時,教師要充分發(fā)揮學(xué)生的主動性,使學(xué)生在類比性猜想中進(jìn)行解題,以豐富學(xué)生的練習(xí),提高學(xué)生的解題能力。
例如:設(shè)橢圓C:x2/a2+y2/b2=1,當(dāng)過點P(m,n)(其中m2+n2≠0,m2/a2+n2/b2≠1)的動直線L與橢圓C相交于兩不同點A、B時,在線段AB上取點Q,滿足證明:點Q在定直線mx/a2+ny/b2=1上。
組織學(xué)生對這一問題進(jìn)行觀察和分析,并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想,比如有學(xué)生將橢圓換成了雙曲線的相關(guān)內(nèi)容,即:x2/a2-y2/b2=1,當(dāng)過點P(m,n)(其中m2+n2≠0,m2/a2-n2/b2≠1)的動直線L與橢圓C相交于兩不同點A、B時,在線段AB上取點Q,滿足證明:點Q在定直線mx/a2-ny/b2=1上。
同時,還可以猜想為拋物線,或者是求定直線,等等,在此不再進(jìn)行詳細(xì)的說明。但是,從整個類比猜想中我們可以看出,學(xué)生直觀的猜想可以提高學(xué)生的知識靈活應(yīng)用能力,也可以鍛煉學(xué)生的解題能力。所以,在進(jìn)行練習(xí)時,教師要鼓勵學(xué)生大膽類比,即便是猜想的結(jié)果沒有答案,也能發(fā)散學(xué)生的思維,提高學(xué)生的思維水平,進(jìn)而為學(xué)生解題能力水平的提高做好保障性工作。
所謂歸納性猜想是歸納思想的滲透,是從特殊到一般的變化過程,是鍛煉學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,提高學(xué)生解題能力的有效活動之一。所以,在一些數(shù)學(xué)證明題中,教師要鼓勵學(xué)生自主動手證明和推導(dǎo),進(jìn)而求出相關(guān)的知識,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。歸納計算,不僅能夠幫助學(xué)生掌握正確的解題方法、提高學(xué)生的計算能力,而且當(dāng)學(xué)生看到這種類型的試題后都可以嘗試著應(yīng)用這種歸納法,這不僅能夠提高學(xué)生的考試能力,而且也有助于數(shù)學(xué)思想的滲透,對學(xué)生的發(fā)展也有著密切的聯(lián)系。
構(gòu)造性猜想是建構(gòu)思想的滲透,是提高學(xué)生解題能力的重要方面。所以,在一些找規(guī)律題的解答時,教師要有意識地將其建構(gòu)成函數(shù)或者是數(shù)列,進(jìn)而使學(xué)生的直覺思維獲得培養(yǎng)和提高。
例如:用棋子擺成下面的“上”字,
如果按這樣的規(guī)律,第n個字需要______枚棋子。
通過對該題的分析,我們可以猜想到,第一個“上”是3+2+3-2=6枚;
第二個“上”是4+3+5-2=10枚;
第三個“上”是5+4+7-2=14枚;
那么第四個“上”是6+5+9-2=18枚;
第五個“上”是7+6+11-2=22枚;
……
通過對6、10、14、18、22……這一系列數(shù)字的分析,我們可以看出這些數(shù)字是符合等差數(shù)列的,所以,我們可以將其構(gòu)想為d=4,a1=6的等差數(shù)列,得:an=4n+2。這樣可以看出,學(xué)生的直覺思維會調(diào)動學(xué)生靈活的應(yīng)用知識,進(jìn)而為學(xué)生解題能力的提高打下堅實的基礎(chǔ)。
在數(shù)學(xué)教學(xué)時,教師要認(rèn)識到直覺思維對學(xué)生解題能力的影響,是高效課堂順利實現(xiàn)的保障。所以,在課改下,教師要充分發(fā)揮學(xué)生的主動性,鼓勵學(xué)生在自主猜想中獲得數(shù)學(xué)素養(yǎng)的全面提升。
[1]溫慶慶.淺析高中數(shù)學(xué)直覺思維的培養(yǎng)[J].速讀,2015(12).
[2]趙小強(qiáng).淺談高中生數(shù)學(xué)直覺思維能力的培養(yǎng)[J].許昌師專學(xué)報,2000(5).
許益平,1978年生,男,江蘇人.現(xiàn)為宜興市第二高級中學(xué)數(shù)學(xué)教師。曾被評為宜興市班主任、宜興市教育新秀、無錫市優(yōu)秀教師,獲宜興市高考班級管理質(zhì)量獎,中學(xué)一級教師。