徐新勇
小學數(shù)學教學只重視邏輯思維能力的培養(yǎng)是不夠的,還需要發(fā)展學生的形象思維和直覺思維,鼓勵學生用多種思維形式思考問題,要把優(yōu)化思維形式,培養(yǎng)學生的創(chuàng)造思維能力作為數(shù)學教學的一個目標。
小學五、六年級學生思維發(fā)展的基本特點,是從具體形象思維逐步向抽象思維過渡,并已經初步學會運用分析、綜合、比較、抽象、概括等思維方法。但這種抽象邏輯思維在很大程度上仍然靠感性經驗的支持。那么,在教學中怎樣培養(yǎng)、發(fā)展學生的創(chuàng)造思維能力呢?
我以自主開發(fā)的校本教研內容《怎樣圍面積最大》和《相遇問題》為案例來說明。
案例一《怎樣圍面積最大》(六年級):在《怎樣圍面積最大》這節(jié)課,我讓學生在思考用100米籬笆,靠墻圍成的長方形、正方形養(yǎng)雞場方案中,哪個的面積最大?
學生在之前的第一個環(huán)節(jié)“用100米籬笆在空地上設計養(yǎng)雞場”的活動中,獲得了大量的數(shù)據(jù),通過列表分析數(shù)據(jù)(不完全歸納法),自主探索得到“在周長相等時,長方形、正方形中,正方形的面積最大”這一結論,那么現(xiàn)在靠墻設計的長方形、正方形養(yǎng)雞場方案,究竟哪個的面積最大?
學生經過自主、合作探究仍無結果之際,我就適時地啟發(fā)、點撥學生回顧已學過的平面圖形中軸對稱知識:以墻為對稱軸,做出長方形的軸對稱圖形(長方形是正方形面積的一半);以墻為對稱軸,做出正方形的軸對稱圖形(正方形是長方形面積的一半)。做出它們的軸對稱圖形后,它們的周長都變成了200米:
根據(jù)第一個環(huán)節(jié)探索得到的“在周長相等時,長方形、正方形中,正方形的面積最大”這一結論,可知,此時它們各自面積的一半比較,仍是正方形面積的一半最大,即100米籬笆靠墻圍成的長方形養(yǎng)雞場的面積大于靠墻圍成的正方形的面積。
上述就是借助直觀形象事物思考問題和解決問題的一種思維方式。學生在解決這一問題之前,經過探索活動,已經獲得了“在周長相等時,長方形、正方形中,正方形的面積最大”記憶表象,而這一記憶表象是在“不靠墻”情形下獲得的,現(xiàn)在要解決“靠墻圍”情形下的新問題,就必須對已有的表象進行加工,表象的加工就是對表象的組合、改造、創(chuàng)新的過程,對表象的加工過程就是形象思維的過程,從而形成了想象、聯(lián)想等。這里我主要是啟發(fā)學生聯(lián)想已學過的平面圖形中軸對稱知識,使抽象的問題具體化。
因此,在數(shù)學教學中,要鼓勵學生多借助直觀形象事物想象、多聯(lián)想,以優(yōu)化形象思維。豐富的聯(lián)想不僅有助于數(shù)學學習,而且是對學生進行創(chuàng)造思維訓練的有效方法.
案例二《怎樣圍面積最大》(六年級):巧用信息技術暗示,誘發(fā)直覺思維。在《怎樣圍面積最大》的教學中,用投影出示學生用100米籬笆在“不靠墻”和“靠墻”情況下設計的各種方案:
學生在計算中發(fā)現(xiàn),100米籬笆在“不靠墻”設計的三個方案中,圓形的面積最大,長方形面積最小;100米籬笆在“靠墻”設計的三個方案中,長方形的面積最大,圓形面積最小?!巴瑯邮怯?00米籬笆圍,為什么出現(xiàn)前三種設計方案圓形的面積最大、后三種設計方案中圓形的面積最小”這種自相矛盾結論?學生在思考這一問題時,首先運用軸對稱圖形的特征證明了在“靠墻”設計的三種方案中,長方形設計方案面積最大,圓形設計方案面積沒有變化,面積最小(邏輯思維、形象思維);為什么出現(xiàn)前后自相矛盾結論?最后,通過課件中墻的閃爍,使學生進一步看出靠墻設計的長方形養(yǎng)雞場和正方形養(yǎng)雞場都利用了“墻”,而圓形設計方案沒有利用墻,這是教師適時的點撥“可不可以讓圓形也利用這堵墻呢?”,學生頓時感悟到可以將100米籬笆靠墻設計成半圓形養(yǎng)雞場(直覺或叫靈感思維)。
上面的片斷中,在尊重學生的心理特點和認知規(guī)律的前提下,合理的運用信息技術,不僅彰顯了信息技術在教學過程中的研發(fā)工具作用,而且更重要的是通過信息技術觸發(fā)了學生的思維,以思維教學代替單純的記憶教學,使教學過程真正成為學生的學習過程。
數(shù)學的發(fā)展有三大動力:①與生活、生產及科學的發(fā)展密切相連;②公理化思想和方法;③數(shù)學家的直覺??梢娭庇X思維對數(shù)學的發(fā)展也有著推動作用,但人的直覺思維不會憑空產生,需要有意識的培養(yǎng)。直覺思維在某種程度上可以說是邏輯思維的壓縮,其本身往往包括著假設、推測、嘗試、實驗的成分,它可以促進創(chuàng)造性思維。在這一案例中,我讓學生先從整體上把握對象,經過一段緊張的思維壓縮、碰撞,最后通過課件中后墻的閃爍,學生一下子迸發(fā)出靈感,喚起了學生的直覺思維,發(fā)現(xiàn)到問題的實質,找出了答案。
因此,我們在數(shù)學教學中應注意培養(yǎng)和喚起學生的數(shù)學直覺,直覺思維是一種整體的、簡約的、躍進式的思維,不會憑空產生,它依靠對事物的直覺認識,需要教師有意識的培養(yǎng)。
案例三《怎樣圍面積最大》(六年級):在《怎樣圍面積最大》的教學中,學生對從“用100米籬笆在空地上設計養(yǎng)雞場”實踐中,獲得的大量數(shù)據(jù)進行對比、分析、概括,歸納出“在周長相等的前提下,在長方形、正方形、圓形這三個圖形中,圓形的面積最大”(不完全歸納法),但是利用這一結論在“靠墻”環(huán)境下設計時,圓形設計方案面積不是最大的!而是靠墻設計成半圓形,面積才是最大的,這究竟是為什么? 解決這一疑問時,首先是讓學生獨立思考,然后在小組內討論、交流,最終找到了解決這一問題的科學方法,既分別做出用100米籬笆靠墻圍成的長方形、正方形和半圓形的軸對稱圖形:
現(xiàn)在它們的周長都是200米,所以圓形的面積最大,那么它們各自面積的一半比較,仍是圓形面積的一半最大,因此,100米籬笆靠墻圍養(yǎng)雞場,應圍成半圓形面積最大。學生不僅親自經歷了探索解決問題的方法的過程,而且也深刻領悟到:100米籬笆圍養(yǎng)雞場,在“不靠墻”時設計成圓形,面積最大;在“靠墻”時設計成半圓形,面積最大?!安豢繅Α迸c“靠墻”這兩種情況,知識本質上實際上是一致的。
上述教學片斷中,學生需要對前后結論間聯(lián)系,不同情形下的養(yǎng)雞場圍法之間的聯(lián)系,進行一番緊張邏輯思辨、邏輯證明,然后用清晰、準確的語言,向老師、學習同伴表達思考的過程,這樣以語言為載體,以抽象為特征,以概念、判斷、推理為基本形式的推理,就是邏輯思維的過程,它是創(chuàng)造過程中的最終完成理論創(chuàng)見的過程。endprint
可見,培養(yǎng)學生準確精煉的數(shù)學語言,是培養(yǎng)邏輯思維能力、創(chuàng)造能力必不可少的的重要途徑。
案例四《相遇問題》(五年級):在《相遇問題》這節(jié)課的前半程里,我主要是讓學生從熟悉的生活情境中,直觀感受相遇問題“同時出發(fā)、相向(背向)、相遇”的基本特點,然后主要通過線段圖、列表等方式理解相遇問題的數(shù)量關系,最后找到解決相遇問題的一般方法,課的最后我出示了這樣一個問題:佳佳和爸爸在環(huán)形跑道上跑步鍛煉,兩人同時從A點出發(fā),反向而行,佳佳每秒跑3米,爸爸每秒跑5米,50秒后兩人在B點相遇,這條跑道長多少米?
做完這道題后,我讓學生思考“這道題和我們剛才在直線上研究的相遇問題,有什么聯(lián)系?”,學生思考良久,終于有位學生站起說“可以把這條跑道從一點剪開,拉直,就變成了直線”,好一個“化曲為直”,非常智慧的思考!一下子點燃了其他學生的思維,學生沸騰了。
哈哈……孔子所講“不憤不啟,不悱不發(fā)”原來如此!
接著我問了兩個問題:1.如果從出發(fā)點剪開拉直,就變成了什么相遇問題中的那種情形?學生經過想象、思考,發(fā)現(xiàn)如果從出發(fā)點剪開拉直,就變成了直線相遇問題中“兩人同時出發(fā),相向而行,相遇”。然后通過動畫演示剪開拉直,兩人的運動的過程,使學生直觀看出與直線研究的相遇問題本質上是一樣的。
2.如果從相遇點剪開拉直,就變成了相遇問題中的那種情形?這個問題學生只是略加思考就想到,如果從相遇點剪開拉直,就變成了直線相遇問題中“兩人同時出發(fā),背向而行”的情形。
上述的教學情境中,解決問題的過程中有形象思維、直覺思維,也有邏輯思維。那位學生的回答就是形象思維,即由觀察圖形,借助直觀圖形展開想象、聯(lián)想等思維活動,想到了“化曲為直”,使問題巧妙獲解。
其他學生對于第一問題的理解過程,更多的也是靠空間想象完成“化曲為直”的過程,使問題解決過程更具體,更清晰,溝通了運動物體在直線上運動相遇和在曲線上運動相遇的聯(lián)系,這個過程既有形象思維,也有直覺思維,但是,形象思維的想象、聯(lián)想在其中扮演了更重演的角色。
學生對我提出的第二個問題,基本是依靠直覺思維來完成的,學生此時經過前一問題的思維壓縮、碰撞,已經產生了直覺認識,因此,在短時間內就把握了事物的本質,瞬間作出了判斷。
多種思維形式在特定的情境中,它們有時相對獨立,有時又會相互交叉,因此,我們在引導學生解決問題的過程中要優(yōu)化思維形式,將多種思維形式融會貫通,從而真正將培養(yǎng)學生的創(chuàng)造思維能力的教學目標落到實處。
總之,創(chuàng)造思維不是單一的思維方式,它需要不同思維的相互結合,尤其是形象思維、直覺思維、邏輯思維三種思維形式的統(tǒng)一體,它們之間相互補充、相互作用、相互滲透。教學中,教師要根據(jù)教材特點和學生的年齡特點不失時機地創(chuàng)設思維發(fā)展的空間,優(yōu)化各種思維方式,把創(chuàng)造思維能力的培養(yǎng)貫穿到每節(jié)課的教學之中,全面提高學生的數(shù)學素質。endprint