趙后銀
[摘? 要] 培養(yǎng)學生直覺思維能力,既能增強學生對數(shù)學整體判斷的敏銳度,又能提高學生的創(chuàng)新思維能力. 在實際教學中,教師可從雙基教學、強化引導、變式訓練、著重解題等方面著意于學生直覺思維能力的培養(yǎng),從而將學生的思維引向深處,促進學生思維品質的發(fā)展.
[關鍵詞] 高中數(shù)學;直覺思維;培養(yǎng)
直覺思維是指人腦根據(jù)自己的意識對數(shù)學對象(結構及其關系)產生的某種直接的領悟和洞察,其研究對象是抽象的數(shù)學結構及其關系,屬于一種深層次的心理活動,不以具體的直觀形象或者可操作的邏輯順序為思考背景,具有自由性、創(chuàng)造性、偶然性、靈活性與機動性等特點. 其外在表現(xiàn)是:能夠對數(shù)學問題進行敏銳的洞察,并能迅速地做出整體性的判斷等,這種思維普遍存在,通常孕育著對數(shù)學問題具有創(chuàng)造性的發(fā)現(xiàn). 如果在教學中能有效地培養(yǎng)學生直覺思維能力,就能提高學生思維的宏觀視角,促進學生發(fā)散性思維和創(chuàng)造性思維的發(fā)展,進而提高學習成效. 因此,本文探尋了培養(yǎng)學生直覺思維能力的有效策略,以促進學生數(shù)學思維品質的發(fā)展,提升思維創(chuàng)造力和實際應用能力.
重視雙基教學,搭建網絡知識體系
直覺思維著重學生從整體上對數(shù)學問題進行觀察和思考,這一過程是建立在已有的知識和經驗的基礎上,并與大腦中豐富的表象進行匹配,從而做出迅速而敏銳的判斷. 換言之,直覺思維的培養(yǎng)是依賴于扎實的數(shù)學知識基礎,以及深厚的相關經驗,盡管具有偶然性,但也不是憑空臆造. 因此,在教學中,教師應注重雙基教學,幫助學生構建知識結構體系,從而在學生頭腦中形成有序的數(shù)學結構,為培養(yǎng)學生直覺思維奠定基礎.
如以“集合”教學為例,需要學生重點掌握集合的概念、分類、表示與運算等,教師通過概念教學滲透轉化思想,培養(yǎng)學生規(guī)范使用數(shù)學符號的意識,從而幫助學生形成對集合相關知識的初步認識. 而這些知識的學習都需要教師引導學生構建有序的知識網絡,帶領學生從網絡知識的節(jié)點去習得新知,將抽象的知識具體化,以化解教學難點,突破學習障礙. 教師可采用概念圖式構建知識網絡架構,通過分析,集合的學習可以分為三個組塊:集合的概念,集合的表示,集合的關系. 每一個組塊都可作為一個節(jié)點,在此基礎上進行細分,逐漸向外進行發(fā)散. 在此,以集合的關系為例,構建概念圖(如圖1). 教師通過概念圖將零散的知識點形成有序的知識網絡結構,將抽象的集合知識以直觀的形式呈現(xiàn),有利于學生通過觀察就能明晰集合之間的關系,并將知識納入已有的知識結構中,從中習得新知,為學生直覺思維的形成奠定知識基礎.
強化引導與點撥,鼓勵大膽假設與猜想
直覺思維具有靈活性和機動性,具體表現(xiàn)在沒有固定的思維模式,學生可輕而易舉地從一個思維角度轉化到另一角度進行多方試探、思考,以猜測題目的解法. 當然這種自由會導致錯誤的猜想與假設,此時就需要借助教師的引導與點撥,通過問題引領,幫助學生明確探究的方向,避免學生漫無邊際地猜測,鼓勵學生從結構、方法、特征等角度,調用已有的知識,將以前類似的問題和需要解決的問題進行比較、分析,以尋求突破.
例如,在“函數(shù)”解題教學中,有這樣一道習題:“函數(shù)f(x)=mx2+(m-3)x+1的圖像與x軸的交點至少有一個在原點的右側,求解m的取值范圍.”學生一看題目就輕易地將f(x)=mx2+(m-3)x+1看成二次函數(shù),試圖通過畫圖來尋求突破,同時也忽視了當m=0時的情況,進而導致出錯. 此時教師可預先引導學生進行自主分析,由已知條件,可知關于x的方程mx2+(m-3)x+1=0至少有一個正根,得出可借助韋達定理來解決,以此來幫助學生明確探究的方向. 當m=0時,則f(x)=-3x+1,滿足要求;而當m≠0時,分兩種情況:①原點的兩側各有一個交點;②交點都在原點的右側. 在這樣的引領下,學生探究的方向既明確,又能快速找到解決問題的方法,從而得出正確答案. 在教學中,教師為了促進學生直覺思維能力的發(fā)展,于學生發(fā)現(xiàn)問題,解決問題時給予有針對性的引導,讓學生獲得更多猜測的機會,并通過分析驗證自己的猜測,從中習得思維體驗,獲得能力的提升.
開展變式訓練,提升思維廣度與深度
在教學中,經常發(fā)現(xiàn)有的學生思維靈活,遇到問題就能迅速想到解題思路,靈感來得快;而有的學生則表現(xiàn)遲鈍,面對問題毫無思緒. 究其原因,是由于學生之間思維的廣度與深度存在差異,在知識學習和方法掌握上存在偏差,最終導致遇到問題會出現(xiàn)一時無法解決,或陷入暫時性困境的狀態(tài). 因此,在教學中,教師除了夯實學生基礎知識和方法訓練外,還要開展變式訓練,拓寬學生思維維度,延伸學生思維空間,更好地實現(xiàn)原有知識與解題方法的有效銜接.
例如,在“直線與方程”教學中,需要學生掌握求解直線方程的方法,以點斜式、斜截式為主,要求學生掌握其形式和特點,能夠正確利用公式求出直線方程. 除此之外,直線方程的求解方法還有很多種,學生只有掌握并熟悉這些變形才能快速地對題目做出反應,以提高解題成效. 為此,教師以“一條直線過點A(-2,0),B(-5,3),求這條直線的方程”為例,組織學生變式訓練,引導學生從多元化的思維角度去思考,審視問題,以挖掘學生思維潛能:(1)一條直線過點A(-2,0)B(-5,3),求直線的斜率和在y軸上的截距;(2)一條直線的斜率是-1,且過點(-2.0),求直線的方程;(3)一條直線過點(-5,3),在y軸上的截距是-2,求直線的方程. 學生通過對這三個變式的深入思考,對求解直線方程的問題也逐漸走向深處,從中獲得足夠的思維體驗,通過遷移,推理促使學生的思維得到更高層次的提升,從而取得良好的學習效果. 除此之外,教師還可通過“一題多解”對學生進行變式訓練,以逐漸拓寬學生思維視角,挖掘學生思維深度,促使學生的直覺思維能力得到長足發(fā)展.
著重解題教學,內化思維與應用
高中數(shù)學題在考查學生解題技巧的同時,更重要的是考查學生的直覺思維,主要體現(xiàn)在兩個方面,一是對數(shù)學題體現(xiàn)出的思維敏感程度,能夠迅速地挖掘出題目中隱含的條件;二是體現(xiàn)學生對知識的實際運用能力,以內化數(shù)學思維. 基于此,教師可選擇具有開放性、探究性等特點的題目,對學生進行直覺思維訓練,形成思維記憶,提高學生直覺思維能力.
例如,在“點、線、面之間的位置關系”解題教學中,教師設置了選擇題和開放性的題目,對學生的直覺思維進行訓練.
選擇題:(1)在正方體ABCD-A1B1C1D1中,與對角線BD1異面的棱有(? )條
A. 4B. 3C. 6D. 8
(2)若直線m不平行于平面α,則以下結論正確的是(? ? )
A. α內所有的直線都與m異面
B. α內不存在與m平行的直線
C. α內所有的直線都與m相交
D. 直線m與平面α有公共點
學生憑直覺鎖定答案:(1)C,D;(2)C,D. 再依據(jù)判斷得出正確答案:(1)C;(2)D. 通過選擇題的設置,考查的是學生從4個選項中挑選正確答案,省略解題過程,可允許學生進行合理的猜想,有利于學生直覺思維的發(fā)展. 設置開放性題目:“空間內有三個平面α,β,γ,它們兩兩相交,組成相交線的數(shù)量是?”學生可充分發(fā)揮自己的思維想象力,從多個角度進行嘗試,由因索果,提出各種猜測,由于答案具有發(fā)散性,結果不唯一,有利于直覺思維能力的培養(yǎng). 在教學中,教師通過選擇適當?shù)念}目對學生進行訓練,讓學生做出直覺判斷,形成直覺思維體驗,增強悟性,提升了思維能力.
總之,直覺思維的培養(yǎng)是在教學環(huán)節(jié)中生長出來的,其既能提高學生思維的宏觀視角,又能幫助學生形成縝密的思維流程,從而增強學生的思維張力. 因此,在教學中,教師可從雙基教學、強化引導、變式訓練、解題教學等方面培養(yǎng)學生的直覺思維. 除此之外,教師還可從整體觀察能力、重視數(shù)學思想教學、滲透數(shù)學審美觀等方面對學生進行直覺思維的培養(yǎng),從而將學生思維能力的培養(yǎng)落到實處.