☉江蘇省揚州市朱自清中學(xué) 李 艷
數(shù)學(xué)學(xué)科注重培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和推理能力,而對論證嚴密性的過于推崇,導(dǎo)致了學(xué)生思維的禁錮,很大程度上抹滅了學(xué)生的創(chuàng)造性思維.所謂的“直覺思維”,就是敏銳、快速地洞悉,借助靈感的參與,領(lǐng)悟?qū)ο蟮男再|(zhì).它的主要特征體現(xiàn)在思維的跳躍性、經(jīng)驗性、偶然性、突發(fā)性和創(chuàng)造性上.通常情況下,學(xué)生的直覺思維能力越高,相應(yīng)的思維或判斷能力就越高;直覺思維能力并非個別天才所獨有的,可以借助后天有意識的訓(xùn)練加以培養(yǎng).初中生正處于思維發(fā)展的快速期,在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,教師應(yīng)注重直覺思維的培養(yǎng),以此培養(yǎng)學(xué)生的自信心,提升學(xué)生的思維能力和創(chuàng)造能力,進而提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng).
那么如何培養(yǎng)學(xué)生的直覺思維能力呢?本文中,筆者嘗試以教材作為媒介,以實踐探究為研究手段,以培養(yǎng)學(xué)生的直覺思維為終極目標,闡述幾點想法.
直覺的產(chǎn)生是建立在對事物整體認知的基礎(chǔ)之上的.在解決數(shù)學(xué)問題時,教師需指導(dǎo)學(xué)生整體把握問題,并能客觀地進行分析,而后深入思考和探究,從而推進邏輯推理的進程,對學(xué)生快速做出準確的直覺判斷有積極的促進和提升作用.
例如,對于數(shù)學(xué)選擇題,只需基于整體從四個選項中挑選其一,減少了煩瑣的解題過程,解題時可以摻雜合乎情理的猜想,是提升學(xué)生直覺思維的有效途徑.同時,一些開放性問題的創(chuàng)設(shè),由于其條件或結(jié)論的模糊性和發(fā)散性,可以從多方向、多角度由結(jié)論整體推導(dǎo)條件或由條件探索結(jié)果,進而有效實施猜想,有利于學(xué)生直覺思維的發(fā)展.
例1 已知實數(shù)x、y滿足條件(x+y+2)(x+y-1)=0,那么x+y=( ).
A.-2
B.1
C.1或-2
D.2或-1
分析:從題目意思出發(fā),按照一般求解方法,先令因式都等于0,便得出二元一次方程組,再進行求解便可得出x和y的值,最后計算x+y的值為多少即可.假如將x+y視為一個整體,而后變形以上方程,求解過程就變得極為簡單了.
解:根據(jù)題意可得x+y+2=0或x+y-1=0,所以x+y=-2或x+y=1,因此此題答案為C.
例2已知x2+x-1=0,請求出的值為多少.
分析:此題若是先將方程的根求出,而后代入進行運算,那么勢必會導(dǎo)致煩瑣和復(fù)雜的運算過程,使學(xué)生苦不堪言.學(xué)生只有深入分析,將代數(shù)式進行分解變形,巧妙采用整體代入的思想,才能找到解題的路徑和方法,進而實現(xiàn)由繁入簡,簡化解題過程,優(yōu)化學(xué)生的思維.
解:根據(jù)x2+x-1=0,可得x2+x=1.
直覺是根據(jù)自身已有的基本知識結(jié)構(gòu)和豐富的活動經(jīng)驗去解決新問題.不少重大的發(fā)現(xiàn)都是依賴直覺而生成的,比如,哈密頓在散步時,走著走著心血來潮便迸射出“構(gòu)造四元素”的思維火花;阿基米德在澡堂洗澡時,洗著洗著靈機一動便生成了“辨別王冠真?zhèn)巍钡乃季S之光……在解決數(shù)學(xué)問題時,借助多方聯(lián)想,可以將其進行歸納、化歸,進而轉(zhuǎn)變?yōu)槟骋活惖湫皖}型的解決方法或某一種數(shù)學(xué)方法的路徑.學(xué)生在解決問題時,可以從問題的條件或結(jié)論出發(fā),多方位、多角度聯(lián)想,引入與之相關(guān)的概念、定理、公式、圖形等,進而激發(fā)直覺,使解題思路豁然開朗.
例3已知實數(shù)a滿足a2+2a=2,實數(shù)b滿足b2+2b=2,請求出的值.
分析:對于此題,若先解方程組再進行求解,得出a和b的值,再計算,其運算過程的煩瑣和復(fù)雜是可想而知的.若根據(jù)題目意思進行聯(lián)想,不難想到“一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系”,也就是這兩個實數(shù)對應(yīng)滿足的方程有著相同的結(jié)構(gòu),則可以理解為a和b是一元二次方程x2+2x-2=0的兩個實數(shù)根,這是根據(jù)聯(lián)想進行分析的結(jié)果,解題思路是顯而易見的.
解:根據(jù)題意,可得a和b都為x2+2x-2=0的實數(shù)根.
(2)若a=b,由于一元二次方程x2+2x-2=0的根為,則.
“猜想”是科學(xué)探究和培養(yǎng)直覺思維的重要途徑,對于有待探究找出結(jié)論的數(shù)學(xué)問題,猜想是正確解題的“導(dǎo)航”和“路標”;對于已有結(jié)論的數(shù)學(xué)問題的求證,猜想則是追溯解題方向和路徑的“支柱”.數(shù)學(xué)中的猜想并非憑空捏造,都是有事實根據(jù)的,也是順應(yīng)科學(xué)道理的,在經(jīng)歷對探究問題的觀察、分析、聯(lián)想、類比、歸納等一系列活動之后,基于已有知識、技能和經(jīng)驗做出的合乎情理、有理有據(jù)的推測性想象,也是對研究事物的一種歸納.
例4不等式組的解集為( ).
A.0<x<2
C.0<x<3
D.0<x<2.5
分析:對于此題,倘若借助直接解不等式的方式進行解題,其中的運算量是不可估量的,很顯然,命題組創(chuàng)設(shè)本題的目的并非是制造煩瑣的運算量.命題者創(chuàng)設(shè)此題的意圖是引導(dǎo)學(xué)生借助直覺思維的參與,運用“非直接方法”解決此類選擇題.基于直覺思維出發(fā),觀察選項出示的答案可以看出,四個選項中不等式的左端都是0,不同之處在于不等式的右端;深入觀察、分析,又得出四個選項中不等式右邊的值為方程的根.由此便可進行推測,2和3都被排除在答案之外了,那么選項A與選項C便無需考慮,直接排除了.那么,在直覺思維的指引下,答案不是B就是D.此時只需將x=或者x=2.5代入方程式進行驗根,最后可得正確答案為D.
例5請仔細觀察以下各式:1×3=12+2×1;2×4=22+2×2;3×5=32+2×3;….請猜想其中的規(guī)律,并用自然數(shù)n(n≥1)表示.
分析:深入觀察和比較之后,可以得知等式的左側(cè)為一個因數(shù)乘另一個因數(shù),一個因數(shù)的出現(xiàn)規(guī)律依次為1、2、3、4、…,另一個因數(shù)的出現(xiàn)規(guī)律依次為3、4、5、6、…;這些因數(shù)具有連續(xù)性,并且相乘的兩個因數(shù)中另一個比前一個均大2;觀察等式的右側(cè),是一項和另一項相加,前面的一個加數(shù)出現(xiàn)的規(guī)律依次為12、22、32、42、…,后面的一個加數(shù)從1開始是連續(xù)自然數(shù)的2倍.所以,根據(jù)直覺思維進行猜想,可以這樣表示“n(n+2)=n2+2n”.從本質(zhì)上來看,等式的左邊=n(n+2)=n2+2n,等式的右邊=n2+2n,等式左邊和右邊相等.因此,此猜想完全正確.
數(shù)學(xué)教師經(jīng)常會對學(xué)生說這樣一句話:“請跟著感覺走”,事實上此話蘊藏著直覺思維的始發(fā),只是沒有積極引導(dǎo)將其上升到習(xí)慣思維活動的層次.筆者認為,直覺思維可以作為一項思維訓(xùn)練活動,堂而皇之地納入課堂教學(xué)的活動訓(xùn)練中去,針對其本質(zhì)特征,創(chuàng)設(shè)對應(yīng)的活動策略,基于整體建構(gòu)分析問題;教師更應(yīng)當注重數(shù)學(xué)思維方法的滲透,如換元法、歸納猜想法、反證法等.直覺思維無需經(jīng)歷逐步分析和領(lǐng)悟,而是基于對問題的理解,產(chǎn)生直覺,而后進行思維活動,得出問題的結(jié)論或答案.心理學(xué)研究表明,直覺思維是創(chuàng)造性思維活躍的一種外顯形式,也是一切發(fā)明創(chuàng)造的“根基”.
當然,直覺思維是具有創(chuàng)造性的思維活動,但借助直覺思維所形成的猜想也需借助數(shù)學(xué)邏輯方法進行驗證,以證實判斷的正確性.事實上,直覺思維和邏輯思維兩者同等重要,在引導(dǎo)學(xué)生思維能力的提升的征途上缺一不可.培養(yǎng)學(xué)生的直覺思維能力,切不可操之過急,需循序漸進地逐步引導(dǎo),在形成錯誤性猜想后,需重新定位、思考、猜想,只有經(jīng)歷長期的訓(xùn)練和提升,才能讓學(xué)生的直覺思維能力得以生根、拔節(jié).