时间:2023-03-29 09:24:52
序论:在您撰写数学思维论文时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
分解法解题是指将一个复杂问题分解为几个小问题,或者将其解题过程分成几个步骤,之后逐步解决。例如,求证:正n面体(n=4、6、8、12、20)内任一点到各个面的距离之和是一定值。这道题抽象程度较高,将其由难化简,分解成几个小问题。问题1,正n边形内任何一点到各边的距离之和是一定值。我们进一步具体化,将正n边形确定为正三角形;问题2,正三角形内部任何一点到三边的距离之和是一个定值。这样一个较难的问题就可以通过较简单的方式加以解决。证明如下:设P为正三角形ABC内任一点,P到三边的距离为PD、PE、PF,正三角形ABC的面积为S,边长为a,SPAB+SPBC+SPCA=S,12(PDa+PEa+PFa)=S,PD+PE+PF=2Sa为定值。参照问题2的证明,则可证明问题1。
二、特殊值代入解题思维
特殊值代入法是数学中常用的一种方法,能够在所有值中逐一考虑,选择最简单的数据进行代入,避开常规解法,跳出传统思维,更加简洁的进行解题。初中数学的难度虽然不大,但是作为基础数学,初中数学应当体现出数学的解题思维。初中数学的问题设置中体现了一定的难度,以求引导学生主动进行探索,改变单一的解题思维,对于部分数学问题可以进行创新型、便捷性思考。例如分解因式题:x2+2xy-8y2+2x+14y-3。在这道题中,教师可以先运用常规的解法进行解题,然后引导学生从巧取特殊值的思路出发,将其中的一个未知数设为0,暂时隐去这个未知数,对另一个未知数的式子进行分解,实现化二元为一元的目的。令y=0,得x2+2x-3=(x+3)(x-1);令x=0,得-8y2+14y-3=(-2y+3)(4y-1)。两次分解的一次项系数为1、1;-2、4,运用十字相乘进行试验,即1×4+(-2)×1,正好为原式中的xy项系数。因此,可得,x2+2xy-8y2+2x+14y-3=(x-2y+3)(x+4y-1)。从上面的解析中可以看出,特殊值代入法(本题中使用的是取零法)能够在因式分解中发挥奇妙的作用。从上题中可以进行经验总结,因式分解殊值代入法的解题思路为:①把多项式中的一个未知数设为0化简后进行因式分解;②把多项式中的另一个未知数设为0化简后也进行因式分解;③把两步分解形成的结果进行综合验证,如果两次分解的一次因式中的常数项相等,即可得出题中多项式的分解结果。
三、归纳猜想解题思维
数学是思维的体操,发展数学的思维是数学课堂教学的灵魂。让每个学生学会思考,这不仅是21世纪人才的需要,而且也是学生思维发展的标志。
分析解答应用题的能力是学生逻辑思维能力的综合体现。应用题教学就是培养学生运用数学知识解决实际问题和发展思维。因为在应用题教学过程中,努力地展现教师的原始思维,让学生积极参与教师的思维过程。这样也许会现难堪的境地,但无论教师在展示过程中的思路,是成功的,还是失败的,坚信它总是可以给学生带来启示的,这也是有的放矢地发展自然科学思维特有的素质,从而发展学生的全面的数学能力素质。现举例说明如下:
例1某班用班费20元,买回乒乓球和羽毛球共44个,已知乒乓球每个0.4元,羽毛球每个0.5元,问两种球各买多少个?
展示思维过程,这道应用题涉及个数和钱的数量关系问题,必须明确个数、钱数的数量及其之间关系,因此通过列表加以分析解决:
乒乓球
羽毛球
总计数量
个数(个)
?
?
44
钱数(个)
?
?
20
由于乒乓球、羽毛球个数未知,虽然已知乒乓球、羽毛球每个的价钱,仍无法表达乒乓球、羽毛球所花费的钱数。因此,问题就转入对乒乓球、羽毛球的个数的分析和设取。(这又恰好是我们问题要求的),如果我们设乒乓球的个数为x个,根据“买回乒乓球和羽毛球共44个”这一数量关系,羽毛球的个数便可表达为(44-x)个。这样便设取出乒乓球和羽毛球的个数,再根据个数与所花的球钱数之间的数量关系,便可表达出乒乓球和羽毛球所花的钱数,那么分析表格就成为:(注:①②③④为逐步分析设取表达的顺序)
乒乓球
羽毛球
总计数量
个数(个)
x①
(44-x)②
44
钱数(个)
0.4x③
0.5(44-x)④
20
进而根据花费的钱数关系就可以列出方程:0.4x+0.5(44-x)=20
解:设乒乓球买回x个,那么羽毛球买回(44-x)个,根据题意得:
0.4x+0.5(44-x)=20
解这个一元一次方程,得:x=20
所以羽毛球个数:44-20=24(个)
答:乒乓球买回20个,羽毛球买回了24个。
例2现有溶度90%和45%的酒精溶液,各取多少千克能配制出75%的酒精溶液6千克?
展示思维过程:这道应用题是有关溶度问题,必须明确溶液量、溶度、溶质量的数量及其之间的关系,通过列表充分体现:
溶液量(千克)
溶度
溶质量(千克)
配制前
?
90%
?
?
45%
?
配制后
6
75%
6×75%
由于所要取的溶液量未知,那各自溶液中所含的溶质的量也就无法表达。因此,症结转入对所取各溶液量的分析和设取。如果设取90%的酒精溶液量为x千克,那么通过分析配制前后溶液量的变化,便可得出45%的酒精溶液量为(6-x)千克。进而根据溶度问题中最基本的关系即:溶质量=溶液量×溶度,便可表达出各自溶液中所含纯酒精(即溶质量)的量,分析表格便成为:(注:①②③④为逐步分析设取表达的顺序)
溶液量(千克)
溶度
溶质量(千克)
配制前
x①
90%
90%x②
(6-x)③
45%
45%(6-x)④
配制后
6
75%
6×75%
从而根据配制前后溶质的量的变化关系,便可列出方程:
解:设需要取90%的酒精溶液x千克,那么取45%的酒精溶液(6-x),
根据题意得:90%x+45%(6-x)=6×75%解这个方程得:x=4
所以45%的酒精溶液量:6-4=2(千克)
这是在同一来源中产生各种各样的为数众多的输出的分析性的思维形式,而教师可以引导学生从不同的方面探索问题的多种答案。如16—10,可以启发学生用不同的叙述方式表述这道算式。如①16减去10等于几?②16减去10还剩多少?③16与10的差是多少?④10与什么数的和是16?⑤16比10多多少?⑥10比16少多少?⑦16减去什么数等于10?⑧10加上什么数等于16?这样,既使学生透彻理解了数量关系,又训练了口头表达能力,更重要的是锻炼了学生的思维能力。其它如“一题多解”、“一题多变”等就不赘述了。
2.求同型
这是一种进行综合、概括的思维形式。如上例,教师亦可以用几种不同的叙述方法提出几个问题,让学生归纳出16—10的算式来。此外,还可以通过一些异中有同的习题来训练学生的抽象概括思维能力。如:
①甲乙两人接到加工54只零件任务,甲每天加工10只,乙每天加工8只,几天后完成任务?
②一件工程,甲独做10天完成,乙独做15天完成,两人合作几天完成?
像这些形异质同的问题,要引导学生自己总结出:工作总量÷工作效率=工作时间。只有这样,学生才能以不变应万变,解一题会多题,可以起到减轻学生负担的作用。
3.递进型
这是一种属于逻辑判断、推理的思维形式。例如,教师在讲授“已知一个数的百分之几是多少,求这个数。”一类题时,叮以引导学生用已掌握的“已知一个数几倍是多少,求这个数”的解题规律去进行逻辑推理,让学生自己发现新出现的百分数应用题的解题规律。教师不要越俎代疱,否则吃力不讨好,反而妨碍了学生思维能力的提高。
4.逆反型
这是一种敢于和善于突破习惯性思维束缚的反向思维形式。在数学教学中,可供训练的材料比比皆是,如加减、乘除、通分约分、正反比例等,问题是教师如何善于运用它。如教验算时,16-10=6,学生习惯地用16-6=10来验算,这时教师可启发学生用6+10=16来验算。经过训练,学生便可知道用加法验算减法、用减法验算加法、用乘法验算除法、用除法验算乘法了。
5.激化型
这是一种跳跃性、活泼性、转移性很强的思维形式。教师可通过速问速答来训练练学生。如问:3个5相加是多少?学生答:5+5+5=15或5×3=15。教师又问:3个5相乘是多少?学生答:5×5×5=125。紧接着问:3与5相乘是多少?学上答:3×5=15,或5×3=15。通过这样的速问速答的训练,发现学生思维越来越活跃,越来越灵活,越来越准确。
6.类比型
这是一种对并列事物相似性的个同实质进行识别的思维形式。这项训练可以培养学生思维的准确性。如:
①金湖粮店运来大米6吨。比运来的面粉少1/4吨、运来面粉多少吨?
②金湖粮店运来大米6吨,比运来的面粉少1/4,运来面粉多少吨?
以上两题,虽然相似,实质不同,一字之差,解法全异,可以点拨学生自己辨析。通过训练,学生今后碰到类似的问题便会仔细推敲,这样就大大地提高了解题的准确性。
7.转化型
这是解决问题遇到障碍受阻时把问题由一种形式转换成另一种形式,使问题变得更简单、更清楚,以利解决的思维形式。在教学中,通过该项训练,可以大幅度地提高学生解题能力。如:某一卖鱼者规定,凡买鱼的人必须买筐中鱼的一半再加半条。照这样卖法,4人买了后,筐中鱼尽,问筐中原有鱼多少条?该题对一些没有受过转化思维训练的学生来说,会感到一筹莫展。即使基础较好的学生也只能复杂的方程。
但经过转化思维训练后,学生就变得聪明起来了,他们知道把买鱼人转换成1人,显然鱼1条;然后转换成2人,则鱼有3条;再3人,则7条;再4人,则15条。
8.系统型
这是把事物或问题作为一个系统从不同的层次或不同的角度去考虑的高级整体思维形式。在高年级除结合综合应用题以外还可编制许多智力训练题来培养学生系统思维能力。如:123456789在不改变顺序前提下(即可以将几个相邻的数合在一起成为一个数,但不可以颠倒),在它们之间划加减号,使运算结果等于1OO。象这道题就牵涉到系统思维的训练。教师可引导学生把10个数看成一个系统,从不同的层次去考虑、第一层次:找100的最接近数,即89比100仅少11。第二个层次:找11的最接近数,很明显是前面的12。第三个层次:解决多l的问题。整个程序如下:12+3+4+5-6-7+89=100
一、学具操作有利于调动学生思维的积极性与创造性
小学数学教学中,学生的认知对象主要是经过前人无数次实践总结出来的认识成果——概括化的知识体系,抽象性是它的一个重要特征。这就大大提高了认识的起点,增强了认知的难度。小学生注意力集中的时间短,如果让学生从教师的语言——黑板——教师的动作中去接受知识,模仿思维,时间稍长,他们便因单调感到乏味。因此,让学生操作学具,一方面可使学生手、口、脑、眼、耳多种感官并用,扩大信息源,创设良好的思维情境;另一方面也满足了小学生好动、好奇的特性。利用学具操作的直观具体性集中学生的注意力,营造出一个符合儿童认知规律的思维氛围,有利于学生思维主动性与创造性的发挥。
二、学具操作有利于培养学生思维的层次性与逻辑性
如何处理抽象的数学问题,比如数学基本概念,应用题等,常规的教学方法主要是从一些“关键”的字、词入手引导学生分析。由于这样的方法本身就是抽象的,运用时相当一部分思维能力不够强的学生就只能作机械地模仿,甚至无从下手,因而不易达到应有的教学效果。如果教学中充分发挥学生的主动性,让学生摆一摆、做一做,把抽象的内容形象化,这能在“思维过渡”中起到“船”和“桥”的作用。例如:在教学“正方形的认识”时,我发给学生六张纸片(图略),让学生先数数六个图形边的条数和角的个数;归纳出它们的共同点(都是四边形)。再用直尺量量每条边的长度,看谁先指出四条边都相等的图形(菱形和正方形)。接下来再让学生用三角板比一比这两个图形的角,找出四个角都是直角的图形来。这时,再告诉他们,这就是我们今天要学习的“正方形”。之后,我又发给学生几张大小不等的正方形纸片,让学生数一数(边数),量一量(边长),比一比(角)。在此基础上引导学生说出正方形的特征。这样,把“正方形”放到“四边形”的整体中去认识,分层揭示正方形的特征,让学生参与了概念形成的思维过程,学生概括起来言之有物,思路清晰,逻辑性强。
三、学具操作有利于促进学生思维的内化与外化
无论是思维的内化还是外化,都必须在丰富“表象”的基础上进行。而表象的建立,往往又离不开演示与操作。因此,应适当地加强操作教学,让学生在操作实践中充分感知,建立起丰富的表象基础。
例如,为了帮助学生掌握能被3整除的数的特征,课上,我让学生用小棒在千以内的数位顺序表上摆数:先是用3根小棒摆出300、210、201、120、102、30、21……都能被3整除;然后用4根小棒摆出400、310、301、220、202、211……都不能被3整除;接着再用5根、6根……9根小棒去摆,引导学生发现摆出的数是否能被3整除与小棒的根数有关。引导学生比较得出:当小棒的根数是3的倍数时,摆出的数都能被3整除。在此基础上再引导学生理解各位上数字和能被3整除的数能被3整除就水到渠成了。这样,在操作中归纳,再把外部操作内化为思维的条件,通过表象进行思维,可顺利地实现思维的内化。
与上例不同,在教学“20以内的进位加法”时,我则让学生先把解题的过程在心里默想一遍,答题时一边操作学具,一边结合操作说出思考步骤。这样手、口、脑并用,有利于学生将内部语言转化为外部语言,促进思维的外化。
四、学具操作有利于提高学生思维品质和效率
培养学生思维的品质和效率,是发展思维能力的突破点,是提高教学质量的重要途径。操作教学利于发挥学生的主体作用,课堂上学情浓,探索性强;学生互相交流,互相协作,为创造性地运用所学知识去发现新事物、提出新见解创设了良好的情境。
如教学平面图形面积计算时,有不少题目的解法不唯一,对此,可让学生利用学具画、折、剪、拼,把条件间隐蔽的关系明朗化,从而开拓思路,得以多解。
附图{图}
如上图(1),已知平行四边形面积为30平方厘米,求阴影部分面积。(单位:厘米)
我们可先求阴影部分三角形的底,再求出面积,或者用总面积减去梯形的面积求得。但在解题时,有不少学生在图上添加了辅助线,思路就不同了:
如图(1):总面积÷2-直角三角形面积
如图(2):(总面积-长方形面积)÷2
如图(3):(总面积-平行四边形面积)÷2
也有些学生把学具剪开,平移,重新拼合,变成图(4),解法更为直观:(总面积-长方形面积)÷2。学会从不同的角度思考问题,有利于培养思维的灵活性与创造性,提高思维效率。
教育的目的不是“教”,而是“育”,虽然教育必须向学生传授前人的知识和智慧,但其最终的目的还是培养出学生自己的智慧——思维能力。在全面推进素质教育的今天,素质教育不是一句振聋发聩的口号,而应是实实在在的行动。本文就在信息化教育中如何发展学生的创造性思维进行了阐述。本文内容可分为三个部分,首先以小约翰拼图的故事来说明素质教育中创造性思维培养的重要性。其次,通过当今的教育改革,说明在信息化教育的发展中,信息素养的培养的重要性。最后,着重阐述学生信息素养的获得能促进创造性思维的训练、发展及完善。
关键词:
思维能力教育信息化大脑风暴法信息生长点
参考文献:
①《智力开发综述》(上)主编:周文黑龙江出版社
②《小学数学创新性教学指导》主编:关文信吉林大学出版社
话说有位牧师正在专心地写讲道稿,他的儿子约翰却总是不停的在身边打扰他,牧师为了不受打扰,就拿了一幅地图,撕成几片,让其儿子把它拼好。牧师认为这下可以让约翰忙一阵子了,没想到不一会儿,小约翰就兴冲冲地跑过来,并呈上拼好的地图。牧师很诧异,就询问约翰这么快拼好地图的做法,小约翰说:“因为地图的背面是人,我只要拼好这个人,就拼好了这幅地图。如果这个人是对的,那么这个世界也就对了……”
小约翰运用这种独特的、新颖的方式拼好了这幅他可能从未接触过的地图,这就是一种创造性思维。为创造性而教,培养学生的创造性思维能力,已经成为目前世界各国教学改革的一种趋势。真正的素质教育正是把思维能力的发展作为教育中心,它与把知识的系统积累作为教育中心的教学模式下的应试教育有着本质的区别。
当前,在世界范围内掀起的教育改革热潮,其目的不仅是为了培养信息社会所需要的高素质创造型人才,更深层次的原因在于传统的以知识积累为中心的教育模式已经走到了尽头,无法再适应当前知识体系的高增长速度。我们正处在一个信息化飞速发展的时代,随着以多媒体、网络化和智能化为特征的现代信息技术飞速发展,它们正在以惊人的速度变革着我们的学习方式、工作方式、交往方式、生活方式,使人类社会由工业社会迈向了信息化社会。面对铺天盖地迎面而来的信息,为了适应社会发展的需要,要求人们必须具备获取、存储和交流信息的能力。信息化的社会要求人的素质要与之相适应,信息素养成为衡量一个人素质高低的标准。
教育要面向现代化、面向世界、面向未来,要培养具有创造性思维、创新意识、创新能力的人才,离开了教育信息化是难以实现的。
一、培养信息加工能力,训练创造性思维
在传统的教学中,学习资料主要是通过书本、图片和录像等这些有限的手段向学生传输信息,并且一整堂教学设计都是由教师课前设计好的,这样的信息来源显然是非常有限的,而且缺乏可选择性,学生只能照单全收。当今社会,信息充斥着社会的每一个角落,学生也每时每刻都受着不同信息的影响,特别是高年级的学生,他们的思维就像一条深不见底的河,他们有着自己的经验、想法,主见。课堂上如果让学生不加选择地完全接受只来自于老师的信息,这对学生的学习是不利的;并且学生仅是接受信息,而不对信息进行重新组合,形成体系,那也不可能完全掌握这些知识。因此课堂中教师应善于提出问题,引导思维,把学生要学的知识以一种问题的信息这种方式呈现出来,使新知识这种信息与学生认知结构中已有的知识信息建立起人为的或实质性的联系,使学生能通过运用各种策略活跃思维、获得新知。在此过程中,教师要为学生提供思维的材料,使之有“物”可思,并且更深层次地需要培养学生筛选、重组信息的能力,达到训练学生思维的目的。奥斯本提出了一种名叫“大脑风暴法”的训练,能很好地达到这种目的。
“大脑风暴法”训练,它的核心就是将产生想法和对想法的评价分开来,以使思考者没有任何心理压力,保证思维状态的流畅。在课堂教学中,教师先提出问题,接着鼓励学生尽可能多地寻找解决问题的办法和答案。学生集思广益,想出的办法和答案自然就丰富了课堂信息。教师对这些办法和答案正确与否暂不必考虑,也不作任何评价,但鼓励学生在别人传达的信息中寻找启迪。教师一直待到学生再也提不出新想法为止,然后引导学生对这些想法进行评价、修改、合并,去伪存真,优中选优,从而产生一个富有创造性的答案。
二、培养适应现代信息社会的能力,发展创造性思维
网络技术的发展为现代社会建立起一种全新的信息观念和通道。教育应具有超前意识,运用网络教学,借助于计算机网络实现信息交流,要求学生有计算机操作能力和网络基本知识,能够熟练处理各种信息。如果仍然以完全传统的教学方法和手段去教育学生,这将与社会发展极不相适应,学生离开校门后就不可能适应社会。并且,信息技术不受时间和地域限制,学生可根据自己的学习需要,选取相关内容加以学习,学生还可以通过上网快速地获取丰富的信息资料,有目的地处理信息。这样有利于培养学生的探索精神、创新意识,有利于学生开展主动的探索型学习活动。“授人以鱼不如授人以渔”,教育提倡“把学习的主动权还给学生”,让学生在课堂中轻松、主动地学习,充分发挥学生的主体积极性,学会创造、构建和掌握所学的知识。计算机网络能以其信息的大容量、超强的处理能力、丰富多彩的对象以及生动形象的人机交互等特点服务于信息化教育。因此,信息技术作为强有力的学习工具,不仅拓展了学生的学习方式,还发展了他们的创造性思维。
三、培养信息素养的认知技能,完善创造性思维
教育信息化不是一股风,不是一曲高调,其根本目的就是要培养适应信息社会要求的创新型人才。而信息素养与创新性思维能力是适应新世纪要求的创新型人才所必备的基本素质,教育信息化恰恰可以为信息素养与创造性思维能力的培养提供最理想的信息化智能教学环境。因此,我们要将培养学生的信息能力,提高学生的信息素养作为素质教育的一项重要内容,只有这样,才能有效地促进教育信息化进程,有效地推进素质教育的发展。
一、数学直觉概念的界定
简单的说,数学直觉是具有意识的人脑对数学对象(结构及其关系)的某种直接的领悟和洞察。
对于直觉作以下说明:
(1)直觉与直观、直感的区别
直观与直感都是以真实的事物为对象,通过各种感觉器官直接获得的感觉或感知。例如等腰三角形的两个底角相等,两个角相等的三角形是等腰三角形等概念、性质的界定并没有一个严格的证明,只是一种直观形象的感知。而直觉的研究对象则是抽象的数学结构及其关系。庞加莱说:"直觉不必建立在感觉明白之上.感觉不久便会变的无能为力。例如,我们仍无法想象千角形,但我们能够通过直觉一般地思考多角形,多角形把千角形作为一个特例包括进来。"由此可见直觉是一种深层次的心理活动,没有具体的直观形象和可操作的逻辑顺序作思考的背景。正如迪瓦多内所说:"这些富有创造性的科学家与众不同的地方,在于他们对研究的对象有一个活全生的构想和深刻的了解,这些构想和了解结合起来,就是所谓''''直觉''''……,因为它适用的对象,一般说来,在我们的感官世界中是看不见的。"
(2)直觉与逻辑的关系
从思维方式上来看,思维可以分为逻辑思维和直觉思维。长期以来人们刻意的把两者分离开来,其实这是一种误解,逻辑思维与直觉思维从来就不是割离的。有一种观点认为逻辑重于演绎,而直观重于分析,从侧重角度来看,此话不无道理,但侧重并不等于完全,数学逻辑中是否会有直觉成分?数学直觉是否具有逻辑性?比如在日常生活中有许多说不清道不明的东西,人们对各种事件作出判断与猜想离不开直觉,甚至可以说直觉无时无刻不在起作用。数学也是对客观世界的反映,它是人们对生活现象与世界运行的秩序直觉的体现,再以数学的形式将思考的理性过程格式化。数学最初的概念都是基于直觉,数学在一定程度上就是在问题解决中得到发展的,问题解决也离不开直觉,下面我们就以数学问题的证明为例,来考察直觉在证明过程中所起的作用。
一个数学证明可以分解为许多基本运算或许多"演绎推理元素",一个成功的数学证明是这些基本运算或"演绎推理元素"的一个成功的组合,仿佛是一条从出发点到目的地的通道,一个个基本运算和"演绎推理元素"就是这条通道的一个个路段,当一个成功的证明摆在我们面前开始,逻辑可以帮助我们确信沿着这条路必定能顺利的到达目的地,但是逻辑却不能告诉我们,为什么这些路径的选取与这样的组合可以构成一条通道。事实上,出发不久就会遇上叉路口,也就是遇上了正确选择构成通道的路段的问题。庞加莱认为,即使能复写出一个成功的数学证明,但不知道是什么东西造成了证明的一致性,……,这些元素安置的顺序比元素本身更加重要。笛卡尔认为在数学推理中的每一步,直觉力都是不可缺少的。就好似我们平时打篮球,要靠球感一样,在快速运动中来不及去作逻辑判断,动作只是下意识的,而下意识的动作正是在平时训练产生的一种直觉。
在教育过程中,老师由于把证明过程过分的严格化、程序化。学生只是见到一具僵硬的逻辑外壳,直觉的光环被掩盖住了,而把成功往往归功于逻辑的功劳,对自己的直觉反而不觉得。学生的内在潜能没有被激发出来,学习的兴趣没有被调动起来,得不到思维的真正乐趣。《中国青年报》曾报道,"约30%的初中生学习了平面几何推理之后,丧失了对数学学习的兴趣",这种现象应该引起数学教育者的重视与反思。
二、直觉思维的主要特点
直觉思维具有自由性、灵活性、自发性、偶然性、不可靠性等特点,从培养直觉思维的必要性来看,笔者以为直觉思维有以下三个主要特点:
(1)简约性
直觉思维是对思维对象从整体上考察,调动自己的全部知识经验,通过丰富的想象作出的敏锐而迅速的假设,猜想或判断,它省去了一步一步分析推理的中间环节,而采取了"跳跃式"的形式。它是一瞬间的思维火花,是长期积累上的一种升华,是思维者的灵感和顿悟,是思维过程的高度简化,但是它却清晰的触及到事物的"本质"。
(2)创造性
现代社会需要创造性的人才,我国的教材由于长期以来借鉴国外的经验,过多的注重培养逻辑思维,培养的人才大多数习惯于按部就班、墨守成规,缺乏创造能力和开拓精神。直觉思维是基于研究对象整体上的把握,不专意于细节的推敲,是思维的大手笔。正是由于思维的无意识性,它的想象才是丰富的,发散的,使人的认知结构向外无限扩展,因而具有反常规律的独创性。
伊恩.斯图加特说:"直觉是真正的数学家赖以生存的东西",许多重大的发现都是基于直觉。欧几里得几何学的五个公设都是基于直觉,从而建立起欧几里得几何学这栋辉煌的大厦;哈密顿在散步的路上进发了构造四元素的火花;阿基米德在浴室里找到了辨别王冠真假的方法;凯库勒发现苯分了环状结构更是一个直觉思维的成功典范。
(3)自信力
学生对数学产生兴趣的原因有两种,一种是教师的人格魅力,其二是来自数学本身的魅力。不可否认情感的重要作用,但笔者的观点是,兴趣更多来自数学本身。成功可以培养一个人的自信,直觉发现伴随着很强的"自信心"。相比其它的物资奖励和情感激励,这种自信更稳定、更持久。当一个问题不用通过逻辑证明的形式而是通过自己的直觉获得,那么成功带给他的震撼是巨大的,内心将会产生一种强大的学习钻研动力,从而更加相信自己的能力。
高斯在小学时就能解决问题"1+2+……+99+100=?",这是基于他对数的敏感性的超常把握,这对他一生的成功产生了不可磨灭的影响。而现在的中学生极少具有直觉意识,对有限的直觉也半信半疑,不能从整体上驾驭问题,也就无法形成自信。
三、直觉思维的培养
一个人的数学思维,判断能力的高低主要取决于直觉思维能力的高低。徐利治教授指出:"数学直觉是可以后天培养的,实际上每个人的数学直觉也是不断提高的。"数学直觉是可以通过训练提高的。
(!)扎实的基础是产生直觉的源泉
直觉不是靠"机遇",直觉的获得虽然具有偶然性,但决不是无缘无故的凭空臆想,而是以扎实的知识为基础。若没有深厚的功底,是不会进发出思维的火花的。阿提雅说:"一旦你真正感到弄懂一样东西,而且你通过大量例子以及通过与其它东两的联系取得了处理那个问题的足够多的经验.对此你就会产生一种关于正在发展的过程是怎么回事以及什么结论应该是正确的直觉。"阿达玛曾风趣的说:"难道一只猴了也能应机遇而打印成整部美国宪法吗?"
(2)渗透数学的哲学观点及审美观念
直觉的产生是基于对研究对象整体的把握,而哲学观点有利于高屋建邻的把握事物的本质。这些哲学观点包括数学中普遍存在的对立统一、运动变化、相互转化、对称性等。例如(a+b)2=a2+2ab-b2,即使没有学过完全平方公式,也可以运用对称的观点判断结论的真伪。
美感和美的意识是数学直觉的本质,提高审美能力有利于培养数学事物间所有存在着的和谐关系及秩序的直觉意识,审美能力越强,则数学直觉能力也越强。狄拉克于1931年从数学对称的角度考虑,大胆的提出了反物质的假说,他认为真空中的反电子就是正电子。他还对麦克斯韦方程组提出质疑,他曾经说,如果一个物理方程在数学上看上去不美,那么这个方程的正确性是可疑的。
(3)重视解题教学
教学中选择适当的题目类型,有利于培养,考察学生的直觉思维。
例如选择题,由于只要求从四个选择支中挑选出来,省略解题过程,容许合理的猜想,有利于直觉思维的发展。实施开放性问题教学,也是培养直觉思维的有效方法。开放性问题的条件或结论不够明确,可以从多个角度由果寻因,由因索果,提出猜想,由于答案的发散性,有利于直觉思维能力的培养。
(4)设置直觉思维的意境和动机诱导
这就要求教师转变教学观念,把主动权还给学生。对于学生的大胆设想给予充分肯定,对其合理成分及时给予鼓励,爱护、扶植学生的自发性直觉思维,以免挫伤学生直觉思维的积极性和学生直觉思维的悟性。教师应及时因势利导,解除学生心中的疑惑,使学生对自己的直觉产生成功的喜悦感。
"跟着感觉走"是教师经常讲的一句话,其实这句话里已蕴涵着直觉思维的萌芽,只不过没有把它上升为一种思维观念。教师应该把直觉思维冠冕堂皇的在课堂教学中明确的提出,制定相应的活动策略,从整体上分析问题的特征;重视数学思维方法的教学,诸如:换元、数形结合、归纳猜想、反证法等,对渗透直觉观念与思维能力的发展大有稗益。
(一)初中数学课程改革有哪些变化
(1)注重知识来源,激发学生求知欲
在新的数学教材中,每一章节在引入新的知识时,都非常注重新的知识来源,让学生知道要学新的知识是由于要解决新的问题的缘故,例如在引入有理数时,课本从温度,海拔高度,表示相反方向等多个角度,立体化地说明引入负数的必要性,从而激发学生的求知欲望,培养学生的学习兴趣,也在有利于教学中的重结论轻过程向既重结论又重过程的方向发展。
(2)创设问题情景,提高学生解决问题能力
同样在新的教材中,课本亦相当重视提高学生自己动手,解决实际问题的能力,例如在新的几何教材中,就有让学生自己动手,通过实际操作得出几何中立体图形的初步概念的实验课,不仅提高学生的学习兴趣,还促进学生动手解决问题的能力,在中考中亦有类似的题目,如,用两个相同的等腰直角三角形,可以拼出多少个不同的平行四边形?学生只要动手比划一下,就可以得出结论,这对促进学生动手解决实际问题能力有着重要作用。
(3)注重培养学生对语言理解能力和表达能力
苏步青教授曾经讲过,学不好语文的学生,将会大大限制他在其它学科的发展。同样地,学生对语言的理解能力和表达能力欠缺,要想学好数学也是相当困难,如要想证明:圆中最长弦的是直径。这是绝大多数的同学都知道的结论,但是由于就是不知道怎么样去书写,去表达,得不到分。新的教材就非常注重对学生的语言理解能力和表达能力的培养,具体表现在对学生对定义,概念的复述要求严格,大大地增强了学生对语言的理解能力和表达能力。
(二)近年中考的命题有哪些变化
(1)注重对学生运用数学知识解决实际问题的能力
从近年的中考试题可以看出,由于中考是高中阶段的学校招生考试,具有一定的选拔性,因此,在试卷上重视对“双基”考查的同时,进一步加强了对数学能力,就是思维能力,运算能力,空间概念和应用所学知识分析问题和解决问题能力的考查,试题强调应用性,开放性与创新意识,试题新颖,具有很强的时代气息。例如
1、广东移动通讯公司开设了两种通讯业务,“全球通”使用者先缴50元月基础费,然后每通话一分钟,再付0.4元;“神州行”不用缴月基础费,每通话一分钟付话费0.6元。若一个月通话X分钟,两种通讯方式的费用分别为X和Y元。
①写出两种通讯方式的函数关系式。
②一个月内通话多少分钟,两种通讯方式的费用相同?
③若某人预计一个月内使用话费200元,则应选择哪种方式较合算?
2、2001年中国足球队实现了中国人44年的梦想,打进了2002年韩日世界杯,他们在世界杯预选赛8场比赛中,胜的场次是平的场次与负的场次之和的3倍,且平的场次与负场次相等。已知胜一场得3分,平一场得1分,负一场得0分,求中国队的总积分是多少?
这些题目与同学们身边的生活息息相关,涉及到话费的缴费方式,世界杯等等,都是考查学生运用数学知识解决实际问题的能力。
(2)注重对学生通过实际动手获得知识考查
近年的中考中,亦出现了不少的题目注重对学生通过实际动手解决问题的能力的考查。例如,①请同学们在已知三角形中截取一个三角形与已知三角形相似。②已知一条河流的同侧有A、B两村庄,如果要在河边建一供水站,应如何选址才最节省通水管?这些问题,都是对学生动手能力的考查,学生只有灵活地掌握数学知识,才能运用这门工具解决实际问题。
针对初中数学课程改革和中考命题的变化,我们在备考时就要有的放矢,从着实提高学生运用数学知识解决问题能力入手,为此,我们应该做好以下几方面工作。
㈠、注重思维诱导,培养思维探索性
良好的思维习惯,主要体现在是否敢于思维和独立思维。这就要求教师首先应为学生的思维提供空间和时间,注重思维诱导,把知识作为过程而不是结果教给学生,为学生的思维创造良好的思维环境。