赵后银
[摘 要] 培养学生直觉思维能力,既能增强学生对数学整体判断的敏锐度,又能提高学生的创新思维能力. 在实际教学中,教师可从双基教学、强化引导、变式训练、着重解题等方面着意于学生直觉思维能力的培养,从而将学生的思维引向深处,促进学生思维品质的发展.
[关键词] 高中数学;直觉思维;培养
直觉思维是指人脑根据自己的意识对数学对象(结构及其关系)产生的某种直接的领悟和洞察,其研究对象是抽象的数学结构及其关系,属于一种深层次的心理活动,不以具体的直观形象或者可操作的逻辑顺序为思考背景,具有自由性、创造性、偶然性、灵活性与机动性等特点. 其外在表现是:能够对数学问题进行敏锐的洞察,并能迅速地做出整体性的判断等,这种思维普遍存在,通常孕育着对数学问题具有创造性的发现. 如果在教学中能有效地培养学生直觉思维能力,就能提高学生思维的宏观视角,促进学生发散性思维和创造性思维的发展,进而提高学习成效. 因此,本文探寻了培养学生直觉思维能力的有效策略,以促进学生数学思维品质的发展,提升思维创造力和实际应用能力.
重视双基教学,搭建网络知识体系
直觉思维着重学生从整体上对数学问题进行观察和思考,这一过程是建立在已有的知识和经验的基础上,并与大脑中丰富的表象进行匹配,从而做出迅速而敏锐的判断. 换言之,直觉思维的培养是依赖于扎实的数学知识基础,以及深厚的相关经验,尽管具有偶然性,但也不是凭空臆造. 因此,在教学中,教师应注重双基教学,帮助学生构建知识结构体系,从而在学生头脑中形成有序的数学结构,为培养学生直觉思维奠定基础.
如以“集合”教学为例,需要学生重点掌握集合的概念、分类、表示与运算等,教师通过概念教学渗透转化思想,培养学生规范使用数学符号的意识,从而帮助学生形成对集合相关知识的初步认识. 而这些知识的学习都需要教师引导学生构建有序的知识网络,带领学生从网络知识的节点去习得新知,将抽象的知识具体化,以化解教学难点,突破学习障碍. 教师可采用概念图式构建知识网络架构,通过分析,集合的学习可以分为三个组块:集合的概念,集合的表示,集合的关系. 每一个组块都可作为一个节点,在此基础上进行细分,逐渐向外进行发散. 在此,以集合的关系为例,构建概念图(如图1). 教师通过概念图将零散的知识点形成有序的知识网络结构,将抽象的集合知识以直观的形式呈现,有利于学生通过观察就能明晰集合之间的关系,并将知识纳入已有的知识结构中,从中习得新知,为学生直觉思维的形成奠定知识基础.
强化引导与点拨,鼓励大胆假设与猜想
直觉思维具有灵活性和机动性,具体表现在没有固定的思维模式,学生可轻而易举地从一个思维角度转化到另一角度进行多方试探、思考,以猜测题目的解法. 当然这种自由会导致错误的猜想与假设,此时就需要借助教师的引导與点拨,通过问题引领,帮助学生明确探究的方向,避免学生漫无边际地猜测,鼓励学生从结构、方法、特征等角度,调用已有的知识,将以前类似的问题和需要解决的问题进行比较、分析,以寻求突破.
例如,在“函数”解题教学中,有这样一道习题:“函数f(x)=mx2+(m-3)x+1的图像与x轴的交点至少有一个在原点的右侧,求解m的取值范围.”学生一看题目就轻易地将f(x)=mx2+(m-3)x+1看成二次函数,试图通过画图来寻求突破,同时也忽视了当m=0时的情况,进而导致出错. 此时教师可预先引导学生进行自主分析,由已知条件,可知关于x的方程mx2+(m-3)x+1=0至少有一个正根,得出可借助韦达定理来解决,以此来帮助学生明确探究的方向. 当m=0时,则f(x)=-3x+1,满足要求;而当m≠0时,分两种情况:①原点的两侧各有一个交点;②交点都在原点的右侧. 在这样的引领下,学生探究的方向既明确,又能快速找到解决问题的方法,从而得出正确答案. 在教学中,教师为了促进学生直觉思维能力的发展,于学生发现问题,解决问题时给予有针对性的引导,让学生获得更多猜测的机会,并通过分析验证自己的猜测,从中习得思维体验,获得能力的提升.
开展变式训练,提升思维广度与深度
在教学中,经常发现有的学生思维灵活,遇到问题就能迅速想到解题思路,灵感来得快;而有的学生则表现迟钝,面对问题毫无思绪. 究其原因,是由于学生之间思维的广度与深度存在差异,在知识学习和方法掌握上存在偏差,最终导致遇到问题会出现一时无法解决,或陷入暂时性困境的状态. 因此,在教学中,教师除了夯实学生基础知识和方法训练外,还要开展变式训练,拓宽学生思维维度,延伸学生思维空间,更好地实现原有知识与解题方法的有效衔接.
例如,在“直线与方程”教学中,需要学生掌握求解直线方程的方法,以点斜式、斜截式为主,要求学生掌握其形式和特点,能够正确利用公式求出直线方程. 除此之外,直线方程的求解方法还有很多种,学生只有掌握并熟悉这些变形才能快速地对题目做出反应,以提高解题成效. 为此,教师以“一条直线过点A(-2,0),B(-5,3),求这条直线的方程”为例,组织学生变式训练,引导学生从多元化的思维角度去思考,审视问题,以挖掘学生思维潜能:(1)一条直线过点A(-2,0)B(-5,3),求直线的斜率和在y轴上的截距;(2)一条直线的斜率是-1,且过点(-2.0),求直线的方程;(3)一条直线过点(-5,3),在y轴上的截距是-2,求直线的方程. 学生通过对这三个变式的深入思考,对求解直线方程的问题也逐渐走向深处,从中获得足够的思维体验,通过迁移,推理促使学生的思维得到更高层次的提升,从而取得良好的学习效果. 除此之外,教师还可通过“一题多解”对学生进行变式训练,以逐渐拓宽学生思维视角,挖掘学生思维深度,促使学生的直觉思维能力得到长足发展.
着重解题教学,内化思维与应用
高中数学题在考查学生解题技巧的同时,更重要的是考查学生的直觉思维,主要体现在两个方面,一是对数学题体现出的思维敏感程度,能够迅速地挖掘出题目中隐含的条件;二是体现学生对知识的实际运用能力,以内化数学思维. 基于此,教师可选择具有开放性、探究性等特点的题目,对学生进行直觉思维训练,形成思维记忆,提高学生直觉思维能力.
例如,在“点、线、面之间的位置关系”解题教学中,教师设置了选择题和开放性的题目,对学生的直觉思维进行训练.
选择题:(1)在正方体ABCD-A1B1C1D1中,与对角线BD1异面的棱有( )条
A. 4B. 3C. 6D. 8
(2)若直线m不平行于平面α,则以下结论正确的是( )
A. α内所有的直线都与m异面
B. α内不存在与m平行的直线
C. α内所有的直线都与m相交
D. 直线m与平面α有公共点
学生凭直觉锁定答案:(1)C,D;(2)C,D. 再依据判断得出正确答案:(1)C;(2)D. 通过选择题的设置,考查的是学生从4个选项中挑选正确答案,省略解题过程,可允许学生进行合理的猜想,有利于学生直觉思维的发展. 设置开放性题目:“空间内有三个平面α,β,γ,它们两两相交,组成相交线的数量是?”学生可充分发挥自己的思维想象力,从多个角度进行尝试,由因索果,提出各种猜测,由于答案具有发散性,结果不唯一,有利于直觉思维能力的培养. 在教学中,教师通过选择适当的题目对学生进行训练,让学生做出直觉判断,形成直觉思维体验,增强悟性,提升了思维能力.
总之,直觉思维的培养是在教学环节中生长出来的,其既能提高学生思维的宏观视角,又能帮助学生形成缜密的思维流程,从而增强学生的思维张力. 因此,在教学中,教师可从双基教学、强化引导、变式训练、解题教学等方面培养学生的直觉思维. 除此之外,教师还可从整体观察能力、重视数学思想教学、渗透数学审美观等方面对学生进行直觉思维的培养,从而将学生思维能力的培养落到实处.