現(xiàn)代腦科學(xué)的研究成果認(rèn)為:人的大腦的兩個(gè)半球具有不同的功能,左半球主要擔(dān)負(fù)分析任務(wù),如邏輯推理、數(shù)學(xué)計(jì)算、寫作等;右半球則與空間概念、識別、構(gòu)思、音樂、顏色的辨認(rèn),以及直觀思維和創(chuàng)造能力有關(guān)。因此,在注重邏輯思維能力培養(yǎng)的同時(shí),我們還應(yīng)該注重觀察力、直覺力、想象力的培養(yǎng),特別是直覺思維能力的培養(yǎng)。
由于傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)過多地注重邏輯思維能力的培養(yǎng),不利于思維能力的整體發(fā)展,學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中對數(shù)學(xué)的本質(zhì)容易造成誤解,認(rèn)為數(shù)學(xué)是枯燥乏味的;同時(shí)對數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)也缺乏取得成功的必要的信心,從而喪失數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。培養(yǎng)直覺思維能力是社會發(fā)展的需要,是適應(yīng)新時(shí)期社會對人才的需求。
直覺思維指未經(jīng)分析,直接迅速對問題的答案作出合理的猜測、設(shè)想或突然感悟的一種思維。其主要特征如下:
?。?)直接把握問題本質(zhì),迅速敏捷,大膽設(shè)想,其常為某種情況直接誘發(fā);
?。?)研究對象是從整體上把握,而不是同抽象邏輯思維那樣經(jīng)過細(xì)致、認(rèn)真的分析;
(3)思維者對突然感悟的問題,往往說不清楚自己的思維過程;
?。?)簡縮性,跳躍性,不同于邏輯思維那樣經(jīng)過逐步分析,嚴(yán)謹(jǐn)論證;
?。?)堅(jiān)信對直覺思維結(jié)果的信念。
在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,學(xué)生直覺思維的訓(xùn)練和培養(yǎng),直接影響到學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力。具體表現(xiàn)在:
?。?)能有效縮短思維問題的過程。
直覺思維是一種猜測和預(yù)感,其不是建立在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评砩?。其特點(diǎn)我們前面講了,是簡縮性、跳躍性、直接性,它走的是捷徑,繞過了許多中介條件,進(jìn)而則大大縮短了思維過程。
?。?)思維方法的靈活性得到一定增強(qiáng)。
首先,解決問題經(jīng)常運(yùn)用直覺思維,則會使人的思維方法更加靈活,因?yàn)橹庇X思維是不受邏輯思維限制的。
其次,要想產(chǎn)生直黨思維,中介因素是很多的。有心理的,也有非心理的,一旦這種“中介因素”誘發(fā)了人的直覺思維,那么,這種思維就會長時(shí)期地貯存在人的大腦里。
最后,思維方法的靈活與否,制約于思維路徑的多少,在同一單位的時(shí)間內(nèi),直覺思維的路徑較邏輯思維路徑要多,因此,發(fā)展直覺思維能有效增強(qiáng)思維的靈活性。
由此,數(shù)學(xué)教學(xué)中抓緊培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維的同時(shí),也要特別重視學(xué)生直覺思維的培養(yǎng),使之形成意識與能力,啟迪認(rèn)知,優(yōu)化思考過程。
一、積極鼓勵(lì)學(xué)生大膽地“猜想”
學(xué)生直覺思維的培養(yǎng),應(yīng)在課堂上創(chuàng)造一種民主的氣氛,鼓勵(lì)學(xué)生敢于提出奇特的、大膽的,甚至可能錯(cuò)誤的猜想。例如,教師在分析數(shù)學(xué)概念時(shí),在推演某個(gè)數(shù)學(xué)公式時(shí),在選擇何種方法解題時(shí)等,不應(yīng)把結(jié)論性的語言或明確的解題思路直接告訴給學(xué)生,而應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生大膽地猜想。猜想概念的本質(zhì)特征,猜數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)過程,猜解題方法種類,猜他人的思路方法,猜數(shù)學(xué)知識的邏輯脈絡(luò),猜某個(gè)領(lǐng)域數(shù)學(xué)知識的運(yùn)用,等等。偉大的科學(xué)家牛頓曾說:“沒有大膽的猜想就做不出偉大的發(fā)現(xiàn)?!辈孪肱c科學(xué)發(fā)現(xiàn)有著極為密切的聯(lián)系,也與選擇數(shù)學(xué)方法、提高抽象思維水平有關(guān)。一定情境中相適宜的猜想,可以使直覺思維向正確、合理的方向發(fā)展。
二、給學(xué)生建立廣闊的數(shù)學(xué)知識背景
雖然直覺思維常常來得很突然,但是它的產(chǎn)生往往是以豐富的數(shù)學(xué)知識為背景。如果離開了長期的、艱苦的思索,離開一定的、必要的數(shù)學(xué)知識作為鋪墊,就無法產(chǎn)生直覺思維。因而,學(xué)生直覺思維的培養(yǎng),應(yīng)該重視為學(xué)生建立—個(gè)廣闊的數(shù)學(xué)知識背景?!靶枰涀〉牟牧嫌鷱?fù)雜,需要記的概念、結(jié)論和規(guī)律愈多,學(xué)習(xí)過程中的‘智力底子’就應(yīng)該愈大。換種方式來說,為了牢記公式、規(guī)律、結(jié)論和其他概念,學(xué)生應(yīng)該閱讀和思考大量的不需要記住的材料”。我們在教學(xué)數(shù)學(xué)中,要經(jīng)常讓學(xué)生直接地觀察數(shù)學(xué)知識的直觀背景,對具體的數(shù)學(xué)材料、數(shù)學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行綜合分析,不斷地豐富數(shù)學(xué)表象,為學(xué)生產(chǎn)生直覺思維備好材料,孕育好契機(jī)。
三、強(qiáng)化教師思維方式的示范作用
教師的直覺思維方式對學(xué)生影響頗大。如果在數(shù)學(xué)教學(xué)中經(jīng)常運(yùn)用多種數(shù)學(xué)思維方法去分析解答數(shù)學(xué)問題,善于把直覺思維的應(yīng)用貫穿于自己的整個(gè)過程中,那么學(xué)生就會有意識地或無意識地把教師的直覺思維的方式作為自己模仿、學(xué)習(xí)的對象,以致于發(fā)展自己的直覺思維。在用直覺思維思考數(shù)學(xué)問題進(jìn)行示范時(shí),尤其是注意向?qū)W生充分展示觸發(fā)自己直覺思維的媒介,要用邏輯的方法驗(yàn)證直覺思維的過程和結(jié)果。
四、注意引導(dǎo)學(xué)生發(fā)展整體思維
從整體上去把握問題是直覺思維的特點(diǎn)之一。整體思維系指在認(rèn)識客觀事物的過程中,注意從整體的角度去觀察、思考問題。比如求l+2+3+……+98+99+100的和,假如只是用分析的方法,那么就只有按運(yùn)算順序?qū)⑦@些加數(shù)逐個(gè)地加起來,計(jì)算的繁難程度可見一般。但如果從整體上去觀察,將第一個(gè)加數(shù)與倒數(shù)第一個(gè)加數(shù)相加,第二個(gè)加數(shù)與倒數(shù)第二個(gè)加數(shù)相加……,就不難發(fā)現(xiàn)解這類題型的規(guī)律:首尾一一對應(yīng)相加。由此可見,我們?nèi)绻⒅貜恼w的角度去引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考某些數(shù)學(xué)問題,就能快速找到解題的捷徑,對發(fā)展學(xué)生直覺思維起一定的作用。
五、提倡學(xué)生“迅速”、“敏捷”思考
教學(xué)最優(yōu)化的本質(zhì)就是由最短的教學(xué)時(shí)間獲得最佳的教學(xué)效果。直覺思維是一種快速思考,是一種邏輯程序高度壓縮的思考??梢姡胧箤W(xué)生的直覺思維得到發(fā)展,應(yīng)注意指導(dǎo)學(xué)生對數(shù)學(xué)問題進(jìn)行快速、敏捷的思考。我們在平時(shí)的課堂教學(xué)中,應(yīng)少要求學(xué)生齊回答數(shù)學(xué)問題,更不要對搶先回答問題的學(xué)生進(jìn)行責(zé)難。而是鼓勵(lì)學(xué)生快速即興、積極主動(dòng)回答問題。在布置作業(yè)時(shí),要提出快速要求。對于檢復(fù)練習(xí)、鞏固練習(xí)、課外練習(xí)、口算練習(xí)、筆算練習(xí)、課堂練習(xí)等均要有時(shí)間限制。在有些情況下,學(xué)生敘述算理不一定要求要“想好了再說”,而是要鼓勵(lì)學(xué)生“一邊想一邊說”,在說的過程中允許學(xué)生調(diào)整、歸納、簡化自己的解題思路,再完善算理的表述。
六、重視在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生直覺思維
法國科學(xué)院院士狄多涅認(rèn)為:任何水平的數(shù)學(xué)教學(xué)的最終目的,無疑是使學(xué)生對他所要處理的數(shù)學(xué)對象有一個(gè)可靠的“直覺”。舉個(gè)例子來說,拿起等腰ΔABC,作一個(gè)空中的翻轉(zhuǎn)后,可以重合于原來的位置,這就是“等腰三角形的兩個(gè)底角相等”的可靠直覺;再比如“b克糖水中有a克糖,若再添上m克糖則糖水變甜了”,這是小學(xué)生都能明白的道理,它就是“真分?jǐn)?shù)不等式”的可靠直覺的體現(xiàn)。在教學(xué)中我們可以根據(jù)不同題型,適時(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)直覺。如選擇題,由于只要求從四個(gè)選擇支中挑選出來,省略解題過程,容許合理的猜想,有利于直覺思維的發(fā)展。實(shí)施開放性問題教學(xué),也是培養(yǎng)直覺思維的有效方法之一。開放性問題的條件或結(jié)論不夠明確,學(xué)生可通過觀察、聯(lián)想、類比、特殊化等方法,憑直覺從多個(gè)角度執(zhí)果索因,執(zhí)因索果,提出猜想,其答案的發(fā)散性有利于直覺思維能力的培養(yǎng)。
七、注重滲透數(shù)學(xué)哲學(xué)觀點(diǎn)及審美觀念
直覺的產(chǎn)生是基于對研究對象整體的把握,而哲學(xué)觀點(diǎn)有利于高屋建瓴地把握事物的本質(zhì)。這些哲學(xué)觀點(diǎn)包括數(shù)學(xué)中普遍存在的對立統(tǒng)一、運(yùn)動(dòng)變化、相互轉(zhuǎn)化、對稱性等。例如(a+b)2=a2+2ab-b2,即使沒有學(xué)過完全平方公式,也可以運(yùn)用對稱的觀點(diǎn)判斷結(jié)論的真?zhèn)巍?br/> 美感和美的意識是數(shù)學(xué)直覺的本質(zhì),提高審美能力有利于培養(yǎng)數(shù)學(xué)事物間所有存在著的和諧關(guān)系及秩序的直覺意識,審美能力越強(qiáng),則數(shù)學(xué)直覺能力也越強(qiáng)。狄拉克于1931年從數(shù)學(xué)對稱的角度考慮,大膽地提出了反物質(zhì)的假說,他認(rèn)為真空中的反電子就是正電子。他還對麥克斯韋方程組提出質(zhì)疑,他曾經(jīng)說,如果一個(gè)物理方程在數(shù)學(xué)上看上去不美,那么這個(gè)方程的正確性是可疑的。
總而言之,直覺思維于邏輯思維同等重要,偏離任何一方都會制約一個(gè)人思維能力的發(fā)展,伊思斯圖爾特曾經(jīng)說過這樣一句話:“數(shù)學(xué)的全部力量就在于直覺和嚴(yán)格性巧妙的結(jié)合在一起,受控制的精神和富有靈感的邏輯。”受控制的邏輯精神和富有美感的邏輯正是數(shù)學(xué)魅力所在,也是數(shù)學(xué)教育工作者努力的方向。