張喜田 曲培市
數(shù)學(xué)是人類文化的重要組成部分,是一切科學(xué)的工具。由于它本身所具有的高度的抽象性,邏輯的嚴(yán)密性,應(yīng)用的廣泛性等特點(diǎn),決定了它在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造素質(zhì)中的特殊地位,數(shù)學(xué)教育培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造素質(zhì)是其他學(xué)科無(wú)法替代的。前蘇聯(lián)著名物理家卡皮查指出,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力最合適的學(xué)科是數(shù)學(xué)和物理.但是長(zhǎng)期以來(lái),由于受應(yīng)試教育觀念的影響,未能充分發(fā)揮數(shù)學(xué)教育在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造素質(zhì)方面的作用,這種以應(yīng)試為主的教育嚴(yán)重阻礙了學(xué)生創(chuàng)造力的發(fā)展.數(shù)學(xué)教育改革,應(yīng)把現(xiàn)行教學(xué)大綱所提出的學(xué)生幾大能力的培養(yǎng)提高到培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力的高度上來(lái)認(rèn)識(shí),用以指導(dǎo)數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐。我們廣大教師要充分利用數(shù)學(xué)教育的陣地,要更新觀念,不斷改進(jìn)方法,使學(xué)生受到創(chuàng)造素質(zhì)的教育,為培養(yǎng)跨世紀(jì)的合格人才作出貢獻(xiàn).本文就數(shù)學(xué)創(chuàng)造教育在當(dāng)前應(yīng)當(dāng)確立和強(qiáng)化的幾種觀念,作些探討。
一、非邏輯思維能力培養(yǎng)的觀念
非邏輯思維包括形象思維、直覺(jué)思維、靈感思維和數(shù)學(xué)審美等。研究表明:形象、直覺(jué)、靈感思維在人的創(chuàng)造思維能力中占有舉足輕重的作用.數(shù)學(xué)審美能力在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中,起著非智力因素與智力因素之間的橋梁和中介作用,它有助于培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力。
法國(guó)數(shù)學(xué)家彭加勒認(rèn)為,數(shù)學(xué)創(chuàng)造性思維是邏輯思維與非邏輯思維功能的綜合.真正有創(chuàng)造力的人,就必定既是善于嚴(yán)格思維,又善于不嚴(yán)格思維的人。這實(shí)質(zhì)是說(shuō)在數(shù)學(xué)創(chuàng)造發(fā)明的過(guò)程中,既包含非邏輯思維,也含有邏輯思維,且非邏輯思維占據(jù)優(yōu)勢(shì),是邏輯思維主導(dǎo)下的非邏輯思維,兩種思維的有機(jī)結(jié)合,互相補(bǔ)充和作用,創(chuàng)造力才能得到充分的發(fā)揮。數(shù)學(xué)的創(chuàng)造發(fā)明過(guò)程往往是先通過(guò)形象、直覺(jué)、靈感、審美等非邏輯思維迅速找出問(wèn)題的突破口,再通過(guò)邏輯思維作出嚴(yán)格的證明。非邏輯思維是打開數(shù)學(xué)創(chuàng)造大門的鑰匙。
數(shù)學(xué)王子高斯認(rèn)為:發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新比命題論證更為重要,因?yàn)橐坏┳サ秸胬碇螅a(bǔ)行證明往往只是時(shí)間問(wèn)題。許多數(shù)學(xué)家總結(jié)發(fā)現(xiàn)真理的過(guò)程是“長(zhǎng)期積累,偶爾得之”,“大膽猜想,嚴(yán)格論證”。這就說(shuō)明數(shù)學(xué)真理的發(fā)現(xiàn)取決于非邏輯思維,而真理的論證則取決于邏輯思維。如當(dāng)代數(shù)學(xué)家納爾遜1983年指出:“與一般n維空間不同,在四維空間中至少存在兩種不同的微分結(jié)構(gòu)?!彼木S空間的這一奇妙性質(zhì),立刻轟動(dòng)整個(gè)數(shù)學(xué)界,沒(méi)有很好的非邏輯思維能力,作出這樣的判斷是難以設(shè)想的。再如非歐幾何學(xué)的建立,完全是人們追求簡(jiǎn)單美的結(jié)果,這說(shuō)明有美感才會(huì)有數(shù)學(xué)創(chuàng)造。
中學(xué)數(shù)學(xué)雖然對(duì)社會(huì)來(lái)講,一般不會(huì)有客觀上的創(chuàng)新結(jié)果,但學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的發(fā)現(xiàn)探索對(duì)于培養(yǎng)其創(chuàng)造素質(zhì)是極為有利的。長(zhǎng)期以來(lái),人們?cè)跀?shù)學(xué)教學(xué)中,非常重視邏輯思維,過(guò)分偏重于演繹推理,過(guò)分強(qiáng)調(diào)形式論證的嚴(yán)密邏輯性的嚴(yán)格作用。數(shù)學(xué)教育僅賦予學(xué)生以“再現(xiàn)性思維”的嚴(yán)重弊病,對(duì)非邏輯思維的認(rèn)識(shí)不足,忽視形象思維在創(chuàng)造中的作用,忽視直覺(jué)思維的頓悟作用,忽視數(shù)學(xué)審美的橋梁紐帶作用。甚至認(rèn)為數(shù)學(xué)思維只有邏輯思維,從而一定程度上限制了學(xué)生創(chuàng)造素質(zhì)的發(fā)展。因此在數(shù)學(xué)教學(xué)中我們?cè)谥匾曔壿嬎季S能力培養(yǎng)的同時(shí),也要重視培養(yǎng)學(xué)生非邏輯思維能力和提高數(shù)學(xué)美的鑒賞能力,要把純演繹式的教材體系,還原為生動(dòng)活潑的數(shù)學(xué)創(chuàng)造思維活動(dòng)。揭示思維過(guò)程,講清概念的來(lái)龍去脈,利用數(shù)學(xué)中的“形”,創(chuàng)造教學(xué)情境對(duì)學(xué)生進(jìn)行形象、直覺(jué)思維訓(xùn)練,設(shè)計(jì)問(wèn)題對(duì)學(xué)生進(jìn)行猜想的訓(xùn)練,使數(shù)學(xué)教學(xué)成為“再創(chuàng)造思維”,只有這樣,才能達(dá)到數(shù)學(xué)創(chuàng)造教育的目的。
二、數(shù)學(xué)語(yǔ)言能力培養(yǎng)
數(shù)學(xué)語(yǔ)言是科學(xué)語(yǔ)言,它的符號(hào)與圖形都是用來(lái)表示數(shù)量與空間形式及其關(guān)系的,是認(rèn)識(shí)量與空間形式及其關(guān)系的有力工具。我們知道,語(yǔ)言是思維的工具和載體,語(yǔ)言可促進(jìn)思維,深化思維,思維又可創(chuàng)造語(yǔ)言。
數(shù)學(xué)語(yǔ)言的發(fā)展與數(shù)學(xué)思維的發(fā)展更是相輔相成互為促進(jìn)的。如數(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了復(fù)數(shù)語(yǔ)言,而復(fù)數(shù)語(yǔ)言的發(fā)展又產(chǎn)生了復(fù)變函數(shù)論這門具有廣泛應(yīng)用價(jià)值的數(shù)學(xué)學(xué)科。數(shù)學(xué)語(yǔ)言所表達(dá)的創(chuàng)造性的數(shù)學(xué)思維過(guò)程,最能體現(xiàn)一個(gè)人的創(chuàng)造精神和克服困難的堅(jiān)強(qiáng)意志。數(shù)學(xué)語(yǔ)言具有準(zhǔn)確、抽象、簡(jiǎn)煉和符號(hào)化等特點(diǎn)。它的準(zhǔn)確性可以培養(yǎng)學(xué)生誠(chéng)實(shí)正直的品格,它的抽象性有利于學(xué)生揭示事物本質(zhì)的能力的培養(yǎng),它的簡(jiǎn)煉和符號(hào)化特點(diǎn)可以幫助學(xué)生更好地概括事物的規(guī)律,也有利于思維。一個(gè)公式、一個(gè)圖形勝過(guò)一打說(shuō)明,符號(hào)公式的和諧與簡(jiǎn)潔美,有利于學(xué)生記憶、有利于分析問(wèn)題、有利于計(jì)算和邏輯論證。如學(xué)習(xí)復(fù)數(shù)時(shí),“1<|z|≤2”所表示的意義,若用日常語(yǔ)言說(shuō)明就較麻煩,而懂?dāng)?shù)學(xué)語(yǔ)言的人一看就知道是表示什么。再如用維恩圖表示集合間的關(guān)系,使抽象問(wèn)題變得形象直觀,有利于學(xué)生掌握其內(nèi)在聯(lián)系。
學(xué)生語(yǔ)言的發(fā)展就是思維的發(fā)展。一個(gè)人沒(méi)有很好的數(shù)學(xué)語(yǔ)言能力,就不可能有很好的創(chuàng)造能力,從某種意義上講,數(shù)學(xué)教學(xué)就是傳播數(shù)學(xué)語(yǔ)言,要把數(shù)學(xué)當(dāng)作一門特殊的語(yǔ)言來(lái)研究,要確立數(shù)學(xué)語(yǔ)言培養(yǎng)的觀念。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,要重視概念的形成,重視數(shù)學(xué)語(yǔ)言與日常語(yǔ)言間的轉(zhuǎn)譯,重視符號(hào)圖式的表示和運(yùn)用以及知識(shí)網(wǎng)絡(luò)縱橫交錯(cuò)的聯(lián)系。如會(huì)用符號(hào)語(yǔ)言列方程解應(yīng)用題,會(huì)用函數(shù)語(yǔ)言描述運(yùn)動(dòng)模型,會(huì)用邏輯語(yǔ)言論證,會(huì)用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言指導(dǎo)計(jì)算。在當(dāng)前的數(shù)學(xué)教學(xué)中還存在著不重視數(shù)學(xué)語(yǔ)言培養(yǎng)的現(xiàn)象,如有的學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題表述不清、認(rèn)識(shí)模糊,這一問(wèn)題較為嚴(yán)重地抑制了學(xué)生思維的發(fā)展。培養(yǎng)學(xué)生使用數(shù)學(xué)語(yǔ)言的能力,提高學(xué)生用數(shù)學(xué)語(yǔ)言分析和解決量與空間形式方面的問(wèn)題的能力,應(yīng)成為數(shù)學(xué)創(chuàng)造教育的一項(xiàng)重要內(nèi)容。
三、非智力因素培養(yǎng)
非智力因素對(duì)創(chuàng)造活動(dòng)起著促進(jìn)或阻滯作用。積極的學(xué)習(xí)態(tài)度和頑強(qiáng)的意志能促進(jìn)數(shù)學(xué)創(chuàng)造,甚至可以彌補(bǔ)智力上的不足;而不良的態(tài)度和習(xí)慣則會(huì)阻礙和干擾數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和創(chuàng)造。許多人有較好的智力因素和學(xué)習(xí)條件,但沒(méi)有成才,究其原因就是非智力因素沒(méi)有得到很好的發(fā)展。一個(gè)人的創(chuàng)造素質(zhì)是智力因素和非智力因素共同作用的結(jié)果,智力因素承擔(dān)著加工和處理知識(shí)信息的任務(wù),非智力因素在創(chuàng)造過(guò)程中起著動(dòng)力性作用。從培養(yǎng)人才來(lái)看,只有智力因素與非智力因素和諧發(fā)展,才會(huì)產(chǎn)生高的創(chuàng)造效應(yīng)。
可喜的是在當(dāng)前的數(shù)學(xué)教學(xué)中,有許多教師已經(jīng)認(rèn)識(shí)到非智力因素的重要性,但仍不同程度地存在重智力因素,輕非智力因素的現(xiàn)象。用紀(jì)律、分?jǐn)?shù)、名次、向家長(zhǎng)告狀等簡(jiǎn)單方式來(lái)代替激發(fā)學(xué)生內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和興趣的教育工作,甚至只管“教書”,不管“育人”,不注重?cái)?shù)學(xué)教學(xué)的教育功能,不注意自身的師表作用,這都是不符合現(xiàn)代教學(xué)要求的。我們?cè)诮虒W(xué)中應(yīng)挖掘教學(xué)內(nèi)容中的育人因素對(duì)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和興趣的培養(yǎng),自信心和頑強(qiáng)意志的培養(yǎng),良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和嚴(yán)肅認(rèn)真的作風(fēng)的培養(yǎng)。只有這樣,才能實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)創(chuàng)造教育的目的。