徐磊
[摘? 要] 創(chuàng)造性思維既是一種能力,又是一種思維方式. 文章認(rèn)為,在開(kāi)展教學(xué)工作的過(guò)程中,數(shù)學(xué)教師要以興趣、觀察、猜想、驗(yàn)證等品質(zhì)強(qiáng)調(diào)教學(xué)設(shè)計(jì),以此引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷層次化的思維活動(dòng),感受鮮活的創(chuàng)造力,形成創(chuàng)造性思維能力.
[關(guān)鍵詞] 創(chuàng)造性思維;興趣;觀察;猜想;驗(yàn)證;培養(yǎng)
創(chuàng)新和創(chuàng)造是近年來(lái)備受關(guān)注的話題,創(chuàng)新能力已然成為一個(gè)民族是否具有競(jìng)爭(zhēng)能力的關(guān)鍵所在,從而創(chuàng)造性教育自然而然地成為教育發(fā)展的必經(jīng)之路. 數(shù)學(xué)教學(xué)中的創(chuàng)造性思維十分重要,對(duì)此陶行知老先生曾提出“創(chuàng)造性是教育之本”,可見(jiàn)其對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要價(jià)值. 考慮到創(chuàng)造性思維既是一種能力,也是一種思維方式,本研究進(jìn)一步探究如何讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中逐步落實(shí)創(chuàng)造性思維培養(yǎng)的任務(wù),需要我們引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷層次化的思維活動(dòng),感受鮮活的創(chuàng)造力,形成創(chuàng)造性思維能力.
■興趣是創(chuàng)造的前提
興趣主要是對(duì)某個(gè)事物或問(wèn)題的喜好和關(guān)注. 學(xué)生在學(xué)習(xí)中,尋求新思路、探究新問(wèn)題的興趣都是創(chuàng)造性思維活動(dòng)成功的前提,是學(xué)好數(shù)學(xué)的基石. 學(xué)生倘若想在數(shù)學(xué)上有所發(fā)展、有所創(chuàng)新,首先自然需對(duì)數(shù)學(xué)這門(mén)課程產(chǎn)生興趣,愿意全副精神去“做數(shù)學(xué)”. 濃厚的興趣有助于學(xué)生形成主動(dòng)的學(xué)習(xí)習(xí)慣去思考、去探究、去創(chuàng)造.
例1:“事件獨(dú)立性”的新課引入.
師:中國(guó)文化博大精深,想必我們的同學(xué)都聽(tīng)說(shuō)過(guò)一句古話“三個(gè)臭皮匠賽過(guò)諸葛亮”.
生:聽(tīng)過(guò)!
師:那今天就讓我們一起從數(shù)學(xué)的角度著手,探討一下三個(gè)臭皮匠是不是真的可以賽過(guò)諸葛亮. (學(xué)生頓時(shí)一掃之前的漫不經(jīng)心,興致勃勃地進(jìn)入課堂)
師(拾級(jí)而上):倘若對(duì)于問(wèn)題A,諸葛亮可以解決問(wèn)題A的概率是85%,而皮匠1解決問(wèn)題A的概率是40%,皮匠2解決問(wèn)題A的概率是50%,皮匠3解決問(wèn)題A的概率是60%,那么需要多少個(gè)皮匠才能賽過(guò)一個(gè)諸葛亮呢?
……
效能分析:以問(wèn)題驅(qū)動(dòng)課堂,可以激活學(xué)生的思維. 例1以一個(gè)趣味性數(shù)學(xué)文化創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,用妙趣橫生的問(wèn)題充分吸引學(xué)生的注意力,著力營(yíng)造了一種有趣而輕松的學(xué)習(xí)氛圍,激發(fā)學(xué)生的好奇與猜想,從心理上引起學(xué)生對(duì)本課學(xué)習(xí)的興趣.
■深入觀察是創(chuàng)造的入口
觀察是信息的通道,是思維的通道,啟動(dòng)數(shù)學(xué)思考的按鈕,是發(fā)現(xiàn)、分析和解決問(wèn)題的前提,深入而大膽的觀察是創(chuàng)造的先導(dǎo),是聯(lián)想和創(chuàng)造的“起步器”. 可以這樣說(shuō),沒(méi)有觀察就沒(méi)有發(fā)現(xiàn),自然就不會(huì)生成創(chuàng)造,深入觀察是創(chuàng)造的入口. 無(wú)論多么抽象、多么理論的思維,都是從觀察和分析開(kāi)始的. 每一個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題都具有其獨(dú)特特征,只有對(duì)題目進(jìn)行細(xì)致而深入的觀察,才能去粗存精,透過(guò)問(wèn)題的表象看到其本質(zhì). 這樣一來(lái),不僅為問(wèn)題的完美解決奠定基礎(chǔ),還可以促進(jìn)學(xué)生形成創(chuàng)造性思維.
例2:試求出函數(shù)y=■+■的最小值.
本題是復(fù)習(xí)解析幾何時(shí)呈現(xiàn)的習(xí)題. 不少學(xué)生拿到題目不假思索地憑著感覺(jué)化簡(jiǎn)函數(shù),導(dǎo)致思維卡殼而徒勞無(wú)功. 事實(shí)上,不深入觀察該式的結(jié)構(gòu)與形式,而是盲目地化簡(jiǎn),就無(wú)法將此問(wèn)題與距離問(wèn)題構(gòu)建聯(lián)系,自然無(wú)法找尋到解決問(wèn)題的思路,形成創(chuàng)造性思維. 于是筆者適時(shí)點(diǎn)撥:“大家可還記得小學(xué)階段的‘將軍飲馬問(wèn)題?”學(xué)生頓時(shí)茅塞頓開(kāi),立刻深入觀察該函數(shù),很快發(fā)現(xiàn)本題實(shí)質(zhì)上就是動(dòng)點(diǎn)(x,0)到定點(diǎn)(1,2),(4,5)距離之和的最小值問(wèn)題.
效能分析:化簡(jiǎn)函數(shù)學(xué)生十分熟悉,由于慣性思維從而導(dǎo)致了錯(cuò)誤. 而在以上問(wèn)題的解決過(guò)程中,學(xué)生深刻體會(huì)到觀察的重要性,并感受到“轉(zhuǎn)化”的數(shù)學(xué)思想,享受到了應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題后的喜悅. 通過(guò)以上問(wèn)題導(dǎo)入,是本節(jié)課教學(xué)的“先行組織者”,加強(qiáng)對(duì)觀察的應(yīng)用,讓學(xué)生通過(guò)問(wèn)題的解決,領(lǐng)悟到觀察的重要價(jià)值,培養(yǎng)細(xì)致入微的觀察力,從而為創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)搭橋鋪路.
■大膽猜想是創(chuàng)造的源泉
偉大的科學(xué)家牛頓曾說(shuō):“沒(méi)有大膽的猜想,就不可能有偉大的發(fā)明與發(fā)現(xiàn). ”由此可見(jiàn),思維的求異往往是從大膽猜想開(kāi)始的,沒(méi)有猜想就沒(méi)有發(fā)現(xiàn),沒(méi)有猜想就無(wú)所謂創(chuàng)新. 在教學(xué)中,誘導(dǎo)學(xué)生大膽猜想,往往可以獲得發(fā)現(xiàn)的機(jī)會(huì). 因此,在數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師要打破傳統(tǒng)教學(xué)的老框架,提供利于想象的感性素材,引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)動(dòng)腦筋,激起學(xué)生猜想的興趣和欲望,鼓勵(lì)學(xué)生“異想天開(kāi)”“標(biāo)新立異”,允許學(xué)生提出自身的“異議”,提倡學(xué)生多發(fā)問(wèn)、多質(zhì)疑,啟發(fā)學(xué)生多向猜測(cè)、多向思考,從而誘發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性想象,讓學(xué)生的創(chuàng)新思維在課堂上飛翔,真正達(dá)到啟迪思維的目的.
例3:已知△ABC內(nèi)有一點(diǎn)O,連接AO,BO,CO并延長(zhǎng)后與對(duì)邊相交于點(diǎn)A′,B′,C′. 證明:■+■+■=1.
本題為一道平面幾何問(wèn)題,學(xué)生習(xí)慣性地從常規(guī)思路出發(fā)運(yùn)用面積法求證:■+■+■=■+■+■=1. 筆者再次提出問(wèn)題:請(qǐng)應(yīng)用類(lèi)比思想,去猜想空間四面體ABCD,你能得出什么類(lèi)似的結(jié)論呢?并試著予以證明. 空間幾何體學(xué)生已經(jīng)接觸,讓他們?nèi)ゲ孪肟臻g中的類(lèi)似性質(zhì),必定可以很快得出以下猜測(cè):已知四面體內(nèi)有一點(diǎn)O,連接AO,BO,CO,DO并延長(zhǎng)后與對(duì)面相交于點(diǎn)E,F(xiàn),G,H,則有■+■+■+■=1,并通過(guò)體積法很快予以證明.
效能分析:猜想的效能是巨大的,也是不容忽視的,它可以激起學(xué)生的求知欲,可以開(kāi)拓他們的思維,可以使他們擁有科學(xué)的創(chuàng)新精神. 上例中,在這樣“證明猜想+演繹推理”的過(guò)程中,學(xué)生的思維正因?yàn)榻?jīng)歷了如此曲折的過(guò)程才能由片面到完善逐步發(fā)展,從而有力推動(dòng)創(chuàng)造性思維的發(fā)展.
■小心驗(yàn)證是創(chuàng)造的保證
想象與理智的完美融合構(gòu)成了創(chuàng)造,一切脫離理智的想象都是瘋狂的. 大膽猜想的知識(shí)是否具有價(jià)值,最終都需經(jīng)過(guò)小心驗(yàn)證的過(guò)程才能得以驗(yàn)證,小心驗(yàn)證是思維創(chuàng)造的保證. 大膽猜想與小心驗(yàn)證在解題過(guò)程中扮演著非常重要的角色,就數(shù)學(xué)而言,小心驗(yàn)證是證明數(shù)學(xué)結(jié)論、建構(gòu)數(shù)學(xué)體系的重要思維過(guò)程. 因此,在鼓勵(lì)大膽猜想的同時(shí),還需引領(lǐng)學(xué)生小心驗(yàn)證.
例4:已知點(diǎn)P(x■,y■)為圓x2+y2=r2上的一點(diǎn),且點(diǎn)P(x■,y■)處的切線為x■x+y■y=r2,試寫(xiě)出過(guò)橢圓■+■=1(a>b>0)上的一點(diǎn)P(x■,y■)處的切線方程,并予以證明.
經(jīng)過(guò)觀察和猜想,易得切線方程為■+■=1. 證明如下:可以設(shè)點(diǎn)P(x■,y■)為橢圓第一象限上的一點(diǎn),據(jù)■+■=1,可得y=■,則y′=■,則y′x=x0=-■,所以其切線方程為y= -■(x-x0)+y■,即■+■=1.
效能分析:在上例中,引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生從已有數(shù)學(xué)知識(shí)經(jīng)驗(yàn)出發(fā)去論證猜想,學(xué)生始終處于觀察、猜想和驗(yàn)證的狀態(tài). 用數(shù)學(xué)的眼光去猜想問(wèn)題,以數(shù)學(xué)家的思維去驗(yàn)證問(wèn)題,使其深刻體驗(yàn)學(xué)習(xí)的過(guò)程,積累充分而深刻的數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),數(shù)學(xué)的創(chuàng)造性思維得以錘煉,數(shù)學(xué)直觀、數(shù)學(xué)推理和數(shù)學(xué)運(yùn)算等能力得到進(jìn)一步培養(yǎng),這會(huì)使學(xué)生終身受益. 學(xué)生學(xué)會(huì)自己探究,用數(shù)學(xué)思維分析數(shù)學(xué),充分體會(huì)數(shù)學(xué)驗(yàn)證的樂(lè)趣,感受數(shù)學(xué)的探究性,提高創(chuàng)新思維和數(shù)學(xué)素養(yǎng).
總之,數(shù)學(xué)教學(xué)是一門(mén)行為藝術(shù),面對(duì)創(chuàng)造性人才的培養(yǎng),我們教師需化腐朽為神奇,更新教育教學(xué)理念,更改教學(xué)方式,將數(shù)學(xué)的魅力立體化地呈現(xiàn)給學(xué)生,讓學(xué)生以思維來(lái)穿針引線,經(jīng)歷自主建構(gòu)、方法感悟和經(jīng)驗(yàn)積累的過(guò)程,讓數(shù)學(xué)知識(shí)散發(fā)璀璨的光芒,讓學(xué)生富有創(chuàng)造性地學(xué)習(xí),讓學(xué)生的創(chuàng)造性思維落地生根. 當(dāng)然,創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)并非一蹴而就的,而是異常艱巨的長(zhǎng)期工程,讓我們不斷探究和實(shí)踐,從各個(gè)方面去創(chuàng)新教學(xué)策略,讓學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行思維,讓他們的思維閃現(xiàn)出創(chuàng)造性的火花. 只有這樣,才能真正意義上增強(qiáng)他們的數(shù)學(xué)素養(yǎng),培養(yǎng)更多的人才.