高中数学直觉思维培养策略探讨

2017-08-24 20:17林树能
世纪之星·交流版 2017年4期
关键词:直觉思维高中数学培养

林树能

[摘 要]直觉思维是对一个问题未经细致分析,仅凭借内因的感知迅速地对问题答案作出初步判断、猜想,由感知导出的思维。数学直觉思维是数学创造的源泉。解题教学是数学教学中的重要组成部分,重视数学思维方法的教学,诱发学生的直觉思维,能够提高学生的解题速度和正确率,培养学生的数学创造力。

[关键词]高中数学;直觉思维;培养;策略

数学思维是人脑和数学对象(空间形式、数量关系、结构关系)交互作用并按照一般思维规律认识数学内容的内在理性活动。数学知识具有严谨性,抽象性和系统性。数学的直觉思维是人的感性认识到理性认识的过程,是数学分析思维的基础。

一、关于数学直觉思维的认识

1.数学直觉思维的表现形式是以人们已有的知识、经验和技能为基础,通过观察、联想、类比、归纳、猜测之后对所研究的事物作出一种比较迅速的直接的综合判断,它不受固定的逻辑约束,以潜逻辑的形式进行,具体分为数学直觉和数学灵感两种形式。这两者的共同点是它们都能以高度省略、简化和浓缩的方式洞察数学关系,能在一瞬间迅速解决有关数学问

2.数学直觉思维具有个体经验性、突发性、偶然性、果断性、迅速性、自由性、直观性、自发性、不可靠性等特点。迪瓦多内说:“任何水平的数学教学的最终目的,无疑是使学生对他要处理的数学对象有一个可靠‘直觉。”在数学教学过程中,教师如果把证明过程过分的严格化、程序化,用僵硬的逻辑外壳掩盖住直觉的光环,学生们只能把成功归功于逻辑的功劳,而丧失了“可靠的直觉”,那将zhi3.数学直觉思维能力的提高有利于增强学生的自信力。当一个问题不用通过逻辑证明的形式而是通e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。

数学直觉思维还有利于提高学生的思维品质。直觉思维具有快速性,迅速肯定或否定某一思路或结论,给人以“发散”、“放射”的感觉,一计不成又生一计。因此,加强直觉思维能力的训练,对克服思维的单向性,提高思维品质是有利的。

二、利用图形启发学生的数学直觉思维

人们获得知识或運用知识的过程开始于感觉。感觉,是人们对客观事物的个别属性进行直接反映的过程,是人们认识世界的起点,而直觉就是们通常所说的凭感觉,它具有“不可解释性”。如有时我们思考一个数学题,经过一番曲折后,忽然灵机一动:作某某辅助线或画一个图形,从而使问题“豁然开朗”,这就是在一刹那间出现的直觉。正如数学家波利亚所说:“好念头的出现,只能心领神会而难以言传。”

例1:求函数y=2cosx,x∈[0,2π],和y=2的图像围成的一个封闭的平面图形的面积。

解析:此题要求一个平面图形的面积,画出函数y=2cosx,x∈[0,2π],和y=2的图像围成的一个封闭的平面图形,它有一段是“曲边”,是“非常规”图形(见图1)。教师只要引导学生观察到图形的对称性,就可以诱发其直觉,“发现”S1=S2,S3=S4,便使问题“豁然开朗”,图形面积可以转化为求矩形OABC的面积S=2π×2=4π。

此时教师要告诉学生,一些数学知识的积累,可以启发解题者数学直觉思维的产生――把“原先的知识”和“获得成功”连接起来的“东西”,原来是图形。

三、类比联想、合理猜想,培养直觉思维

牢固的基础知识和解题经验是形成直觉思维的基础,联想、猜测是诱发直觉思维的重要手段。想象是思维的基础,没有想象就没有创造。联想是不受逻辑约束的,它具有极大的跳跃性和自由性,可以极为迅速地把不同事物联系起来。因此,联想是直觉思维的翅膀。猜想作为一种直觉的判断,并不完全可靠,但猜想可使思维跃过常规思维的细微步骤,直接感受到那些未曾出现的东西,所以猜测是直觉思维的重要武器。

直觉思维会径直指向最后的结论,从整体上对物质的性质、联系作出初步的结论判断。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。长期以来,人们在数学教学中重视逻辑思维,偏重演绎推理,强调严密论证的作用,而忽视直观思维。这样的数学教学仅赋予学生以“再现性思维”和“过去的数学”,扼杀了学生的“再创造思维”严重制约着学生的创造力。培养学生的直觉思维能力,要和培养逻辑思维能力并重,以逻辑思维育直觉思维,以直觉思维促逻辑思维,开发学生的内在潜力。“数学教师在平时的教学中,一方面应当主动创造条件,自觉地运用灵感激发规律,实施激疑顿悟的启发教育,坚持以创造为目标的定向学习,特别要注意对灵感的合理性分析,以及联想、猜想能力的训练,以期达到有效地培养学生数学直觉思维能力之目的。另一方面应保护学生在教学过程中反映出来的直觉思维,鼓励学生大胆猜想发现结论,然后经过逻辑方法加以验证。猜想或被证明,或被推翻,若学生的猜想失误,应鼓励学生重新观察、猜想,并坚持训练,学生的直觉思维能力就能得到不断的提高。

四、养成自问和反思的习惯,发展学生的直觉思维能力

在高中数学教学中,教师要告诫学生不能进行凭空的臆想,

直觉思维需要有根据地进行猜想。直觉思维的灵感是个体和集体智慧的产物。在解决数学问题的过程中,教师要在学生直觉思维下结论的基础上,进行及时的证明和论断,让学生明晰直觉思维对数学问题解决的作用和使用范围,明晰数学猜想与证明之间存在的区别。在高中数学教学中,教师通过科学地进行数学题目的选择,对于培养与发展高中生的直觉思维能力有着重要的意义。例如,在进行选择题的安排的时候,因为从四个选项中挑选出正确的选项来,省略了解题过程,所以容许合理的猜想,有利于直觉思维的发展。实施开放性问题数学,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清晰,可以通过多种方法角度由果寻因,由因索果,提出猜想,由于答案的发散性,大大促进了高中生数学直觉思维能力的发展。

综上所述,在高中数学教学中,学生的直觉思维与逻辑思维发展同等重要,创造性思维能力的发展需要这两种思维能力的支撑才能完成。这就要求教师要创新高中数学的教学、组织、评价方式,通过创新与实践,提升高中生数学直觉思维能力的发展水平。

参考文献:

[1]李铭伟.数学直觉思维在中学数学问题解决中的作用[J].中学教学参考,2010.

[2] 《如何培养学生的直觉思维》刘世玲《考试·教研版》2013(3).

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