引导合情猜想 培养直觉思维

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  在数学课堂教学中,常常会遇到这样的情景:对于刚刚呈现的问题,有的学生能马上说出题目的答案,而且这些学生往往还能给出一些“离奇古怪”的想法。这时,教师若不是妄加评判,而是及时地捕捉这些稍纵即逝的思维火花,那将会点亮学生思维的另一片天空。
  这种未经逐步分析,迅速对问题的答案作出合理的猜测、设想或突然领悟的思维,就是人们常说的直觉思维。直觉思维是人们进行创新的重要思维方式,历史上许多著名的发明创造都是直觉思维使然。
  下面,结合本人的教学实践,谈谈培养学生直觉思维的几点心得。
  一、和谐的课堂氛围,为直觉思维的培养创设情境
  心理学研究表明,温和、宽松的环境与快乐、兴奋的情绪对思维影响有着密不可分的联系。没有无情感的思维,也没有无思维的情感。丰富、积极的情感是学生形成直觉思维的基本要素之一,它表现出一种对问题孜孜不倦的思考,一种对知识执著的追求,是主动积极思考带来的成果。如在教学“无限循环小数”时,一上课,教师就给学生讲起了故事:“从前有座山,山上有座庙,庙里有个老和尚和小和尚,老和尚在给小和尚讲故事,从前有座山,山上有座庙……”教师边讲边观察学生的反应,许多学生的眼中带着问号,他们充满着好奇,同时也在积极地思索,迫切地想知道老师为什么要讲故事,而且还是个循环往复的讲不完的故事。这时,教师板书一个小数“3. 787878……”,然后要求学生给这个小数起名字。由于学生一直努力地在想教师讲故事有何目的,所以一看到这个小数,直觉告诉他们小数的名称与故事有关,有一个学生就说:“我觉得这个小数与老师讲的故事一样,它是写不完的,而且小数部分一直是‘78’在重复,我想把它叫无限循环小数。”教师设置的情感悬念,激发学生进行了合理的猜想,产生了灵感,获得了成功的体验。
  二、扎实的基础知识,为直觉思维的培养创造条件
  直觉有赖于机遇,直觉的获得具有偶然性,但绝不是毫无根据的凭空臆想,而是以扎实的知识为基础的。
  如教学“比的基本性质” 时,教师首先设计以下三个问题:比和分数、除法有什么关系?除法中的商不变规律是什么?分数的基本性质是什么?通过问题的解决,不仅帮助学生复习旧知识,还为猜想比的基本性质建立表象,作好铺垫。
  三、合情地引导猜想,为直觉思维的培养搭建平台
  著名数学家和教育学家波利亚在他的著作《数学与猜想》中明确指出:“数学的创造过程和其他任何知识的创造过程是一样的,在证明一个数学定理之前,你得先猜测这个定理的内容,在你做出完全详细的证明之前,你得先推测证明的思路……只要数学的学习过程稍能反映出数学的发明过程的话,那么就应当让猜测、合情推理占有相当的位置。”科学家牛顿也有句名言:“没有大胆的猜想,就不可能有伟大的发明和发现。”将猜想引入数学教学之中,将有助于学生开阔视野,活跃思维,培养创新意识,促进能力提高。
  四、有效的逻辑训练,为直觉思维的培养提供佐证
  直觉思维与逻辑思维同等重要,偏离任何一方都会制约一个人思维能力的发展。在综合性较高的数学情境中,固然需要直觉顿悟,但是直觉的获得要以逻辑推理为前奏,离开了必要的逻辑思考,直觉就成为空中楼阁;直觉的认识只是猜想,它还需要运用逻辑的方法检验所得的结论。直觉是发明工具,逻辑是证明工具。两者的作用不可互相替代。
  例如,教学“用短除法求两个数的最小公倍数”,当学生总结出求两个数的最小公倍数的方法后,教师准备让学生做练习时,突然,一个学生说:“老师,我有一个想法可以说吗?”教师答应了他的要求。他说:“我通过观察短除式后,觉得用其中一个数乘以另一个数独有的质因数,也可以求出两个数量的最小公倍数。”说完他大胆地走上讲台,在黑板上用红粉笔补充一些内容,将原板书变更为:
  18和30的最小公倍数是18×5=90,或30×3=90。教师当时惊异了片刻,问他为什么,他一时答不上来,只说试了几道题都是一样。教师猜测到这个学生是凭直觉进行判断的,这种直觉虽然模糊,但却有一定的独创性;如果正确,将可以简化计算过程,有一定的推广意义。 为了把这种直觉清晰化,教师决定让学生围绕这个设想分组讨论。结果发现,两个数的最小公倍数不但包含其中一个数的所有质因数,而且包含另一个数的独有质因数。这说明这个学生的直觉是正确的。
  数学家波利亚说:“数学既要教证明,又要教猜想。”因此,在数学教学中,教师有意识地引导学生进行合情猜想是很有必要的,因为这个过程不仅能激发学生学习的兴趣,而且能培育学生的探索意识和发展学生的直觉思维能力。
  (责编 陈剑平)
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