數學直覺思維是一種客觀存在的思維形式,直覺判斷、直覺猜想、直覺啟發(fā)是直覺思維的表現(xiàn)形式。在小學生的數學學習過程中,直覺思維是學生分析和解決數學問題過程中的一個重要環(huán)節(jié),它對于啟迪和開發(fā)學生潛在的智力因素和非智力因素具有不可替代的作用,注意培養(yǎng)學生的直覺思維,對于學生思維的深刻性、敏捷性、靈活性等品質的形成和發(fā)展,對于學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造力的培養(yǎng),都具有積極的意義。
一、基礎知識和經驗積累引發(fā)學生直覺思維
直覺是主體先前積累和儲備的經驗、知識與當前問題碰撞而迸發(fā)的思維火花。雖然有時我們說不清究竟是哪些經驗、知識在起作用,但是,主體已有的經驗知識的數量和質量實實在在是產生直覺思維的基礎。阿提雅說過:“一旦你真正感到弄懂一樣東西,而且你通過大量例子,以及通過與其它東西的聯(lián)系取得了處理那個問題的足夠多的經驗,對此你就會產生一種關于正在發(fā)展的過程是怎么回事,以及什么結論應該是正確的直覺。”
例如分數、小數四則混合運算的簡算,如果學生不諳熟分數、小數的互化,不通曉運算定律、性質,沒有一定量的簡算原型,就不能實現(xiàn)簡算。又如解答應用題需要透熟的基礎知識,需要概括理解了的數量關系,需要達到熟練程度的一般解題思路,學生才能有解決問題的直覺。正如布魯納所說:“直覺思維總是以熟悉牽涉到的知識領域及其結構為根據,使思維者可能實行躍進、超級和采取捷徑。”所以,教師在平時一定要加強基礎知識教學,使學生積累起豐富的解題經驗,這樣,學生才能面對復雜題情準確地審時度勢,合理地猜測試探,把握關鍵,捕捉聯(lián)系,才能把感知、比較、分析、綜合、判斷、推理、聯(lián)想等過程揉于其間,緊縮于一旦,閃電式地爆發(fā)出直覺思維成果,徑直解決問題。
二、創(chuàng)設意情境誘發(fā)學生直覺思維
情緒心理學研究表明:溫和、寬松的環(huán)境與快樂、興奮的情緒,對思維有著積極的促進作用。由于小學生知識和經驗貧乏,直覺思維需要有意地滲透,因此,在教學中,教師要營造和諧、平等、民主的學習氛圍,使學生在課堂中釋放所有的活力,讓每個學生都參與到教學活動中來。
例:在數學活動課上教師出示“丟番圖墓碑”題。
古希臘數學家丟番圖的墓碑上的銘文是一則傳頌千古的數學題:
他生命的1/6是幸福的童年;
又活了他壽命的1/12,兩頰長起了細細的胡須;
他結婚了,又度過了一生的1/7;
再過5年,他有了兒子,感到很幸福;
可是兒子只活了他父親全部年齡的一半;
兒子死后,他在極度悲痛中度過了4年,也與世長辭了。
師:數學家丟番圖活了多大呢?讀一讀,你們總的有什么感覺?有什么想法?準備怎樣入手分析?
生1:我覺得這題有點像分數應用題。
生2:我覺得這道題要列方程解,但好像比較復雜。
師:用方程解,可以。再看看題目,我們試著從哪里可以找到巧算法呢?
學生重新審察題目。
生:我知道了,丟番圖活了84歲。
師:怎么知道的?
生:我發(fā)現(xiàn)題中的兩個分數1/7和1/12,說明丟番圖的年齡能被7和12整除,而7和12的公倍數是:84、168……根據生活實際,人的年齡不可能是168歲或更大,因此,丟番圖活了84歲。
案例中,教師不露聲色地讓學生經歷繁重的過程,待學生產生繁難雜的心理后,再啟發(fā)學生仔細觀察,尋聯(lián)系,抓關鍵,使學生在直覺情境的體驗中嘗到甜頭,在繁與簡、快于慢的對比中,衍生出直覺意識,培養(yǎng)出直覺思維能力。
三、廣泛聯(lián)想、大膽猜測激發(fā)學生直覺思維
牛頓曾經說過:“沒有大膽的猜測,就作不出偉大的發(fā)現(xiàn)。”猜測,從心理學角度看,是直覺思維的一部分,它具有快速、直接、跳躍的特點,是學生有方向的猜想和判斷,是創(chuàng)造性思維的重要形式和表現(xiàn)。正如新課程標準所要求的那樣,在教學中培養(yǎng)學生的猜測意識,引導學生進行大膽猜想,正是培養(yǎng)學生直覺思維的重要方式。
如,在一次分數加減法練習課上,我讓學生做了一組口算題,其中有幾道是這樣的:1/5+1/6,1/4+1/7,1/3-1/8,1/5-1/6。校對完答案,一位學生就舉手:“我發(fā)現(xiàn)一個規(guī)律,幾分之一加幾分之一,和的分母就是這兩個分數的分母的乘積,分子就是這兩個分母的和。而在減法中,差的分母是這兩個分母的乘積,分子是它們的差。”顯然這個猜想是錯誤的,但我仍然表揚了他。然后讓他運用規(guī)律來計算幾道題:1/6+1/8,1/4-1/10,1/5-1/6。他很快就得出了答案,發(fā)現(xiàn)原來的結論是錯的。這時,我及時引導學生:“請你們想一想,為什么會錯呢?”學生熱烈地討論起來,最終得出:“剛才的規(guī)律應該有一個前提,就是這兩個分數的分母應該是互質數。”
在教學中對于學生的大膽猜想我們應予以肯定,對其合理成分及時給予鼓勵,即使是錯誤的猜想也不要簡單地斥之瞎想,以免阻止他們用直覺思維進行猜想。正確的作法是把他們的思路全部引導到種種可能思路之中,愛護、扶持學生的自發(fā)性直覺思維,以免挫傷學生直覺思維的積極性和學生直覺思維的悟性。
但我們鼓勵學生猜想,絕不是讓學生去空想。小學階段是學生從具體的形象思維向抽象思維過渡的階段,所以學生的猜想大多來源于一些具體的表象,即通過對某類事物中部分對象的考察,從而猜想出關于該類事物的一些結論。因此,在數學教學中學生的學習內容應該是現(xiàn)實的、有意義的、豐富的,呈現(xiàn)的方式應該是生動的、多樣的,教師應該創(chuàng)設能激發(fā)學生進行主動猜想的情景,這樣才會有利于學生主動地進行觀察、猜測、驗證。
如教學例題:在1個大圓中有100個大小不等的小圓。這些小圓的圓心都在大圓的同一條直徑上,且連同大圓在內,相鄰兩個圓都相切。已知大圓的周長為C,求這些小圓的周長。
此問題如按分析思維考慮,先找出每個小圓的周長,再求它們的和,是相當麻煩的,而先猜想后驗證卻可以很快地解決。
首先思考:①這些圓的周長之和比起大圓周長來是大,是小,還是相等(大圓周長是已知的,這樣思考,直接接觸問題實質)?②所有小圓的直徑之和等于大圓的直徑,可能小圓的周長之和會等于大圓的周長(有根據的猜想)。
有了以上的猜想,要求小圓周長之和,實質上就是驗證上面猜想的問題。
這樣,學生在積極探究的過程中,體驗到了成功的樂趣,直覺思維的能力也得到了發(fā)展,從而進一步激發(fā)了學生的創(chuàng)新意識。同時,猜想為學生提供了廣闊想象空間,為學生提供了創(chuàng)新的前提。因此,教師要給學生猜想的機會,善于愛護和捕捉猜想的智慧之光,要有意識地讓學生大膽猜想。
四、整體感知、感悟,迸發(fā)直覺思維
整體性是數學直覺思維形式的重要特征之一,因此,對于面臨的問題情境,首先從整體上考察其特點,著眼從整體上把握事物的本質及內在聯(lián)系,往往可激發(fā)直覺思維意識,導致思維創(chuàng)新。如:一個正方形的面積是10平方厘米,在它的里面畫一個最大的圓,這個圓的面積是多少平方厘米?一般學生普遍這樣認為:如果要求出圓的面積,必須先求出圓的半徑,這樣的話對于這道題來說無疑是鉆進了死胡同。但學生如果換個角度,從整體上考慮,不需要求出半徑,可以先求出半徑的平方,就能求出圓的面積,列式為:3.14×(10÷4)。
新課程標準將讓學生在學習活動中感受數學作為目標之一。“感受”從某種角度講就是“悟”,“悟”是學生主動探究知識的一種心理活動,是外在知識內化的重要途徑。學生只有用心去感悟,才能自己發(fā)現(xiàn)知識的內在規(guī)律,做到融會貫通,達到“真懂”或“徹悟”的境界,提高數學直覺能力。
例如:在教學“小數點移動引起小數大小變化”時,我開始只為學生提供了一個小數“0.4米”,請學生試者移動一下小數點,使它變成另一個數;然后將學生的答案按一定的順序記錄下來,如:400米、40米、4米、0.4米、0.04米、0.004米……讓學生去觀察這組數。學生用各自不同的眼光,根據自己的已有經驗去分析這些數量,并試圖找出它們之間的聯(lián)系及變化的規(guī)律。我再適時地加以點撥、引導,學生通過積極主動的探索,悟出了小數點移動引起小數大小變化的規(guī)律。在這個教學過程中,我并沒有去概括性質,而是提供機會、創(chuàng)設環(huán)境,誘導學生主動探索,使學生在自主探索的過程中真正“悟”透數學知識,達到了“直覺地把握”的目的。
學生直覺思維能力的培養(yǎng)是一個長期而復雜的過程,我們只有既考慮數學自身的特點,又遵循學生的學習心理規(guī)律,學生的直覺思維才能得以充分發(fā)展。因此,在培養(yǎng)學生思維不斷條理化、邏輯化的同時,我們應當重視在學生思維培養(yǎng)的平臺上,給直覺思維留一席之地,積極地捕捉、保護并培養(yǎng)這一學生學習數學中最精彩、最生動活潑的思維。
直覺思維,這束靈動的智慧之光,必須依托厚實全面的知識背景,更要依靠教師敏銳的眼光去發(fā)現(xiàn)、去捕捉并長期不懈地培養(yǎng),才能不斷地閃現(xiàn)奇異的光芒。
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