現代教育強調“知識結構”與“學習過程”,目的在于發展學生的思維能力,而把知識作為思維過程的材料和媒介。只有把掌握知識、技能作為中介來發展學生的思維品質才符合素質教育的基本要求。數學知識可能在將來會遺忘,但思維品質的培養會影響學生的一生,思維品質的培養是數學教育的價值得以真正實現的理想途徑。
教育心理學理論認為:思維是人腦對事物本質和事物之間規律性關系概括的間接的反映。思維是認知的核心成分,思維的發展水平決定著整個知識系統的結構和功能。因此,開發高中學生的思維潛能,提高其思維品質,具有十分重大的意義。
思維品質主要包括思維的靈活性、廣闊性、敏捷供、深刻性、獨創性和批判性等幾個方面。思維的靈活性建立在思維廣闊性和深刻性的基礎上,并為思維敏捷性、獨創性和批判性提供保證。人們在工作、生活中,照章辦事易,開拓創新難,難就難在缺乏靈活的思維。所以,思維靈活性的培養顯得尤為重要。
思維的靈活性指思維活動的靈活程度,指善于根據事物的發展變化,及時地用新的觀點看待已經變化了的事物,并提出符合實際的解決問題的新設想、新方案和新方法。學生思維的靈活性主要表現于:(1)思維起點的靈活:能從不同角度、不同層次、不同方法根據新的條件迅速確定思考問題的方向。(2)思維過程的靈活:能靈活運用各種法則、公理、定理、規律、公式等從一種解題途徑轉向另一種途徑。(3)思維遷移的靈活:能舉一反三,觸類旁通。
如何使更多學生的思維具有靈活的特點呢?我在教學實踐中作了一些探索。
一、以“發散思維”的培養提高思維靈活性。
美國心理學家吉爾福特(J.P.Guilford)提出的“發散思維”(divergent thinking)的培養就是思維靈活性的培養。“發散思維”指“從給定義的信息中產生信息,其著重點是從同一的來源中產生各種各樣為數眾多的輸出,很可能會發生轉換作用”。
在當前的數學教學中,普遍存在著比較重視集中思維的訓練,而相對忽視了發散思維的培養。發散思維是理解教材、靈活運用知識所必須的,也是迎接信息時代、適應未來生活所應具備的能力。
1.引導學生對問題的解法進行發散
在教學過程中,用多種方法,從各個不同角度和不同途徑去尋求問題的答案,用一題多解來培養學生思維過程的靈活性。
一題多解可以拓寬學生的思路,增強知識間聯系,使學生學會多角度思考解題的方法和靈活的思維方式。
2.引導學生對問題的結論進行發散
對結論的發散是指確定了已知條件后沒有現成的結論,讓學生自己盡可能多地探究尋找有關結論,并進行求解。
開放型題目的引入,可以引導學生從不同角度來思考,不僅要思考條件本身,而且要思考條件之間的關系。根據條件運用各種綜合變換手段來處理信息、探索結論,有利于思維起點靈活性的培養,也有利于孜孜不倦的鉆研精神和創造力的培養。
3.引導學生對問題的條件進行發散
對問題的條件進行發散是指問題的結構確定以后,盡可能變化已知條件,進而從不同角度和用不同知識來解決問題。
二、以思維靈活性的提高帶動思維其他品質的提高,以思維其他品質的培養來促進思維靈活性的培養。
由于思維的各種品質是彼此聯系、密不可分的,處于有機的統一體中,因此,思維其他品質的培養能有力地促進思維靈活性的提高。
1.思維的深刻性指思維過程的抽象程度,指善于從事物的現象中發現本質,善于從事物之間的關系和聯系中揭示規律。
通過知識串聯、橫向溝通牢牢抓住事物的本質,只有在思維深刻性的基礎上,思維靈活性才有用武之地。
2.思維的廣闊性是指善于抓住問題的各個方面,又不忽視其重要細節的思維品質。要求學生能認真分析題意,調動和選擇與之相應的知識,尋找解答關鍵。
在把握整體的前提下,側重某一條件作為解答突破口,在思維廣闊性的基礎上,充分運用思維靈活性調動相關知識、技能尋找解題途徑。
3.思維的敏捷性指思維活動的速度。它的指標有兩個:一是速度,二是正確率。具有這一品質的學生能縮短運算環節和推理過程。思維靈活性對于思維速度和準確率的提高起著決定性作用。
例1:相鄰邊長為a和b的平行四邊形,分別繞兩邊旋轉所得幾何體體積為V(繞a邊)和V(繞b邊),則V∶V=( )。
A.a∶bB.b∶aC.a∶b D.b∶a
用直接法求解:以一般平行四邊形為例。如圖,可求:
V=πabsinθ,V=πabsinθ
則V∶V=b∶a.
由于要引入兩邊夾角θ來求解,學生常無法入手,若以特殊的平行四邊形——矩形來處理,則相當簡便。
此題解法充分體現了思維靈活性,以簡馭繁,用特殊化思想求解,解題迅速、正確。
4.思維的獨創性指思維活動的獨創程度,具有新穎善于應變的特點。思維的靈活性為思維的獨創性提供了肥沃的土壤,為解題“靈感”的閃現提供了燃料。
在教學實線中,我常發現,學生提出富有個性的見解的時候,往往是“思維火花”閃爍的時候。
例2:求值:sin10°+sin50°+sin10°sin50°。
一般解法:原式=1-(cos20°+cos100°)+sin10°sin50°
=1-cos60°cos40°+(-cos60°+cos40°)
=
解法1:令x=sin10°+sin50°+sin10°sin50°
y=cos10°+cos50°+cos10°cos50°
則x+y=2+cos40°,x-y=-cos40°-
即2x=,則原式=.
構造對偶式求解,思維靈活頗有獨創牲。
解法2:構造1為直徑的圓內接三角形,三個角為10°、50°、120°,則sin10°、sin50°、sin120°可構成三角形三邊長。
逆用余弦定理:sin10°+sin50°-2sin10°sin50°cos120°=sin120°
則原式=.
靈活的構想獨特巧妙,數形結合思想得到充分體現。我在教學中比較注重學生解題思路的獨特征、新穎性的肯定和提倡,充分給予嘗試、探索的機會,以活躍思維、發展個性。
5.思維的批判性指思維活動中獨立分析的程度,是否善于嚴格地估計思維材料和仔細地檢查思維過程。我在數學教學中,鼓勵學生提出不同的甚至懷疑的意見,注意引導和啟發,注重獨立思考能力的培養。
三、靈活新穎的教法探求和靈活扎實的學法指導。
教師的教法常常影響到學生的學法。靈活多變的教學方法對學生思維靈活性的培養起著潛移默化的作用,而富有新意的學法指導能及時為學生注入靈活思維的活力。
“導入出新”——良好的開端是成功的一半。引人入勝的教學導入可以激發學習興趣和熱情。以“創設情境”、“敘述故事”、“利用矛盾”、“設置懸念”、“引用名句”、“巧用道具”等新穎多變的教學手段,使學生及早進入積極思維狀態。
“錯解剖析”——提供給學生題解過程,但其中有錯誤的地方。讓學生反串角色,扮演教師批改作業。換一個角度來考查學生的知識掌握情況,尋找錯誤產生的原因,以求更好地加深對知識的掌握。
“例題變式”——從例題入手,變換條件尋求結論的不同之處;變換結論尋求條件的不同之處;變換提出問題的背景,尋求多題一解;變換問題的思考角度,尋求一題多解……以變換來培養學生靈活的思維。
“編制試卷”——列出考查知識點、考查重點、試題類型,讓學生自己編制一份測驗試卷,并給出解答。使學生站在老師的角度體驗出題心理,更好地掌握知識結構和思維方式。
“撰寫小論文”——根據學習體會、解題經驗、考試心得等,撰寫學科研究性小論文。選擇比較好的指導修改并編輯出版,激勵學生善于進行總結,培養良好的思維品質。
以上是我在培養學生思維靈活性方面的一些實踐和體會。幾年來,所教學生在經過有目的的培養后,思維品質都有了很大的提高。相應的,學生的學習質量也有了很大提高。許多學生進入大學甚至走上工作崗位后,常常來信談及雖然數學知識有許多已經遺忘,但老師教的數學思維方式卻常令他們在工作、學習、生活中獲益不少。
近年來,隨著課程教材改革的推進,突出思維品質的培養已成為廣大教師和教育工作者的共識。我會繼續探索下去,以求更多的收獲。
參考文獻:
[1]中學生學習心理學.廣東高等教育出版社.
[2]林崇德.中學生心理學.北京出版社.