猜想,就是猜測(cè)、猜度,也就是猜測(cè)想象,是人們依據(jù)事實(shí),憑借直覺作出的一種假設(shè)。而數(shù)學(xué)猜想則是關(guān)于數(shù)學(xué)方面的猜測(cè)與假設(shè),是人的思維在探索數(shù)學(xué)規(guī)律、本質(zhì)時(shí)的一種策略。可以說,“猜想”是發(fā)展數(shù)學(xué)、學(xué)好數(shù)學(xué)的重要途徑之一。因此,在數(shù)學(xué)教學(xué)中,不可忽視“猜想”。
一、正確認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)教學(xué)中的“猜想”
一說起“猜想”,人們馬上就會(huì)聯(lián)想到著名的“哥德巴赫猜想”“四色猜想”等等,好像猜想都應(yīng)該很了不起。其實(shí),在學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程中,猜想不過是解決數(shù)學(xué)問題的一種方式,并非一定要出現(xiàn)像“哥德巴赫猜想”那樣的著名推斷,其主要目的是鍛煉學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,體會(huì)數(shù)學(xué)知識(shí)探索的過程。也有人認(rèn)為,數(shù)學(xué)是一門講求嚴(yán)密邏輯的科學(xué),猜想既然是一種直覺的猜測(cè)與假設(shè),過分注重猜想,可能會(huì)影響學(xué)生思維的邏輯性。實(shí)際上數(shù)學(xué)猜想與論證推理是思維的兩種形式、兩個(gè)方面,它們之間并不矛盾,在數(shù)學(xué)的發(fā)現(xiàn)和發(fā)明過程中是起交互作用的。
在教學(xué)中,學(xué)生的猜想可能是經(jīng)過周密思考的,很富邏輯性,但更可能是稚嫩的,毫無根據(jù)的,有的甚至是漫無邊際的異想天開,這都是正常的。人類知識(shí)的進(jìn)步和完善正是通過對(duì)正確結(jié)論的不斷肯定和對(duì)錯(cuò)誤結(jié)論的否定實(shí)現(xiàn)的。即使學(xué)生的猜想不正確,教師也要保護(hù)學(xué)生猜想的良好愿望,也一樣值得我們鼓勵(lì)與贊賞。
二、合理運(yùn)用數(shù)學(xué)猜想
1.在課堂教學(xué)中巧妙運(yùn)用猜想
在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,教師要為學(xué)生不斷提供猜想的機(jī)會(huì),提出有探索性、挑戰(zhàn)性的問題,鼓勵(lì)學(xué)生積極思考,大膽猜想,并借助猜想去探索新知。如,本學(xué)期我在教學(xué)“平行四邊形”一章時(shí),不管哪種圖形,我都先讓學(xué)生通過觀察猜想圖形的性質(zhì),然后引導(dǎo)他們找出理由驗(yàn)證。當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的猜想與課本上基本一致時(shí),他們會(huì)感受到猜想的樂趣,就會(huì)以更大的熱情投入到對(duì)新知的探求中去,從而提高學(xué)習(xí)效率。當(dāng)然,學(xué)生的猜想也可能不正確,如在教學(xué)勾股定理一課時(shí),先讓學(xué)生畫一個(gè)兩直角邊長分別為3厘米和4厘米的直角三角形,測(cè)量斜邊的長度(5厘米),然后我說如果把兩直角邊改為4厘米和5厘米,猜猜斜邊為多少,同學(xué)們幾乎異口同聲地回答“6厘米”。這時(shí)候教師不必著急,要通過引導(dǎo)學(xué)生驗(yàn)證讓學(xué)生自己否定自己的猜想,同時(shí)激發(fā)他們想知道正確答案的欲望,引發(fā)新一輪猜想。無論是對(duì)正確猜想的肯定還是對(duì)錯(cuò)誤猜想的否定,也無論猜想的層次是深刻還是膚淺,讓同學(xué)們經(jīng)歷“猜想—驗(yàn)證猜想—獲得真知”的過程,都會(huì)給他們留下深刻的印象,使他們對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解更透徹、更清晰,從而牢牢地記住正確的結(jié)論。
2.引導(dǎo)學(xué)生在練習(xí)與作業(yè)中正確運(yùn)用猜想
實(shí)際上,初中數(shù)學(xué)尤其是初中幾何證明題的解答本身就離不開猜想,也可以說猜想是解答幾何證明題必不可少的環(huán)節(jié),它可幫助我們更快捷地尋找解題思路和解題方法。許多時(shí)候,我們往往是先猜想“可能這兩個(gè)三角形全等”“可能這兩條線段相等”或者“這個(gè)角是一個(gè)直角”等,然后再去尋找理由進(jìn)行驗(yàn)證。在解答中,自己的猜想可能是正確的,也可能是錯(cuò)誤的,當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)自己的猜想是錯(cuò)誤的時(shí)候,我們就要調(diào)整自己的思維,引發(fā)再猜想,再驗(yàn)證。所以,教師要鼓勵(lì)學(xué)生在練習(xí)中的猜想,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)猜想在解答數(shù)學(xué)題中的重要作用。
三、加強(qiáng)猜想訓(xùn)練,提高數(shù)學(xué)猜想質(zhì)量
1.培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力
真正的數(shù)學(xué)猜想是人們依據(jù)某些已知事實(shí)和數(shù)學(xué)知識(shí),對(duì)未知量及其關(guān)系做出的一種似真推斷,是合情的推理,而不是不合理的亂猜。因此,教學(xué)中必須加強(qiáng)訓(xùn)練學(xué)生的推理能力,提高數(shù)學(xué)猜想的合理性和有效性。
2.加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)
數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能是培養(yǎng)數(shù)學(xué)猜想能力的基礎(chǔ),在學(xué)生還沒有掌握必要的基礎(chǔ)知識(shí)之前,就去猜想、去發(fā)現(xiàn),必然是盲目的,只有具備了相應(yīng)的數(shù)學(xué)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的人,才可能產(chǎn)生合乎數(shù)學(xué)情理的猜想和新的見解。所以教學(xué)中必須注重基礎(chǔ)知識(shí)的教育,豐富學(xué)生的數(shù)學(xué)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。
3.訓(xùn)練學(xué)生的觀察力
觀察是智力的門戶,是接受辨別事物的前哨,是啟動(dòng)思維活動(dòng)的按鈕。觀察越仔細(xì)、越準(zhǔn)確、越全面,對(duì)事物的認(rèn)識(shí)越深刻,越容易抓住事物的本質(zhì)特征。觀察的質(zhì)量,決定著辨別、思維的結(jié)果取向。因此,觀察能力是合情推理的基礎(chǔ),它決定著猜想的合理性。所以,教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)觀察,仔細(xì)觀察,抓住本質(zhì),這樣才可能避免胡亂的、沒有根據(jù)的猜想。
4.教給學(xué)生猜想的方法
猜想雖然是猜測(cè)想象,是一種創(chuàng)造性的思維活動(dòng),具有較強(qiáng)的探索性和靈活性。但是,數(shù)學(xué)猜想也并非神秘莫測(cè),不可捉摸,而是有一定規(guī)律可循的,如,類比的規(guī)律、歸納的規(guī)律等。因此,在教學(xué)中教給學(xué)生一些常見的數(shù)學(xué)猜想方法,讓學(xué)生懂得怎樣猜想是非常必要的。平常用的較多的數(shù)學(xué)猜想方法有運(yùn)用特殊值法進(jìn)行猜想、直覺洞察進(jìn)行猜想、類比聯(lián)想猜想等。教學(xué)中要結(jié)合具體問題,引導(dǎo)學(xué)生靈活選擇猜想方法,做出合理猜想。
實(shí)踐證明,在數(shù)學(xué)教學(xué)中經(jīng)常有意識(shí)地運(yùn)用猜想,不但可以使學(xué)生已有的知識(shí)得到鞏固、深化和發(fā)展,而且能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。因此,我們要鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想,讓猜想伴隨學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的全過程。
(作者單位 四川省青川縣涼水九年制學(xué)校)