妒Э緯癱曜肌范災醒Ы萄魅誹岢觥笆Ы逃幕灸勘曄翹岣哐氖嘉芰Α薄T謁刂式逃砟鈧傅枷?數學教學的核心應當是培養學生的數學思維能力。
關鍵詞:思維能力 思維品質 認知沖突 性格特征
中圖分類號:G420文獻標識碼:A文章編號:1673-9795(2012)08(c)-0098-01古希臘數學家畢達哥拉斯說過:“在數學的天地里,重要的不是我們知道什么,而是我們怎么知道什么。”這里的“怎么”無疑是在強調數學的思維過程,作為數學教育的核心,數學的思維能力直接影響到學生解決問題的能力。那么如何在中學數學教學中,培養學生的數學思維能力呢?
1 激活數學思維品質
思維品質是思維能力的靈魂,數學思維品質是一個人數學思維水平的重要標志。數學思維品質包括:靈活性、批判性、敏捷性、深刻性、創造性五個方面。從這幾個方面激活思維品質,是提高學生數學思維能力的有效途徑。
1.1 訓練發散思維,激活思維的靈活性
思維的靈活性是指思維的靈活程度,對于數學來說,靈活性代表從不同角度思考問題,用不同方法解決問題,隨機應變的轉化問題的思維品質。心理學家吉爾福特提出的“發散思維”的培養即是思維靈活性的培養。“發散”就是指在思維受阻時,及時調整思維策略,尋找新思路。為此,筆者嘗試在教學中創設問題情境,使學生的思維保持在“發散”狀態,即對“問題的解法、結論、條件都可能是不唯一”的認識狀態。數學開放題是訓練發散思維的最有效方式,它具有條件不完備、答案不唯一、解法不固定等特點。引導學生對問題的解法、結論、條件進行發散思考,有利于拓寬解題思路、轉換分析角度,熟練運用條件,并最終通過提高發散思維提高思維靈活性。
1.2 培養“質疑”能力,激活思維的批判性
思維的批判性是指思維活動中的獨立分析、獨立見解、獨立思考、自我反饋,不輕信、不盲從的思維品質,這一品質對理科學習尤為重要。數學教學中,要鼓勵學生獨立思考、提出質疑,鼓勵學生為自己的觀點申辯。這樣有利于學生嚴謹的分析問題,培養了他們語言表達和交流能力,深化了對于數學知識的理解,也有利于學生客觀的認識自我和他人,提高數學思維的批判性。正所謂“學起于思,思源于疑”,質疑能力的培養對提高數學思維批判性、提高數學能力是至關重要的。
1.3 提高解題技巧,激活思維的敏捷性
數學思維的敏捷性是指思維活動的速度,是指學習者善于用最短時間解決問題的思維品質。思維的敏捷性不僅強調解題的速度,還強調正確性。敏捷性使得學生減少運算環節和推理過程,節省解題時間,提高效率。培養思維的敏捷性可以通過一題多解來實現,引導學生分析、比較不同解題方法,同時根據自身特點,選擇適合自己的方法。當然,對問題本質的把握也十分重要,唯有掌握數學問題的本質,才能迅速的選擇正確的解題方法。例如,在著名的“七橋問題”中,歐拉就抓住了七橋問題中“一次無重復地走過七座橋”的問題本質,把它看成“筆不離紙,一筆畫出一個封閉曲線”的“一筆畫”,迅速解決問題。
1.4 培養“概括”能力,激活思維的深刻性
思維的深刻性是強調思維過程的抽象程度,善于深入思考,透過現象看本質,把握事物規律的思維品質。這就是我們通常所說的“概括”,是指善于把具體問題抽象為數學模型的能力。培養“概括”能力,有以下方法:(1)引導學生對教材中的數形關系進行抽象;(2)引導學生總結分析各種數學現象中的普遍性,尋找“本質”,做到“舉一反三”;(3)培養學生“概括”的習慣。“概括”能力的養成,并非一朝一夕,需要持之以恒,才可能做到華羅庚所說的“把一個比較復雜的問題‘退’成最簡單最原始的問題(概括),把這最簡單最原始的問題想通了,想透了,然后再來一個飛躍上升”。
1.5 利用思維火花的碰撞,激活思維的創造性
思維的創造性是指在思維活動中創造出屬于自己的東西,提出自己見解的思維品質。縱觀世界歷史,任何發明創造、科技革命和社會發展都離不開思維的創造性。因此,筆者數學教學中嘗試引導學生在新的問題情境中思考,舊有的解題方法還是否適用?若不適用,需要怎樣改進?同時在課堂教學中,適當的組織討論,留心發現學生在討論中閃爍出的“思維火花”,給予鼓勵和引導,提倡解題的“頓悟”(即靈感)。
2 培養認知沖突
認知沖突是指在認知發展過程中,舊有的認知結構(知識體系)與新的現實不相包容時,心理上產生的矛盾、沖突。表現在學習過程上,就是學生原來的知識結構與新的知識之間不相包容的矛盾。在遇到新知識時,學生總是習慣用舊有的知識結構去同化新知識的理解,一旦不能解釋新的現象,就發生了認知沖突。知識的學習就是“發生認知沖突—— 解決認知沖突—— 產生新認知沖突”的循環、漸進過程,可以說,沒有認知沖突,就沒有學習。提高思維能力有利于解決學習中的認知沖突,而認知沖突的解決也是對思維能力的培養與提高。因此,筆者嘗試在數學教學中,創設情境,誘發學生產生認知沖突,引起學生對這種認知沖突的關注,激活學習的內驅力,提高數學思維能力。
(1)創設“示錯”情境。課堂教學中,創設“示錯”情境,引發學生質疑,促使學生對問題進行積極的分析、探索,從而糾正錯誤、揭示問題本質。同樣的,面對學生的錯誤,教師不要急于糾正,知道“錯了”不重要,重要的是要知道“怎么錯了”,因此,要引導學生自己發現錯誤,獨立分析錯因,避免再犯。在這樣的認知沖突中,提高學生的思維能力。
(2)創設“問題”情境。諾瓦利斯說過:“數學家實際上是一個著迷者,不迷就沒有數學”。即是說,數學是圍繞“問題”產生的,是一個發現問題、提出問題和解決問題的過程。有了問題需要解決,就會產生認知沖突。因此,在課堂教學中,巧妙的創設問題情境,不僅可以激發學生的學習興趣,誘發認知沖突,還有利于他們的知識結構向著條理化、嚴謹化和科學化的方向發展,提高數學思維能力。需要注意的是,提出的問題要考慮到學生當下的知識水平和思維能力,必須是學生“跳一跳,夠得著”的問題,較好的做法是,把那些大的、難的問題拆散成若干難易適中的小問題。
(3)創設“矛盾”情境。思維的動力來源于原有知識結構與新知識間的不協調。在教學中有意識的放大這種不協調,將這種認知沖突暴露在集體的眼皮底下,討論、交流,解決問題,提高思維能力。因此,在日常的課堂教學與考試練習中,筆者留心觀察學生的共性錯誤,在教學中將這種矛盾提出,引發爭論,在正反觀點的交鋒中,碰撞出思維火花。如此,不僅有利于思維能力的提高,也有利于知識體系的建構。
3 發展性格特征
教育家安南耶夫說過:“能力和性格的發展是緊密聯系的”,因此,數學思維能力的發展,有賴于良好的性格特征的發展。在學生學習數學過程中,以下幾方面的性格特征有利于思維能力的提高:(1)主動性,指對數學學習的主動,充滿熱情;(2)洞察力,它包括數學學習中的敏銳的洞察力、發現能力和審美能力;(3)挑戰性,指不盲從,對別人的觀點敢質疑、敢發表見解、敢申辯;(4)獨創性,是指創新精神,勇于別開生面、另辟蹊徑;(5)變通性,是指隨機應變,不保守、能轉換;(6)自信心,是指相信自己的能力,相信可以獲得成功;(7)堅韌性,是指為實現目標百折不撓的精神;(8)想象力,表現為大膽的猜想。心理學家常說“性格決定命運”,筆者認為,在數學學習上,是“性格決定思維能力”。
蘇霍姆林斯基說過:“把教育的意圖隱藏起來,是教育藝術十分重要的因素”。通過提高思維品質、誘發認知沖突、培養優良的性格特征,潛移默化的提高數學思維能力,從而提高數學素養、數學能力。數學思維能力的提高,需要中學數學教師不斷的探索和嘗試,盡管這種培養意圖是“隱藏”的,但只要持之以恒,它必將以一種“潤物無聲”的方式給我們帶來數學教育的春天。