在数学中怎样培养学生的直觉思维能力

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  思维能力的培养由于长期得不到重视,学生在学习的过程中对数学的本质容易造成误解,认为数学是枯燥乏味的;同时对数学的学习也缺乏取得成功的必要的信心,从而丧失了数学学习的兴趣,过多地注重逻辑思维能力的培养,不利于思维能力的整体发展,培养直觉思维能力是社会发展的需要。是适应新时期社会对人才的需求,
  
  一、数学直觉概念的界定
  
  简单地说,数学直觉是具有意识的人脑对数学对象(结构及其关系)的某种直接的领悟和洞察。
  
  1 直觉与直观、直感的区别
  直观与直感都是以真实的事物为对象,通过各种感觉器官直接获得的感觉或感知,例如,我们仍无法想象千角形,但我们能够通过直觉一般地思考多角形,多角形把千角形作为一个特例包括进来,由此可见直觉是一种深层次的心理活动。没有具体的直观形象和可操作的逻辑顺序作思考的背景,正如迪瓦多内所说:“这些富有创造性的科学家与众不同的地方,在于他们对研究的对象有一个活生生的构想和深刻的了解,这些构想和了解结合起来,就是所谓的‘直觉’……因为它适用的对象,一般说来,在我们的感官世界中是看不见的。”
  
  2 直觉与逻辑的关系
  从思维方式上来看,思维可以分为逻辑思维和直觉思维,长期以来人们刻意地把两者分离开来,其实这是一种误解,逻辑思维与直觉思维从来就不是割离的,有一种观点认为逻辑重于演绎,而直观重于分析,从侧重角度来看,此话不无道理,但侧重并不等于完全,数学逻辑中是否会有直觉成分?数学直觉是否具有逻辑性?在教育过程中,老师由于把证明过程过分的严格化、程序化,学生只是见到一具僵硬的逻辑外壳,内在潜能没有被激发出来,学习的兴趣没有被调动起来,得不到思维的真正乐趣。
  
  二、直觉思维的主要特点
  
  直觉思维具有自由性、灵活性、自发性、偶然性、不可靠性等特点,从培养直觉思维的必要性来看,笔者以为直觉思维有以下三个主要特点:
  
  1 简约性
  直觉思维是对思维对象从整体上考查,调动自己的全部知识经验,通过丰富的想象作出的敏锐而迅速的假设、猜想或判断,它省去了一步一步分析推理的中间环节,而采取了“跳跃式”的形式,它是一瞬间的思维火花,是长期积累上的一种升华,是思维者的灵感和顿悟,是思维过程的高度简化,但是它却清晰地触及到了事物的“本质”。
  
  2 创造性
  现代社会需要创造性的人才,我国的教材由于长期以来借鉴国外的经验,过多地注重培养逻辑思维,培养的人才大多数习惯于按部就班、墨守成规,缺乏创造能力和开拓精神,直觉思维是基于研究对象整体上的把握,不专意于细节的推敲,是思维的大手笔正是由于思维的无意识性,它的想象才是丰富的,发散的,使人的认知结构向外无限扩展,因而具有反常规律的独创性。
  
  3 自信力
  学生对数学产生兴趣的原因有两种,一种是教师的人格魅力,其二是来自数学本身的魅力,不可否认情感的重要作用,但笔者的观点是,兴趣更多来自数学本身,成功可以培养一个人的自信,直觉发现伴随着很强的“自信心”,相比其他的物质奖励和情感激励。这种自信更稳定、更持久,高斯在小学时就能解决问题“1 2 … 99 100=?”,这是基于他对数的敏感性的超常把握,这对他一生的成功产生了不可磨灭的影响,而现在的中学生极少具有直觉意识,对有限的直觉也半信半疑,不能从整体上驾驭问题,也就无法形成自信。
  
  三、直觉思维的培养
  
  一个人的数学思维,判断能力的高低主要取决于直觉思维能力的高低,徐利治教授指出:“数学直觉是可以后天培养的,实际上每个人的数学直觉也是不断提高的,”数学直觉是可以通过训练提高的。
  
  1 扎实的基础是产生直觉的源泉
  直觉不是靠“机遇”,直觉的获得虽然具有偶然性。但绝不是无缘无故的凭空臆想,而是以扎实的知识为基础,若没有深厚的功底,是不会迸发出思维的火花的,阿达玛曾风趣地说:“难道一只猴子也能应机遇而打印成整部美国宪法吗?”
  
  2 渗透数学的哲学观点及审美观念
  直觉的产生是基于对研究对象整体的把握,而哲学观点有利于高屋建瓴地把握事物的本质,这些哲学观点包括数学中普遍存在的对立统一、运动变化、相互转化、对称性等,例如,即使没有学过完全平方公式,也可以运用对称的观点判断结论的真伪。
  
  3 重视解题教学
  教学中选择适当的题目类型,有利于培养、考查学生的直觉思维,例如选择题,由于只要求从四个选择支中挑选出来,省略解题过程,容许合理的猜想,有利于直觉思维的发展,实施开放性问题教学,也是培养直觉思维的有效方法,开放性问题的条件或结论不够明确。可以从多个角度由果寻因,由因索果,提出猜想,由于答案的发散性,有利于直觉思维能力的培养。
  
  4 设置直觉思维的意境和动机诱导
  这就要求教师转变教学观念,把主动权还给学生,对于学生的大胆设想给予充分肯定,对其合理成分及时给予鼓励,爱护、扶植学生的自发性直觉思维,以免挫伤学生直觉思维的积极性和学生直觉思维的悟性,教师应及时因势利导,解除学生心中的疑惑,使学生对自己的直觉产生成功的喜悦感。
  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,伊思·斯图尔特曾经说过这样一句话:“数学的全部力量就在于直觉和严格性巧妙的结合在一起,受控制的精神和富有美感的逻辑,”受控制的精神和富有美感的逻辑正是数学的魅力所在,也是数学教育者努力的方向。
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