例析数学教学中思维能力的培养

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  摘 要: 在数学课堂教学中应尽可能地让学生分析、吃透题中的已知条件及条件中的隐含条件与所求、所证之联系,巧妙地进行发散思维或逻辑思维,以实现高层次、高效率的创造性思维,从而提高解题能力.
  关键词: 数学教学 发散思维 逻辑思维
  科学技术之所以能发展到今天,并不断飞速向前发展,究其原因,是人类思维能力的高度发展,思维是人类特有的一种精神活动,是从社会实践中产生的.思维根据它是否具有逻辑性,可划分为发散思维和逻辑思维,又根据思维的能动性和效能,可划分为一般性思维和创造性思维,创造性思维直接推动着科学技术的不断前进.
  发散思维是创新思维的基础,它主要显现思维的多维性,是求异思维与求同思维的统一.求异就是对同一问题,求得不同的解决方法.求同就是对不同的问题,求得类似或同类的办法加以解决.如人们在分析问题时,你会听到这样一些词语:“换一个角度、正反面、想象、假如……”有时他们不就事论事,而分析事物所引起的其他影响,从而批判或赞扬某人或某事的某一方面.这些都属于发散思维的范畴,并且体现了思维的多维性.
  发散思维能指导人们从不同角度看问题,从而全面地分析问题,最终指导人们选择最优方案解决问题,用这种思维指导实践能收到事半功倍的效果.在科学研究史上有这样一个史实:针对单向导电问题,前苏联专家认为只有根据电磁原理,进行一定的组合,才可实现单向导电,没有其他可通之路.而日本专家想在自然界中找出单向导电物质.结果两者都成功了.但是日本专家的产品都优于前苏联专家的产品,所以被人们继承了下来;而前苏联专家的产品却被抛弃了.
  在数学教学实践中如何实现发散思维的培养呢?如在给初三级学生教完一次函数的概念和图像绘制后,就利用一次函数的图像分析与之相关的一元一次不等式的解集问题.这样不但使学生形成知识链,而且更牢固地建立了数形结合思想.这就是说教师在教学中要进一步作深入探讨,纵横联系,拓展创新,才能培养学生的发散思维,形成创新意识,提高创造能力.
  观察分析法是实现发散思维的基本方法.法国青年军官笛卡尔(1596—1650)在一次午休时,看到天花板上有一个蜘蛛,它要说清楚蜘蛛的位置,就开始数横着的条数和竖着的条数。后来他又发展了这个想法,创立了笛卡尔坐标系,将平面上点的位置确定了下来,为人们用代数方法研究几何问题架起了桥梁,把以前没有关系的几何与代数统一起来了,所以我在介绍平面直角坐标系时,就先让一位同学说清楚他的位置.学生自然会说,他在第几排第几行,正好与平面直角坐标系形成相似之处.
  例如,在教完一次函数的概念和图像绘制后,就利用一次函数的图像分析以下几种情况,培养学生的发散思维能力.
  例1:一元一次方程的解绘制y=x-1的图像
  分析:因为x-1本身就是函数,所以x-1=0是y=0时x的值,从图像上看到方程x-1=0的解是x=1.
  例2:一元一次不等式的解集
  从上图可以看到x-1>0或x-1<0的解集,即x-1>0等价于y>0,x-1<0等价于y<0,所以x-1>0的解集为x>1,x-1<0的解集为x<1.
  这样的训练,既防止了片面、孤立、静止地看问题,使学生对所学知识进一步掌握,从中进一步理解与掌握了数学知识之间的内在联系,又进行了求异性思维训练.在教学中,我们还经常发现一部分学生只习惯于顺向思维,而不习惯于逆向思维.其实初中数学教材中,大量法则、公式都是可逆的,在教学中应挖掘、培养学生的逆向思维.
  实验总结法又是实现发散思维的另一重要方法.介绍两点确定一条直线时,就叫学生先经过一点画直线看能画几条?(无数条)再通过两点画直线看能画几条?(有且只有一条)试问通过三角形的三个顶点能否画一条直线?(不能画)最后断言,两点确定一条直线.
  还有反例驳倒法、理论推导法等都是实现发散思维的常用方法.
  逻辑思维能培养思维的缜密性.它能使人的思维细致入微,紧密联系,当思维的认识水平上升一个层次时,能填补中间所有的空档,使事物发生发展的条件和结果紧密联系起来.像欧氏几何的证明题就显示了这一特性,而且大量地应用了这种思维形式.如证明凸四边形的内角和为360度,如果没有其他基础知识作为填补,我们应从平角的定义和平行线的性质推起,进而得三角形的内角和为180度,再推得四边形的内角和为360度.在思维的逻辑要求上,必须由平行线的性质开始推导三角形的内角和为180度,再推出四边形的内角和为360度.这就是说,逻辑思维必须是缜密的,是无懈可击的.这样就能培养学生思维的递进性、层次性;也就是说思维是有层次性的,随着人们对事物的认识水平的提升而提升.像中医学里,对某种药材的认识过程一样,它由表及里,由形到性,最后用来治病.在数学教学中,教师实际上是引导学生进行探索,实验,分析……从而使学生的认识水平逐渐提高.在此值得一提的是,人们可以正确的推理结论为基础进行新的推理,大大提高了思维的效率.但逻辑思维也可抑制人们的发散思维,抑制创新能力的发展,形成定势思维,产生经验主义,使人的思维方式单一化等.
  在教学中,教师应结合教材内容,从新知与旧知、本类与它类、纵向与横向等方面引导学生展开联想,弄清知识之间的联系,以拓宽学生的知识面,开拓学生的思维.例如,求一次函数y=3x-1与y=-3x 5的交点的坐标,可以利用图像法解,也可以利用求方程组的解得出,不同的解法既能揭示出数与形的联系,又能沟通几类知识的横向联系.在教学中有意识地引导学生一题多解,让学生用不同的思路、方法来解,有利于培养学生思维的广阔性.另外,有意通过一题多变、一题多答等具有发散性的题型进行训练、培养学生思维的创新.在实际数学中,让学生结合实际问题自编题目,也有助于创造性思维的培养.对于学生思维能力,特别是创造性思维能力的培养,是一个很复杂而系统的领域,还需要我们在教学中不断探索、总结,再探索、再研究才能取得很好的效果.在课堂教学中应尽可能地让学生分析、吃透题中的已知条件及条件中的隐含条件与所求,所证结论之间的联系,巧妙地进行发散思维或逻辑思维,以实现高层次、高效率的创造性思维,从而提高解题能力.
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