【摘要】猜想是一種重要的思維方法,是創新、創造的前奏,沒有大膽的猜想,就做不出偉大的發現,縱觀數學發展史,很多數學結論都是從猜想開始,然后再設法證明的,但在傳統的數學中,過分強調數學學科的嚴謹和科學性,強調嚴密的邏輯思維而忽視了猜想等非邏輯思維能力的培養,甚至在無形中扼殺學生的猜想思維,促使這一現象的形成,教師扮演著重要的角色,在素質教育的今天,當創新工程正轟轟烈烈地開展時,培養學生的猜想能力是不容忽視的,本文就來談談怎樣培養學生的數學猜想能力。
【關鍵詞】數學猜想;能力培養;數學教學
一、轉變教育觀念。建立猜想意識
數學猜想實際上是一種數學想象,是人的思維在探索數學規律、本質時的一種策略,它是建立在已有的事實經驗基礎上,運用非邏輯手段而得到的一種假設。是一種合理的推導,數學方法理論的倡導者G·波利亞說過:在數學領域中猜想是合理的,值得尊重的,是負責任的態度,他認為在有些情況下,教猜想比教證明更重要,的確,數學猜想能縮短解決問題的時間,使學生獲得更多的數學發現的機會,鍛煉學生的數學思維,并且運用猜想可以營造學習氛圍,激起學生飽滿的熱情和積極思維,培養學生克服困難的堅強意志,自始至終地主動參與,體會數學知識探索的過程。
長期以來,傳統觀念一直認為數學具有嚴密性,培養的是邏輯思維,不能把非邏輯的思維引入課堂,教給學生,在課堂提問、作業練習中不允許學生帶有猜測的成分,假如某名學生猜出問題的結果,老師還要批評。“不能憑猜測”“不許亂猜,說出解題思路”,久而久之,學生的猜想天性得不到發展,思維方式循古而乏創新,嚴謹而少想像,墨守成規而無批判質疑,猜想能力是在學習過程中逐步形成和提高的,猜想的問題也是從簡單到復雜,從低層次到高層次轉化的,猜想思維的訓練對培養能力、開發智力、發展思想有著重要的作用,所以,教師在教學過程中應提供給學生猜想的空間,讓學生意識到猜想在數學學習中的作用。
二、創設問題情境。培養猜想興趣
愛因斯坦說過:興趣是最好的老師,而學生的興趣是依賴于知識的情境,所以創設良好的學習情境,展現完整的知識形態是不可缺少的教學手段之一。
在教學中介紹一些科學家的著名猜想、在科學發明中的重大作用。形成良好的氛圍,如介紹德國數學家哥德巴赫猜想等,以激勵學生的猜想欲望,培養猜想興趣,在平時教學中,對于課本中有關定理和公式,先引導學生利用已有的知識經驗去猜想、探索、發現,最后論證,從而使學生充分嘗試成功的喜悅。
如,人教版小學數學六年制第十冊課本中有這樣一道思考題:李林喝了一杯牛奶的六分之一,然后加滿水,又喝了一杯的三分之一,再倒滿水后又喝了半杯水,又加滿水,最后把一杯都喝了,李林喝的牛奶多,還是水多?這道思考題,如果按照題中的問題從“喝”的角度來求,是一道很復雜的分數乘法應用題,但由于題中有“最后把一杯都喝了”這句話,就可以使這道題的解題思路由“喝”轉化為“倒”,實際成了一道簡單的分數加法應用題,學生在解決這道題時,多數都知道喝掉了一杯牛奶,也隱約能“猜”到似乎也喝掉一杯水,至于原因,大多表述不清,此時教師就應予以充分的肯定,鼓勵繼續保持猜想的天分,讓學生學會猜想、學會體驗。
三、運用解題活動,強化猜想能力
心理學家皮亞杰指出:“活動是認識的基礎,智慧從動作開始,”動手操作過程是知識學習的一種循序漸進的探究過程,小學生一般好奇心強,活潑好動,動手操作便是一種以“動”促“思”,調動學生多種感官參與學習活動的重要途徑,在教學中,教師可以組織他們拼一拼、畫一畫、量一量等操作活動,以滿足他們的個性心理需求,同時也有利于他們從中萌發猜想。
如教學“梯形的面積”時,根據學生已經學過的圖形面積計算公式,猜一猜梯形面積會和梯形的哪些邊有關系,有什么關系,再根據平行四邊形和三角形的面積是轉化成長方形求得的,想一想梯形能否轉化成已學過的圖形,讓學生通過動手操作,剪一剪、拼一拼、算一算,這樣由學生自己探索發現而得出結論,從而驗證剛才猜想正確與否,真正體驗到成功的滋味,同時,因為參與并展現了知識形成的全過程,其認識的深刻性、記憶的鞏固性是簡單的授予教學所無法比擬的。
一個好的老師或學生應努力保持解題的胃口,然后尋找解題途徑,優化解題方法往往離不開猜想,猜想是直覺思維的核心,學生頓悟的靈感常常來自于靈光一閃的猜想,在傳統的教學中,教學方法一般采用分析法和綜合法這兩種基本的思想方法,但在具體的解題活動中經常出現思維受阻現象:面對問題一籌莫展。思路中斷或誤入歧途等,此時應充分利用直覺,洞察題中已知和未知的連接點,作出猜想預測,然后再論證猜想,在解題教學中教師應留有余地,讓學生先思考和猜想問題的規律、解題的方法、問題的結論、問題中隱含條件等,發揮猜想的作用。
四、教給學生證明。形成合理猜想
事物都是一分為二的,猜想也有兩重性,它既能引導我們走向真理的一面,也有可能把人引入歧途,因此猜想必須證明,猜想與證明是有機結合的,對各種猜想要用不同的方法加以證明,如反證法、數學歸納法、演繹法等,這也使猜想更為合理化、科學化,以免進入猜想的誤區,否則就違背了數學的嚴謹性尤為值得注意的是,猜想不可能一猜就準,極有可能猜錯,教師應正面引導重新再猜,樹立起猜想的決心和勇氣,摒棄盲目猜測,形成合理猜想。
回顧歷史,放眼未來,教育理念的推陳和教育觀念的出新不遜于任何一項科技發明,我們有必要把新的教育理念和觀念通過課堂這座橋梁傳遞給學生,因為他們有權知道自己需要什么樣的課堂教學,甚至他們有權選擇自己需要什么樣的老師,所以,允許他們猜想,鼓勵他們猜想,猜想是開啟數學王國大門的金鑰匙,是照亮數學宮殿最璀璨的一盞阿拉丁神燈。