有個“布里丹驢子”的故事,說的是一頭驢子在同樣大小、同樣遠近的干草之間,因無法決定選擇哪一堆干草而餓死。當然,現實生活中的驢子是不會這樣的。我們處于知識飛速發展的時代,學生從網絡上得到的信息比老師頭腦中的知識還要多。當信息多得讓人眼花繚亂、難分優劣,要作出選擇時,人們往往極易陷入“布里丹驢子”的困境。這時,人的直覺思維能力就顯得很重要了。正如法國數學家彭加勒所言,我們面前有無數條可供選擇的道路,邏輯可以告訴我們走這條路或那條路保證不遇到任何障礙,但不能告訴我們哪一條路能引導我們達到目的地。為此,必須從遠處了望目標,而教會我們了望本領的就是直覺思維。
直覺思維有三大特征:思維發生的突發性、隨機性;思維過程的跳躍性、突變性;思維結果的突破性、超長性。其具體性表現為:對思維對象從整體上考察,調動自己的全部知識經驗,通過豐富的想象而作出敏銳迅速的假設、猜想或判斷。它省略了一步一步分析推理的中間環節,“突如其來”表現出思維者的靈感和頓悟,“靈機一動”、“恍然大悟”都是直覺思維者的心態描述。它與形象思維、邏輯思維并列為三大思維方式。
長期以來,中學數學教學由于受應試教育的影響,一再強調的是“言必有據”、“說理清楚”。從推導法則、公式,定理的證明到運用知識解決問題,這一系列學習活動幾乎都是“一邊倒”地側重于邏輯思維,而對直覺思維的潛意識性、非邏輯性和突發性卻認為它不科學、不可理喻,甚至覺得它“神秘莫測”。基于這些觀點,數學教學越來越偏向于定性的、記憶性知識的灌注,而忽視了直覺思維的潛意識性和重要性。有一些現象不能不引起我們的重視:在美國一些高科技領域中,我國許多優秀人才只能是操作員,因為他們規范而有條理、考慮全面,所缺的就是創新精神。究其原因,不能說與我們長期忽視直覺思維訓練無關。
愛因斯坦對直覺思維有著高度的評價,他這樣闡述科學發現原理:經驗—直覺—概念或假設—邏輯推理—理論。可見,直覺思維在創造性活動中有著不可低估的重要地位。在中學數學教學中,重視對學生的直覺思維的訓練,不斷提高學生的創造能力,應該引起每個數學教師的重視。雖然中學數學教學教學大綱并未將它作為一種基本能力提出,但它顯然是數學中分析和解決問題能力的重要部分。當然直覺思維能力的提高絕非一朝一夕之事,它是一項復雜的系統工程,有很強的科學性和創造性。我認為在平時的教學中教師應注重以下兩方面。
一、愛護、扶植學生的自發性直覺思維,提高學生直覺思維的敏銳性、準確性。
中學生正處在體力、腦力迅速發展的階段,他們有旺盛的求知欲,喜歡爭論,渴望表現。在他們的思維活動中,有一種自發和萌芽狀態的直覺思維時有發生,只不過有些老師對此缺乏敏感和培養意識罷了。例如,我在初一講“有理數的加法法則”時,在復習了算術數相加并把它納入有理數相加的范疇后,導出新問題:(-3)+(-4)=?這時許多學生脫口而出:“-7。”而此時,學生尚未學習有理數加法法則,更不可能按有理數相加的“程序”進行,而是直接得到結果。這其實就是一種由類別聯想而產生頓悟的直覺思維在起作用。這較之數學家在創造性思維過程中表現出的直覺來說,雖然層次上顯得較低,但其本質是一致的。對于這種類似的情況,當學生憑直覺說出自己的論斷時,若再問“為什么”,學生十有八九是答不出來的。此時,教師千萬不可表現出不屑一顧,更不能怪學生瞎猜,否則會挫傷學生直覺思維的積極性。這時,教師的任務是相機誘導,使學生明白科學理論形成的模式和過程,促進邏輯思維和直覺思維有機地結合。在平時的教學中,要善于激發學生的求知欲,鼓勵他們打破思維定勢,打破形式邏輯的束縛,大膽猜想,合理推理,再對結果嚴格邏輯證明。還可介紹著名的哥德巴赫猜想、黎曼猜想和四色猜想等,同時還應多注重數學美感的滲透,以激勵學生的學習熱情,不斷提高學生直覺思維的敏銳性、準確性。
二、為學生提供直覺思維的意境和機會,提高學生直覺思維的減縮能力。
首先要重視教學基本問題和基本方法的牢固掌握和應用,以形成并豐富數學知識組塊。要注重所學數學知識與方法的系統化、條理化,為直覺思維做好信息儲備。如我在學生第二課堂活動中曾出過這樣一道題:如圖,有一長n米、寬m米的矩形,一人沿著寬1米的“帶形”中心線按箭頭所示方向走完,共走了多少米?
問題出示后,大多數學生認為條件抽象,難以發現規律,不易求解。可有一位同學竟連筆都未動,一口說出了正確結果:n×m米。他是怎樣“看出來”的呢?其實就是憑直覺思維。他介紹說:在觀看排球比賽時運動員的汗水灑在場地上,為了不使運動員滑倒,工作人員用長條拖把(假設寬為1米)順次推擦汗漬,從線動成面原理,實質為計算矩形面積有多少平方米。因為他懂得長方形面積、線動成面原理等,所以才“看出來”結果。可見雖然直覺思維只是一種瞬間思維,但它卻是邏輯思維的凝結、減縮、躍進,只不過其具體過程往往是不清晰的。若將這些思維環節展開,則可以看到它正是發散思維,是類比、歸納和聯想的結果。這也正是其他同學“看不出來”的能力缺陷。這就需要教師在平時的教學中,不失時機地創造直覺思維的意境和機會,培養學生獨立鉆研問題、較長時間集中注意力思考問題、強化創造意識的學習習慣,營造問題情景的強烈氣氛。在解決數學問題時,要教會學生從宏觀上進行整體分析,抓住問題框架結構和本質關系,從思維策略的角度確定解題的入手方向或總體思路。在這方面美國教育家喬治·波利亞的“怎樣解題”表中的做法,是頗值得我們借鑒的。在練習中要注意方法的創新、思路的尋找和類型的識別,逐漸減縮邏輯推理過程,迅速作出直覺判斷,選擇最佳解題途徑。
總之,直覺思維是一種科學素質,與邏輯思維同等重要,我們在平時的教學中,若有意識地把直覺思維和嚴謹性巧妙地結合在一起,不斷加強直覺思維的培養,有意識地為學生提供直覺思維的意境和機會,堅持下去,定能不斷提高學生的直覺思維能力。