靳紅芬
直覺思維與邏輯思維同等重要,偏離任何一方都會制約一個人思維能力的發展,有人曾說:“數學的全部力量就在于直覺和嚴格性巧妙地結合在一起,受控制的精神和富有靈感的邏輯?!笔芸刂频木窈透挥忻栏械倪壿嬚菙祵W的魅力所在,也是數學教育者努力的方向。
一、直覺與邏輯的關系
從思維方式上來看,思維可以分為邏輯思維和直覺思維。長期以來,人們刻意地把兩者分離開來,其實這是一種誤解,邏輯思維與直覺思維從來就不是割離的。有一種觀點認為邏輯重于演繹,而直觀重于分析,從側重角度來看,此話不無道理,但側重并不等于完全,數學邏輯中是否會有直覺成分?數學直覺是否具有邏輯性?比如在日常生活中有許多說不清道不明的東西,人們對各種事件作出判斷與猜想離不開直覺,甚至可以說直覺無時無刻不在起作用。數學也是對客觀世界的反映,它是人們對生活現象與世界運行的秩序直覺的體現,再以數學的形式將思考的理性過程格式化。數學最初的概念都是基于直覺,數學在一定程度上就是在問題解決中得到發展的,問題解決也離不開直覺。笛卡爾認為在數學推理中的每一步,直覺力都是不可缺少的。就好似我們平時打籃球,要靠球感一樣,在快速運動中來不及作邏輯判斷,動作只是下意識的,而下意識的動作正是在平時訓練中產生的一種直覺。
在教育過程中,老師由于把證明過程過分地嚴格化、程序化。學生只是見到一個僵硬的邏輯外殼,直覺的光環被掩蓋住了,而把成功往往歸功于邏輯的功勞,對自己的直覺反而不覺得。學生的內在潛能沒有被激發出來,學習興趣沒有被調動起來,得不到思維的真正樂趣?!吨袊嗄陥蟆吩鴪蟮馈凹s30%的初中生學習了平面幾何推理之后,喪失了對數學學習的興趣”,這種現象應該引起數學教育者的重視與反思。
二、直覺思維的主要特點
直覺思維具有自由性、靈活性、自發性、偶然性、不可靠性等特點,從培養直覺思維的必要性來看,筆者認為直覺思維有以下三個主要特點。
(1)簡約性
直覺思維是對思維對象從整體上考察,調動自己的全部知識經驗,通過豐富的想象作出的敏銳而迅速的假設,猜想或判斷。它省去了一步一步分析推理的中間環節,而采取了“跳躍式”的形式。它是一瞬間的思維火花,是長期積累上的一種升華,是思維者的靈感和頓悟,是思維過程的高度簡化,但是它卻清晰地觸及到事物的“本質”。
(2)創造性
現代社會需要創新型的人才,我國的教材由于長期以來借鑒國外的經驗,過多地注重培養邏輯思維,培養的人才大多數習慣于按部就班、墨守成規,缺乏創新能力和開拓精神。直覺思維是基于研究對象整體上的把握,不專意于細節的推敲,是思維的大手筆。正是由于思維的無意識性,它的想象才是豐富的、發散的,使人的認知結構向外無限擴展,因而具有反常規的獨創性。
(3)自信力
學生對數學產生興趣的原因有兩種,一種是教師的人格魅力,其二是來自數學本身的魅力。不可否認情感的重要作用,但筆者的觀點是,興趣更多來自數學本身。成功可以培養一個人的自信,直覺發現伴隨著很強的“自信心”。相比其他的物質獎勵和情感激勵,這種自信更穩定、更持久。當一個問題不用通過邏輯證明的形式而是通過自己的直覺獲得,那么成功帶給他的震撼是巨大的,內心將會產生一種強大的學習鉆研動力,從而更相信自己的能力。
高斯在小學時就能解決問題“1+2+…+99+100=?”,這是基于他對數的敏感性的超常把握,這對他一生的成功產生了不可磨滅的影響。而現在的中學生極少具有直覺意識,對有限的直覺也半信半疑,不能從整體上駕馭問題,也就無法形成自信。
三、直覺思維的培養
一個人的數學思維,判斷能力的高低主要取決于直覺思維能力的高低。數學直覺是可以通過訓練提高的。
(1)扎實的基礎是產生直覺的源泉
直覺不是靠“機遇”,直覺的獲得雖然具有偶然性,但絕不是無緣無故的憑空臆想,而是以扎實的知識為基礎。沒有深厚的功底,是不會迸發出思維的火花的。阿提雅說:“一旦你真正感到弄懂一樣東西,而且你通過大量例子及通過與其他東西的聯系取得了處理那個問題的足夠多的經驗,對此你就會產生一種關于正在發展的過程是怎么回事,以及什么結論應該是正確的直覺?!卑⑦_瑪曾風趣地說:“難道一只猴了也能應機遇而打印成整部美國憲法嗎?”
(2)滲透數學的哲學觀點及審美觀念
美感和美的意識是數學直覺的本質,提高審美能力有利于培養數學事物間所有存在著的和諧關系及秩序的直覺意識,審美能力越強,則數學直覺能力越強。狄拉克于1931年從數學對稱的角度考慮,大膽地提出了反物質的假說,他認為真空中的反電子就是正電子。他還對麥克斯韋方程組提出質疑,他說過,如果一個物理方程在數學上看上去不美,那么這個方程的正確性是可疑的。
(3)重視解題教學
教學中選擇適當的題目類型,有利于培養和考察學生的直覺思維。例如選擇題,由于只要求從四個選擇支中挑選出來,省略解題過程,容許合理的猜想,有利于直覺思維的發展。實施開放性問題教學,也是培養直覺思維的有效方法。開放性問題的條件或結論不夠明確,可以從多個角度由果尋因,由因索果,提出猜想,由于答案的發散性,有利于直覺思維能力的培養。
(4)設置直覺思維的意境和動機誘導
這就要求教師轉變教學觀念,把主動權還給學生。對于學生的大膽設想給予充分肯定,對其合理成分及時給予鼓勵,愛護、扶植學生的自發性直覺思維,以免挫傷學生直覺思維的積極性和學生直覺思維的悟性。
跟著感覺走是教師經常講的一句話,其實這句話里已蘊涵著直覺思維的萌芽,只不過沒有把它上升為一種思維觀念。教師應該把直覺思維冠冕堂皇的在課堂教學中明確地提出,制定相應的活動策略,從整體上分析問題的特征;重視數學思維方法的教學,諸如:換元、數形結合、歸納猜想、反證法等,對滲透直覺觀念與思維能力的發展大有裨益。