浅论新课程下数学直觉思维能力的培养

时间:2022年12月11日

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下面就是小编给大家整理的浅论新课程下数学直觉思维能力的培养,本文共8篇,希望您能喜欢!本文原稿由网友“菜比”提供。

篇1:浅论新课程下数学直觉思维能力的培养

浅论新课程下数学直觉思维能力的培养

政和县镇前中学   郑美华

摘要: 本文主要阐述了本人对数学直觉思维的认识,以及培养数学直觉思维的重要性和必要性,进一步阐述了如何培养的问题。

关键词: 直觉思维 逻辑思维 创新 猜想 数型结合

中学数学教学大纲(试验修订本)将培养学生的三大能力之一”逻辑思维能力”改为”思维能力”,虽然只是去掉两个字,概念的内涵却更加丰富,反映了人们在教育的实践中实现了认识上的转变。

我们在注重逻辑思维能力培养的同时,还应该注重观察力、直觉力、想象力的培养。特别是直觉思维能力的培养,由于长期直觉思维得不到重视,学生在学习的过程中认为数学是枯燥乏味的,对数学的学习缺乏取得成功的必要的信心,从而丧失数学学习的兴趣。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、对数学直觉思维的认识

1、直觉是发明的源泉。伟大的数学家、物理学家和天文学家彭加勒说:”逻辑用于证明,直觉用于发明。”前苏联科学家凯德洛夫更明确地说:”没有任何一个创造性行为能离开直觉活动。”直觉思维就是指人们不受逻辑规则约束直接领悟事物本质的一种思维方式。数学直觉思维是直接反映数学对象、结构以及关系的思维活动。思维者不是按部就班地推理,而是对思维对象从整体上进行考察,调动自身的全部知识经验,通过丰富的想象作出的敏锐而迅速的假设,猜想或判断,跳过若干中间步骤或放过个别细节而直接把握研究对象的本质和联系。

2、数学直觉思维的表现形式是以人们已有的知识、经验和技能为基础,通过观察、联想、类比、归纳、猜测之后对所研究的事物作出一种比较迅速的直接的综合判断,它不受固定的逻辑约束,以潜逻辑的形式进行。例如等腰三角形的两个底角相等,两个角相等的三角形是等腰三角形等概念、性质的界定并没有一个严格的证明,只是一种直观形象的感知。而直觉的研究对象则是抽象的数学结构及其关系。庞加莱说:”直觉不必建立在感觉明白之上。感觉不久便会变的无能为力。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‘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。”

3、数学直觉思维具有个体经验性、突发性、偶然性、果断性、创造性、迅速性、自由性、直观性、自发性、不可靠性等特点。迪瓦多内说: “任何水平的数学教学的最终目的,无疑是使学生对他要处理的数学对象有一个可靠‘直觉’。”在教育过程中,教师如果把证明过程过分的严格化、程序化,用僵硬的逻辑外壳掩盖住直觉的光环,学生们只能把成功归功于逻辑的功劳,而丧失了“可靠的直觉”,那将是我们教育的失败。《中国青年报》曾报道,“约30%的初中生学习了平面几何推理之后,丧失了对数学学习的兴趣”,这种现象应该引起数学教育者的重视与反思。

直观性:数学直觉思维活动在时间上表现为快速性,即它有时是在一刹那间完成的;在过程上表现为跳跃性;在形式上表现为简约性,简约美体现了数学的本质。直觉思维是一瞬间的思维火花,是长期积累的一种升华,是思维者的灵感和顿悟,是思维过程的高度简化。

创造性: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扩展,因而具有反常规律的独创性。许多重大的发现都基于数学直觉。基于直觉,欧几里得几何学的五个公设梦幻般建立起了欧几里得几何学这栋辉煌的大厦;哈密顿在散步的路上迸发了构造四元素的火花;阿基米德在浴室里找到了辨别王冠真假的方法。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,过多的注重培养逻辑思维,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。因此培养学生的直觉思维是必要的。

4、数学直觉思维能力的提高有利于增强学生的自信力。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”。从马斯洛的需要层次来看,它使学生的自我价值得以充分实现,也就是最高层次的需要得以实现,比起其它的物资奖励和情感激励,这种自信更稳定、更持久。布鲁纳认为学习的最好刺激是对教学材料的兴趣。当一个问题不用通过逻辑证明的形式而是通过自己的直觉获得,那么成功带给他的震撼是巨大的,内心将会产生一种强大的学习钻研动力。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。

数学直觉思维还有利于提高学生的思维品质。直觉思维具有快速性,迅速肯定或否定某一思路或结论,给人以“发散”、“放射”的感觉,一计不成又生一计。因此,加强直觉思维能力的训练,对克服思维的单向性,提高思维品质是有利的。

二、数学直觉思维的培养

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。”对于一个专业的数学工作者来说,他所具有的数学直觉显然已不再是一种朴素意义上的原始直觉,而是一种精致化了的直觉,也即是通过多年的学习和研究才逐渐养成的。

扎实的基础是产生直觉的源泉。迪瓦多内一语道破了直觉的产生过程:“我以为获得‘直觉’的过程,必须经历一个纯形式表面理解的时期,然后逐步将理解提高、深化”。 “直觉”不是靠“机遇”,直觉的获得虽然具有偶然性,但决不是无缘无故地凭空臆想,成功孕育于1%的灵感和99%的血汗中。阿提雅说:“一旦你真正感到弄懂了一样东西,而且你通过大量例子以及通过与其它东西的联系取得了处理那个问题的足够多的经验。对此你就会产生一种关于正在发展的过程是怎么回事以及什么结论应该是正确的直觉。”

在课堂教学中,数学直觉思维的培养和发展是情感教育下的产物之一,把知情融为一体,使认知和情感彼此促进,和谐发展,互相促进。敏锐的观察力是直觉思维的起步器;‘一叶落而知天下秋’的联想习惯、科学美的鉴赏力是直觉思维的助跑器;强有利的语言表达能力是直觉思维的载体。美国心理学家布鲁纳认为,应该做更多的工作去发展学生的直觉思维。直觉思维能力可以通过多方联想,学会从整体考察问题,注意挖掘问题内部的本质联系,借助对称、和谐等数学美感,养成解题后进行反思的习惯等途径加以培养。

1、注重整体洞察,培养学生的整体直觉思维和观察能力。直觉思维不同于逻辑思维,直觉思维是综合的而不是分析的,它依赖于对事物全面和本质的理解,侧重于整体上把握对象而不拘泥于细节的逻辑分析,它重视元素之间的联系、系统的整体结构,从整体上把握研究的内容和方向。观察是信息输入的通道,是思维探索的大门。没有观察就没有发现,更不能有创造。中学数学教学中图形的识别,规律的发现以及理解能力、记忆能力、抽象能力、想象能力和运算能力等都离不开观察。在观察之前,要给学生提出明确而又具体的.目的、任务和要求。指导学生从整体上观察研究对象的特征,比如对于三角问题指导学生从角、函数名和形式进行观察,注意帮助学生养成自问和反思的习惯,努力培养学生浓厚的观察兴趣。

2、重视解题教学,注重培养学生数形结合思维。华罗庚说过:“数缺形时少直觉,形缺数时难入微。”通过深入的观察、联想,由形思数,由数想形,利用图形的直观诱发直觉,对培养学生的几何直觉思维大有帮助。教师应该把直觉思维在课堂教学中明确提出,制定相应的活动策略。重视数学思维方法的教学,诸如:换元、数形结合、归纳猜想、反证法等,通过方法论的分析使数学中的发明、创造活动成为“可以理解的”、“可以学到手的”和”可以加以推广应用的”,以思想方法的分析去带动具体知识内容的教学。

教学中选择适当的题目类型,有利于考察和培养学生的直觉思维。例如选择题,由于只要求从四个选择中挑选出来,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。当人们解一道数学题时,往往要对结果或解题途径先作大致的估量或猜测,这就是一种数学直觉思维。在解决抽象的数学问题时,要注意利用直觉思维解题,能把抽象转化为具体,本身也是一种直觉思维能力。

3、注重引导学生进行合理猜想,培养归纳直觉思维。归纳直觉是一种非逻辑思维,它需要有“理智的勇气”、“精明的诚实”、“明智的克制”。在数学解题中,运用归纳直觉,虽然是冒风险的,但仍然值得重视。猜想是由已知原理、事实,对未知现象及其规律所作出的一种假设性的命题。在我们的数学教学中,培养学生进行猜想,是激发学生学习兴趣,发展学生直觉思维,掌握探求知识方法的必要手段。作为一个教师,我们不仅应当注意“保护”学生已有的猜想能力和直觉能力,而且应更加注意帮助学生学会合理的猜想方法,并使他们的直觉思维不断得到发展和趋向精致。“引”学生大胆设问;“引”学生各抒己见;“引”学生充分活动。让学生猜想问题的结论,猜想解题的方向,猜想由特殊到一般的可能,猜想知识间的有机联系,让学生把各种各样的想法都讲出来,让学生真正“触摸”到自己的研究对象,推动其思维的主动性。为了启发学生进行猜想,我们还可以创设使学生积极思维,引发猜想的意境,可以提出“怎么发现这一定理的?”“解这题的方法是如何想到的?”诸如此类的问题,组织学生进行猜想、探索,还可以编制一些变换结论,缺少条件的“藏头露尾”的题目,引发学生猜想的愿望,猜想的积极性。对于学生的大胆设想应给予充分肯定,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。

4、注重渗透数学审美观念,培养审美直觉思维。美的意识能唤起和支配数学直觉。纵观古今,数学上的许多发现和创举无论从宏观还是微观上看无不遵循美的创造规律。难怪数学大师阿达玛认为,数学直觉的本质是某种“美感”或“美的意识”。 美感和美的意识是数学直觉的本质。庞加莱毕生追求“简单与宏远”,爱因斯坦看重宇宙的“统一与和谐”。美学是科学家谱写科学理论“诗篇”的一条红线。数学中主要包括简洁美、和谐美、对称美、奇异美以及数学思想美、数学家的情感美,在美的享受中启迪人们的心灵,引起精神的升华。法国数学家和天文学家拉普拉斯从牛顿力学中“感受到数学的完美性”,英国数学家和哲学家罗素从欧几里德《几何原本》中“读出音乐般的美妙”,英国物理学家狄拉克从“数学形式的美”中发现了“物理世界的真”。因此提高审美能力有利于培养数学事物间存在着的和谐关系及秩序的直觉意识。在课堂教学中,引导学生发现美是提高学生审美能力的有效途径之一。同时巧妙的语言表达如一个恰当的比喻也可使学生广开思路,回味无穷。例如为了讲清函数s=5t和y=5x是同一个函数,你在采用“这两个映射都是把数集A中的每一个元素对应到它本身的5倍”的语言讲述后,不妨比喻为一个人穿两件不同的衣服,赋予函数的符号好似人穿的衣服,它的实质好比这个人本身,又如多对一的映射比喻为“万箭穿心”,如此生动形象浅显贴切的比喻使枯燥的说教自惭形秽。

5、注重渗透数学的哲学观点,加强在其它学科中应用的意识,提高信息处理能力。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、对称性等特点。

在教学中,应用数学知识处理各种各样的信息也是非常重要的。如中考的一道题:如图,小圆圈表示网络的结点,结点之间的连线表承它们有网线相联。连线标注的数字表示该段网线单位时间内可以通过的最大信息量。现从结点A向结点B传递信息,信息可以分开沿不同的路线同时传递。则单位时间内传递的最大信息量为( )

(A)26 (B)24 (C)20 (D)19

首先引导学生直觉地意识到单位时间内传递的最大信息量应为每条线路单位时间内传递的最大信息量之和,又每条线路中收到的信息量不超过每相邻结点间可以通过信息量的最小值。因而最大信息量为3+4+6+6=19。

三、结束语

数学是一门滴水不漏的学科,许多直觉洞察的空隙必须要用逻辑推理来填补。 对于直觉与非形式的强调是无可非议的,但是我们并不能以此去取代数学证明,而只能作为后者的必要补充;而“如果在解决问题的过程中总是满足于不加证明的猜测,他们很快就会忘记在猜测与证明之间的区分”,而后者甚至可以说比根本不知道如何去解决问题更糟。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灵感的逻辑。”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。

篇2:浅谈数学直觉思维能力的培养

浅谈数学直觉思维能力的培养

你能估计自己的身高吗?你所坐的课桌面积是多少?一堆稻谷的体积有多少?它约等于多少千克?相信没有几个学生能够说出答案.在当今的数学教学中教师往往只注重逻辑思维能力的培养而忽略对直觉思维能力的培养.不能不说,忽视直觉思维能力的培养是旧的教学模式的`一个缺陷.爱因斯坦说:“直觉是发明中的头等重要的东西.”直觉往往产生于实验、观察、联想,类比和归纳的基础上.由此可见,培养学生的直觉思维是很有必要的.

作 者:卢小海  作者单位:浙江省慈溪市文棋中学 刊 名:江西教育 英文刊名:JIANGXI EDUCATION 年,卷(期): “”(12) 分类号:G63 关键词: 

篇3:考研数学复习:培养你的数学直觉思维能力

考研数学复习:培养你的数学直觉思维能力

数学直觉是一种直接反映数学对象结构关系的心智活动形式,它是人脑对于数学对象事物的某种直接的领悟或洞察。它在运用知识组块和直感时都得进行适当的加工,将脑中贮存的与当前问题相似的块,通过不同的直感进行联结,它对问题的分解、改造整合加工具有创造性的加工。数学直觉是可能产生的,也是可以加以培养的。数学直觉的基础在于数学知识的组块和数学形象直感的生长。因此如果一个考生在解决数学新问题时能够对它的结论做出直接的迅速的领悟,那么我们就应该认为这是数学直觉的表现。

数学是对客观世界的反映,它是人们对生活现象的世界运行的秩序直觉的体现,再以数学的形式将思考的理性过程格式化。数学最初的概念是基于直觉,数学在一定程度上就是在问题解决中得到发展,问题解决也离不开直觉,下面我们就以数学问题的证明为例,来考察直觉在证明过程中所起的作用。一个数学证明可以分解为许多基本运算或多个“演绎推理元素”,一个成功的组合,仿佛是一条从出发点到目的地的通道,一个个基本运算和“演绎推理元素”就是这条通道的一个个路段,当一个成功的证明摆在我们面前开始,逻辑可以帮助我们确信沿着这条路必定能顺利地到达目的地,但是逻辑却不能告诉我们,为什么这些路径的选取与这样的组合可以构成一条通道。事实上,出发不久就会遇上叉路口,也就是遇上了正确选择构成通道的路段的问题。庞加莱认为,即使能复写一个成功的.数学证明,但不知道是什么东西造成了证明的一致性,这些元素安置的顺序比元素本身更加重要。笛卡尔认为在数学推理中的每一步,直觉能力都是不可缺少的。就好似我们平时打篮球,要等靠球感一样,在快速运动中来不及去作逻辑判断,动作只是下意识的,而下意识的动作正是平时训练产生的一种直觉。

数学直觉思维能力的培养是一个长期的过程。考生要逐步培养敏捷的思维,灵活的解题思路和很强的对以往知识结构综合利用能力。这不仅有利于智力开发,更有利逻辑思维的培养。

篇4:浅谈初中数学教学中学生直觉思维能力的培养

浅谈初中数学教学中学生直觉思维能力的培养

浅谈初中数学教学中学生直觉思维能力的培养

文 韩志民

摘 要:直觉思维被爱因斯坦称之为“创造性思维的基础”,它作为人类思维中较为重要的一种思维方式,对于数学知识和问题的创造和对数学问题的解决,都起着逻辑思维所不能够代替的作用。正如法国著名数学家彭加勒说的:“逻辑是证明的工具,直觉是发明的工具”。在传统的初中数学教学中,直觉思维能力的培养得不到重视,而致使学生这一方面的能力被抑制,从而失去了创造的想法和精神。

关键词:初中数学教学;直觉思维;逻辑思维;想象

在数学历史的发展长河中,笛卡儿创立了解析几何,牛顿发明了微积分,高斯证明了代数学的基本定理……这些,无不都是直觉思维的杰作。本文就直觉思维的重要性、如何在初中数学教学中培养学生的直觉思维这两个方面,阐述几点自己的看法,以抛砖引玉。

一、直觉思维的重要性

从思维活动的规律上来看,数学思维活动大致可以分为逻辑思维、直觉思维和形象思维三种。在初中数学的教学中,学生的直觉思维是分析和解决问题的一种特殊的重要能力,同时也是学生开发智力和创新的一个重要的引导因素,这就使直觉思维能力的培养变得更加重要了。

但是我们在传统的数学教学中,学校、老师、家长、孩子都一门心思把精神放在了分数上,一味地为取得高分而努力,数学题海战术不仅给学生带来了更大的学习压力和课业负担,同时也给数学扣上了“枯燥、单调”的帽子,使学生丧失了学习兴趣和激情;另外,再加上教师教学方式的不得当,没有新意,没有亮点,不能吸引学生的注意力,整个教学过程中,只注重学生的逻辑思维、计算能力和技巧的培养,却忽视学生的直觉思维。其实我们在教学中,经常会遇到这样的情况:一道题,学生能答对,但却答不上为什么,此时教师只会用简单的一个字概括这种行为,那就是“蒙”,是蒙对了。但这或许也就恰巧是直觉思维带来的'大胆猜想呢?我们为什么不换一个角度和眼光来看待这个问题?在平常的数学教学中,如果我们不注重、不鼓励这种直觉思维解决问题的方式,那么就在无意间抹杀了一位具有创新精神的学生。所以,一定要给学生足够的时间和机会,引导并鼓励他们展开丰富联想和想象,大胆地猜测和尝试,利用直觉思维解决问题。

二、如何培养学生的直觉思维能力

1.扎实的知识基础是产生直觉的源泉

直觉的获得或许存在一定的偶然性,但是那绝对不会是“蒙”,不会是凭空的臆断,而是需要我们留下百分之九十九的汗水,努力学习,得到扎实的数学知识的基础上,才会拥有的那百分之一的灵感。阿提雅说:“一旦你真正感到弄懂了一样东西,而且你通过大量例子以及通过与其他东西的联系取得了处理那个问题足够多的经验。对此你就会产生一种关于正在发展的过程是怎么回事以及什么结论应该是正确的直觉。”

2.强烈的自信心是培养直觉的动力

直觉思维是需要有很强的自信心做后盾的,因为结论并不是通过逻辑推算得出的,而是通过直觉获得的,它需要学生有刻苦钻研的强大动力和自信心。在这个过程中,教师应该转变自己的教学观念,引导学生摆正自己的主体地位,对于学生的大胆猜想给予鼓励和肯定,在鼓励中培养学生的自觉思维,在肯定中让学生体会成功的喜悦,树立自信心。

3.应用各种教学工具培养想象能力

课堂教学中,各种教具的应用可以形象、直观地帮助学生从多角度、多感官地去认识事物和现象,同时锻炼学生观察客观事物的能力,能够更加全面和深刻地了解事物表象,从而提高直觉思维的能力。

参考文献:

[1]李玉琪。中学数学教学与实践研究。高师理科学刊,(03)。

[2]贺东凡。现代教育理论。北京科学出版社,.

[3]关文信。新课程理念与初中教学行动策略。北京中国人事出版社,2003.

(作者单位 河北省黄骅市第二中学)

篇5:浅论数学直觉思维及培养

浅论数学直觉思维及培养

对于直觉作以下说明:

(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。例如等腰三角形的两个底角相等,两个角相等的三角形是等腰三角形等概念、性质的界定并没有一个严格的证明,只是一种直观形象的感知。而直觉的研究对象则是抽象的数学结构及其关系。庞加莱说:“直觉不必建立在感觉明白之上.感觉不久便会变的无能为力。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全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'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。长期以来人们刻意的把两者分离开来,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?比如在日常生活中有许多说不清道不明的东西,人们对各种事件作出判断与猜想离不开直觉,甚至可以说直觉无时无刻不在起作用。数学也是对客观世界的反映,它是人们对生活现象与世界运行的秩序直觉的体现,再以数学的形式将思考的理性过程格式化。数学最初的概念都是基于直觉,数学在一定程度上就是在问题解决中得到发展的,问题解决也离不开直觉,下面我们就以数学问题的证明为例,来考察直觉在证明过程中所起的作用。

一个数学证明可以分解为许多基本运算或许多“演绎推理元素”,一个成功的数学证明是这些基本运算或“演绎推理元素”的一个成功的组合,仿佛是一条从出发点到目的地的通道,一个个基本运算和“演绎推理元素”就是这条通道的一个个路段,当一个成功的证明摆在我们面前开始,逻辑可以帮助我们确信沿着这条路必定能顺利的到达目的地,但是逻辑却不能告诉我们,为什么这些路径的选取与这样的组合可以构成一条通道。事实上,出发不久就会遇上叉路口,也就是遇上了正确选择构成通道的路段的问题。庞加莱认为,即使能复写出一个成功的数学证明,但不知道是什么东西造成了证明的一致性,……,这些元素安置的顺序比元素本身更加重要。笛卡尔认为在数学推理中的每一步,直觉力都是不可缺少的。就好似我们平时打篮球,要靠球感一样,在快速运动中来不及去作逻辑判断,动作只是下意识的,而下意识的动作正是在平时训练产生的一种直觉。

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,直觉的光环被掩盖住了,而把成功往往归功于逻辑的功劳,对自己的直觉反而不觉得。学生的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。《中国青年报》曾报道,“约30%的初中生学习了平面几何推理之后,丧失了对数学学习的兴趣”,这种现象应该引起数学教育者的重视与反思。

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察,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,但是它却清晰的触及到事物的“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,过多的注重培养逻辑思维,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。

伊恩.斯图加特说:“直觉是真正的数学家赖以生存的东西”,许多重大的发现都是基于直觉。欧几里得几何学的五个公设都是基于直觉,从而建立起欧几里得几何学这栋辉煌的大厦;哈密顿在散步的路上进发了构造四元素的火花;阿基米德在浴室里找到了辨别王冠真假的方法;凯库勒发现苯分了环状结构更是一个直觉思维的成功典范。

(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”。相比其它的物资奖励和情感激励,这种自信更稳定、更持久。当一个问题不用通过逻辑证明的形式而是通过自己的直觉获得,那么成功带给他的震撼是巨大的,内心将会产生一种强大的学习钻研动力,从而更加相信自己的能力。

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。

(!)扎实的基础是产生直觉的源泉

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直觉不是靠“机遇”,直觉的获得虽然具有偶然性,但决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,是不会进发出思维的火花的。阿提雅说:“一旦你真正感到弄懂一样东西,而且你通过大量例子以及通过与其它东两的联系取得了处理那个问题的足够多的经验.对此你就会产生一种关于正在发展的过程是怎么回事以及什么结论应该是正确的直觉。”阿达玛曾风趣的说:“难道一只猴了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邻的把握事物的本质。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(a+b)2=  a2+2ab-b2  ,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。

美感和美的意识是数学直觉的本质,提高审美能力有利于培养数学事物间所有存在着的和谐关系及秩序的直觉意识,审美能力越强,则数学直觉能力也越强。狄拉克于1931年从数学对称的角度考虑,大胆的提出了反物质的假说,他认为真空中的反电子就是正电子。他还对麦克斯韦方程组提出质疑,他曾经说,如果一个物理方程在数学上看上去不美,那么这个方程的正确性是可疑的。

(3)重视解题教学

教学中选择适当的题目类型,有利于培养,考察学生的直觉思维。

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。

“跟着感觉走”是教师经常讲的一句话,其实这句话里已蕴涵着直觉思维的萌芽,只不过没有把它上升为一种思维观念。教师应该把直觉思维冠冕堂皇的在课堂教学中明确的提出,制定相应的活动策略,从整体上分析问题的特征;重视数学思维方法的教学,诸如:换元、数形结合、归纳猜想、反证法等,对渗透直觉观念与思维能力的发展大有稗益。

四、结束语

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灵感的逻辑。”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。

篇6:浅谈数学直觉思维及培养

浅谈数学直觉思维及培养

抚顺市第十二中学 宋政一

传统的数学教学中,教师往往比较重视学生数学逻辑思维能力的培养而忽略了对学生数学直觉思维能力的培养,其实,数学直觉思维也是一种很重要的思维形式。中学数学教学大纲中把原来的“ 逻辑思维能力”改为“思维能力”,虽然只删除了两个字,内涵却变得丰富了,这说明我们不但要重视逻辑思维能力,而且也要重视非逻辑思维能力,特别是数学直觉思维能力。

人们在长期的教育实践中实现了认识上的转变,在注重逻辑思维能力培养的同时,还注重观察力、直觉力、想象力的培养。特别是直觉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,从而丧失数学学习的兴趣。过多的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、数学直觉思维概念的界定

简单的说,数学直觉思维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。

对于直觉作以下说明:

(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。例如等腰三角形的两个底角相等,两个角相等的三角形是等腰三角形等概念、性质的界定并没有一个严格的证明,只是一种直观形象的感知。而直觉的研究对象则是抽象的数学结构及其关系。庞加莱说:“直觉不必建立在感觉明白之上.感觉不久便会变的无能为力。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全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。长期以来人们刻意的把两者分离开来,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?比如在日常生活中有许多说不清道不明的东西,人们对各种事件作出判断与猜想离不开直觉,甚至可以说直觉无时无刻不在起作用。数学也是对客观世界的反映,它是人们对生活现象与世界运行的秩序直觉的体现,再以数学的形式将思考的理性过程格式化。数学最初的概念都是基于直觉,数学在一定程度上就是在问题解决中得到发展的,问题解决也离不开直觉,下面我们就以数学问题的证明为例,来考察直觉在证明过程中所起的作用。

一个数学证明可以分解为许多基本运算或许多“演绎推理元素”,一个成功的数学证明是这些基本运算或“演绎推理元素”的一个成功的组合,仿佛是一条从出发点到目的地的通道,一个个基本运算和“演绎推理元素”就是这条通道的一个个路段,当一个成功的证明摆在我们面前开始,逻辑可以帮助我们确信沿着这条路必定能顺利的到达目的地,但是逻辑却不能告诉我们,为什么这些路径的选取与这样的组合可以构成一条通道。事实上,出发不久就会遇上叉路口,也就是遇上了正确选择构成通道的路段的问题。庞加莱认为,即使能复写出一个成功的数学证明,但不知道是什么东西造成了证明的一致性,……,这些元素安置的顺序比元素本身更加重要。笛卡尔认为在数学推理中的每一步,直觉力都是不可缺少的。就好似我们平时打篮球,要靠球感一样,在快速运动中来不及去作逻辑判断,动作只是下意识的,而下意识的动作正是在平时训练产生的一种直觉。

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,直觉的光环被掩盖住了,而把成功往往归功于逻辑的功劳,对自己的直觉反而不觉得。学生的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。《中国青年报》曾报道,“约30%的初中生学习了平面几何推理之后,丧失了对数学学习的兴趣”,这种现象应该引起数学教育者的重视与反思。

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察,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,但是它却清晰的触及到事物的“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,过多的注重培养逻辑思维,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。

伊恩.斯图加特说:“直觉是真正的数学家赖以生存的东西”,许多重大的发现都是基于直觉。欧几里得几何学的五个公设都是基于直觉,从而建立起欧几里得几何学这栋辉煌的大厦;哈密顿在散步的路上进发了构造四元素的火花;阿基米德在浴室里找到了辨别王冠真假的方法;凯库勒发现苯分了环状结构更是一个直觉思维的成功典范。

(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”。相比其它的物资奖励和情感激励,这种自信更稳定、更持久。当一个问题不用通过逻辑证明的形式而是通过自己的直觉获得,那么成功带给他的震撼是巨大的,内心将会产生一种强大的学习钻研动力,从而更加相信自己的能力。

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

法国科学院院士狄多涅认为:任何水平的数学教学的最终目的,无疑是使学生对他们要处理的数学对象有一个可靠的“直觉”。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。在教学中,培养学生的数学直觉思维能力是培养学生思维能力的一个重要方面,同时也能提高学生的数学素养。以下结合教学实际,谈谈在教学中培养学生数学直觉思维能力的几点做法。

(1)鼓励学生大胆猜想

数学猜想是依据某些数学知识和已知事实,对未知量及其关系作出的似真推理,是科学假说在数学中的体现,在数学中,将一些命题的结论暂不揭示,让学生通过观察、联想、类比、特殊化等方法,凭直觉进行数学猜想,然后加以验证,是发展直觉思维能力的必要手段。

例如,解方程 。若采用“两边平方求解”的常规解法,结果出现大量的根式运算。若猜想到根式定义,不难发现隐含条件:x=-3或x=1就是原方程的解。

(2)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,但决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,是不会进发出思维的火花的。阿提雅说:“一旦你真正感到弄懂一样东西,而且你通过大量例子以及通过与其它东两的联系取得了处理那个问题的足够多的经验.对此你就会产生一种关于正在发展的过程是怎么回事以及什么结论应该是正确的直觉。”阿达玛曾风趣的说:“难道一只猴了也能应机遇而打印成整部美国宪法吗?”

(3)重视解题教学

教学中选择适当的题目类型,有利于培养,考察学生的直觉思维。

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。

“跟着感觉走”是教师经常讲的一句话,其实这句话里已蕴涵着直觉思维的萌芽,只不过没有把它上升为一种思维观念。教师应该把直觉思维冠冕堂皇的在课堂教学中明确的提出,制定相应的活动策略,从整体上分析问题的特征;重视数学思维方法的教学,诸如:换元、数形结合、归纳猜想、反证法等,对渗透直觉观念与思维能力的发展大有稗益。

(5)培养学生的审美意识,让学生学会追求数学美

美的意识能唤起和支配数学直觉,数学事实间的最佳组合往往依靠“审美直觉”来作出的。数学美集中表现在数学本身的简洁性、对称性、相似性、和谐性、奇异性等。数学家阿达玛说过“数学直觉的本质是某种‘美感’或‘美的意识’。” 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邻的把握事物的本质。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:(a+b)2= a2+2ab+b2 ,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。

美感和美的意识是数学直觉的本质,提高审美能力有利于培养数学事物间所有存在着的和谐关系及秩序的直觉意识,审美能力越强,则数学直觉能力也越强。狄拉克于1931年从数学对称的角度考虑,大胆的提出了反物质的假说,他认为真空中的反电子就是正电子。他还对麦克斯韦方程组提出质疑,他曾经说,如果一个物理方程在数学上看上去不美,那么这个方程的正确性是可疑的。

四、结束语

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灵感的逻辑。”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。

篇7:如何培养数学直觉思维

数学直觉是具有意识的人脑对数学对象的某种直接的领悟和洞察。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。例如等腰三角形的两个底角相等,两个角相等的三角形是等腰三角形等概念、性质的界定并没有一个严格的证明,只是一种直观形象的感知。而直觉的研究对象则是抽象的数学结构及其关系。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,多角形把三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。

从思维方式看,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?比如在日常生活中有许多说不清道不明的东西,人们对各种事件作出判断与猜想离不开直觉,甚至可以说直觉无时无刻不在起作用。数学也是对客观世界的反映,它是人们对生活现象与世界运行的秩序直觉的体现,再以数学的形式将思考的理性过程格式化。数学最初的概念都是基于直觉,在一定程度上就是在问题解决中得到发展的,问题解决也离不开直觉。下面我就以数学问题的证明为例,考察直觉在证明过程中所起的作用。

加强辩证思考:升华直觉

无论是直觉思维,还是抽象思维,它们都是通过人的大脑进行的。人的大脑有左右两个半球,它们具有不同的功能。在数学教学过程中,往往是过度使用左脑,而右脑常常被忽视。其中一个重要原因就是人们对学生的学习缺乏深刻理解和认识。也就是说,人为地割裂了学习积累与“科学发现”的关系。现代教育理论认为,学生在学习过程中,虽然不一定能提出新概念、新理论和新方法等,但所学知识是第一次呈现在他们面前,相对学生来说。这些内容是全新的,从这个意义上说,学生除了模仿之外,也内含着创造性思维活动。

因此,我们可以围绕教学,展开科学上再创造、再发现,在这一过程中,使学生感觉和体悟何以为创造,何以为发明,何以为创新,使其学习过程向着发现过程转化。因此,无论脑科学,还是现代教育理论,都明晰地告诉了我们,在数学教学过程中,不仅要重视逻辑思维,更应有意识地培养学生使用直觉思维(想象、顿悟、灵感等)去探索和发现事物客观规律的能力。伊思?斯图尔说得好:“数学的全部力量在于直觉和严格性巧妙地结合在一起,受控制的精神和富有灵感的逻辑。”受控制的精神和富有灵感的逻辑正是数学的魅力所在,也是数学教育工作者努力的方向。

篇8:如何培养数学直觉思维

注意数形结合:感悟直觉

数学是什么?数学是研究现实世界的空间形式和数量关系的科学。可见,数与形在数学中的地位就非同一般。直觉始于观与察,而形是可观之“形”,数也是可察之数,只有二者结合起来,也就形成了观察。常言道:“善观察者,可以见常人所未见者;不善观察者,入宝山空手而归。”培养学生直觉思维力就是要让学生积极主动地观察,在观察中感知和领悟事物变化的规律和因果关系,从而在观察力提升的过程中使其直觉思维力不断地发展和提高。

感悟直觉,其中直觉观念的构建极为重要。所谓直觉观念就是指数学直觉思维中的直观模型和空间图形,它在数学思维活动中主要表现形式为心智图像,其作用类似于概念在逻辑思维中的作用。我们可以说,直觉观念的建立是培养学生直觉思维力的前提和基础。布鲁纳曾指出:“在我们向学生揭示演绎和证明这种更传统和更正式的方法以前,使其对材料有直觉的理解可能是头等重要的。”因此,在数学教学过程中渗透数形结合的思想,让学生感悟直觉,建立直觉观念即构造心智图像,是促进直觉思维爆发的重要基础。

强化猜想意识:发现直觉

牛顿说:“没有大胆的猜想,就不会有伟大的发现。”而我们的猜想也不是直观而苍白无力的主观判断,而是经过观察、动手操作,运用归纳、类比以及转化等数学思想方法的深刻思维和深度思考。例如,非欧几何就是在对欧几里得几何的第五公设“若一直线与两直线相交,且同侧所交两内角之和小于两直角,则两直线无限延长必相交于该侧的一点”

经过2000多年的探索在思想、方法和材料累积的基础,在富有高度科学猜想和想象力数学家(高斯、波尔约和罗巴切夫斯基)的努力下诞生的。我们在强化猜想意识时,也要特别关注好奇心。居里夫人说:“科学发现和创造往往是从好奇心开始,并且是有直觉思维参与的结果。也可以说,好奇心是激活直觉思维的原动力。强烈的好奇心是科学家的第一美德。”

3数学教学中如何启发学生

数学逻辑思维能力的培养

新课程下人文精神的培养

新课程下如何教数学

智力培养的关键是思维能力

怎么培养孩子思维能力

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