【摘要】2l世紀是一個知識創(chuàng)新的世紀,新世紀正在召喚大批高素質(zhì)創(chuàng)造型人才。人的創(chuàng)造力包括創(chuàng)造思維能力和創(chuàng)造個性,而創(chuàng)造思維是創(chuàng)造力的核心。作為創(chuàng)造思維的重要組成部分的直覺思維在創(chuàng)造思維中所起的作用,是其他思維形式所無法替代的。本文在介紹創(chuàng)造思維和直覺思維的同時,精心設(shè)計了培養(yǎng)兩種思維的策略,強調(diào)了兩種思維的重要性。由此本文指出加強數(shù)學創(chuàng)造思維和直覺思維的培養(yǎng)是創(chuàng)新教育的一項重要任務(wù)。
【關(guān)鍵詞】創(chuàng)造思維 直覺思維 內(nèi)涵 培養(yǎng)
“現(xiàn)在的經(jīng)濟發(fā)展所需要的遠不只是具有文化知識和俯首帖耳的勞動者”,“整個學校的教學思想和氣氛必須改變,應(yīng)使學校引進一種開發(fā)學生創(chuàng)新思維的進程”。這是《參考消息》曾經(jīng)刊載的《亞洲經(jīng)濟危機對教育提出挑戰(zhàn)》一文所提出的主要觀點?!爱斀袷澜绺鲊g的競爭越來越表現(xiàn)為科學技術(shù)和人才的競爭??萍嫉陌l(fā)展,知識的創(chuàng)新越來越?jīng)Q定著一個國家,一個民族的發(fā)展進程,創(chuàng)新是不斷進步的靈魂。如果不能創(chuàng)新,不去創(chuàng)新,一個民族就難以發(fā)展起來,難以屹立于世界民族之林”。目前,伴隨著我國政治、經(jīng)濟體制改革的不斷深入,不少在職職工下崗,大學畢業(yè)生找工作比較困難,就業(yè)競爭日趨激烈。在這樣一個新的形勢下,作為學校,承擔著向社會輸送大批素質(zhì)較高的勞動者的重任。努力培養(yǎng)學生具有較強的創(chuàng)造思維,其現(xiàn)實意義和深遠影響不言而喻。
一、數(shù)學創(chuàng)造思維的內(nèi)涵及培養(yǎng)
所謂創(chuàng)造性思維,是指與眾不同的思考,帶有創(chuàng)見的思維.通過這一思維,不僅能揭露客觀事物的本質(zhì)、內(nèi)在聯(lián)系,而且在此基礎(chǔ)上能產(chǎn)生出新穎、獨特的東西。
更具體地說,是指在學習過程中,善于獨立思索與分析,不因循守舊,能主動探索、積極創(chuàng)新的思維因素。比如獨立地、創(chuàng)造性地掌握數(shù)學知識;對數(shù)學問題的系統(tǒng)闡述;對已知定理或公式的“重新發(fā)現(xiàn)”或“獨立證明”;提出有一定價值的新見解,均可視為創(chuàng)造性思維成果。它具有以下幾個特征:
?。?)獨創(chuàng)性——思維不受傳統(tǒng)習慣和先例的禁錮,超出常規(guī).在學習過程中對所學定義、定理、公式、法則、解題思路、解題策略等提出自己的觀點、想法,提出科學的懷疑、合情合理的“挑剔”。
(2)聯(lián)想性——面臨某一種情境時,思維可立即向縱深方向發(fā)展;覺察某一現(xiàn)象后,思維立即設(shè)想它的反面。這實質(zhì)上是一種由此及彼、由表及里、舉一反三、融會貫通的思維的連貫性和發(fā)散性。
?。?)求異性——思維標新立異,“異想天開”,出奇制勝.在學習過程中對一些知識領(lǐng)域中長期以來形成的思想、方法不信奉,特別是在解題上不滿足于一種求解方法,謀求一題多解。
(4)靈活性——思維突破“定向”、“系統(tǒng)”、“規(guī)范”、“模式”的束縛。在學習過程中不拘泥于書本所學的、老師所教的,遇到問題靈活多變,活學活用活化。
?。?)綜合性——思維調(diào)節(jié)局部與整體、直接與間接、簡易與復雜的關(guān)系,在諸多的信息中進行概括、整理,把抽象內(nèi)容具體化,繁雜內(nèi)容簡單化,從中提煉出較系統(tǒng)的經(jīng)驗,以理解和熟練掌握所學定理、公式、法則及有關(guān)解題策略。
數(shù)學,“思維的體操”,理應(yīng)成為創(chuàng)造性思維能力培養(yǎng)的最前沿學科,培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力是中學教學改革的一項重要任務(wù)。在數(shù)學學習中我們應(yīng)當大膽懷疑,勇于創(chuàng)新,不盲從“老師說的話”和“書上寫的”。那么,我們應(yīng)如何培養(yǎng)創(chuàng)造性思維呢?
(一)善于觀察,培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的靈敏度
正如著名心理學家魯賓斯指出的那樣,“任何思維,不論它是多么抽象和多么理論的,都應(yīng)從觀察分析經(jīng)驗材料開始”。觀察是智力的門戶,是思維的前哨,是啟動思維的按鈕。觀察得深刻與否,決定著創(chuàng)造性思維的形成。因此,要明白對一個問題,不要急于按想的套路求解,需要深刻觀察,去偽存真,這不但為最終解決問題奠定基礎(chǔ),而且也可能有創(chuàng)見性地尋找到解決問題的契機。
例1:當1<a<b時,求證:ab-1>ba-1。
分析:直接證明有困難,現(xiàn)將待證式兩邊取以10為底的對數(shù),得:
?。?br/> 觀察兩邊結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)兩邊類似于直線斜率公式:令f(x)=lgx,C(1,0),A(a,lga),B(b,lgb)。因 f(x)=lgx為上凸函數(shù),易知KAC>KBC(如圖1),于是有>成立,問題解決。
(二)克服思維定勢,提高遷移能力
創(chuàng)造思維的培養(yǎng)應(yīng)表現(xiàn)為靈活地轉(zhuǎn)變觀察、分析問題的角度,善于從不同方向考慮同一類問題,從而發(fā)現(xiàn)解決特定問題的多種途徑。在學習中應(yīng)培養(yǎng)從多角度、多側(cè)面思考問題的能力,把所學的知識有機地融合在一起進行思維遷移,形成開放性思維和創(chuàng)造性思維。
例2:把半徑為2的4個球疊成兩層放在桌面上,下層3個,上層1個,兩兩外切。求上層球最高點離桌面的高度。
分析:設(shè)上層小球球心為O1,下層分別為O2、O3、O4,則可構(gòu)造成棱長為4的正四面體O1-O2O3O4。這樣,問題就不難解決。
創(chuàng)造性思維離不開遷移,只有在遷移的指導下,才能更好地培養(yǎng)創(chuàng)造性思維。值得一提的是,遷移是影響創(chuàng)造性思維的一把雙刃劍。數(shù)學學習中的正遷移和負遷移是對立的兩個方面,它們都有各自產(chǎn)生的原因和存在的條件,學習中應(yīng)掌握遷移規(guī)律,削弱和清除負遷移的影響,創(chuàng)造和增強正遷移的條件。我們要促成正遷移,防止負遷移,因此矯正負遷移的過程,也是創(chuàng)造思維形成的過程。
例3:求lgtan1°lgtan2°lgtan3°…lgtan89°的值。
分析:憑直覺我們可能從問題的結(jié)構(gòu)中去尋找規(guī)律性,但這顯然是知識經(jīng)驗所產(chǎn)生的負遷移。這種思維定勢的干擾表現(xiàn)為思維的呆板性,而細致地一分析就會克服這種思維弊端,形成有創(chuàng)見的思維模式。在這里,我們發(fā)現(xiàn)題中所顯示的規(guī)律只是一種迷人的假象,并不能幫助解題,突破這種定式的干擾,最終發(fā)現(xiàn)題中所隱含的條件lgtan45°=0這個關(guān)鍵點,從而能迅速得出答案。
?。ㄈ┚毦唾|(zhì)疑思維能力
質(zhì)疑思維就是積極地保持和強化自己的好奇心和想象力,不迷信權(quán)威,不放過任何一個疑點,敢于提出異議與不同看法,盡可能多地向自己提出與研究對象有關(guān)的各種問題。要多思獨思,不“人云亦云,書云亦云”。例如,在學習反正弦函數(shù)時,我們可以有以下疑點:
?。?)對于我們過去所學的正弦函數(shù)y=sinx是否存在反函數(shù)?為什么?
?。?)在(-∞,+∞)上,正弦函數(shù)y=sinx不存在反函數(shù),那么我們應(yīng)該怎樣來研究所謂的反正弦函數(shù)呢?
?。?)為了使正弦函數(shù)y=sinx滿足y與x間成單值對應(yīng),這一區(qū)間如何尋找?怎樣的區(qū)間是最佳區(qū)間?為什么?
學習反余弦函數(shù)y=arccosx時,在完成了上述同樣的步驟后,我們可以還提出第4個問題:反余弦函數(shù)y=arccosx與反正弦函數(shù)y=arcsinx在定義時有什么區(qū)別?造成這些區(qū)別的主要原因是什么?學習中應(yīng)怎樣注意這些區(qū)別?
通過一系列的問題質(zhì)疑,我們就可以對反余弦函數(shù)有創(chuàng)造性地理解與掌握。在數(shù)學學習中為練就與提高質(zhì)疑能力,我們要特別重視解題,一方面可以通過錯題錯解,從中辨別命題的錯誤與推斷的錯誤;另一方面,可以做選擇題,進行是非判斷。
?。ㄋ模┘訌娝季S發(fā)散,提升創(chuàng)造能力
創(chuàng)造能力與發(fā)展思維有著直接聯(lián)系,一位數(shù)學界名人指出:“一般數(shù)學上的新思想和新方法,往往來源于發(fā)散思維,所以按現(xiàn)行心理學家的見解,創(chuàng)造能力的大小應(yīng)和發(fā)散思維能力成正比。詳細說來,任何一位科學家的創(chuàng)造能力可以用如下公式來估計:創(chuàng)造能力=知識量×發(fā)散思維能力”。因此,發(fā)散思維在創(chuàng)造能力培養(yǎng)中占重要一席之地,是培養(yǎng)創(chuàng)造能力的一個重要環(huán)節(jié)。
例4:雞兔同籠問題:今有雞、兔若干,它們共有50個頭和140只腳,問雞、兔各有多少?
分析:對于本題,著名數(shù)學家波利亞給出了如下解法:
假設(shè)出現(xiàn)下列奇特的現(xiàn)象,所有的雞都抬起一只腳,所有的兔都只用后腳站起來,于是,這時腳的數(shù)目(原來的一半)減去頭的數(shù)目,就是兔子的數(shù)目。大膽創(chuàng)意,絕妙的解法!
例5:已知復數(shù)z,z=1,求z-2i的最值。
解法1(代數(shù)法):設(shè)z=x+y