陳曉嫚
想象,聽(tīng)起來(lái)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)一點(diǎn)關(guān)系也沒(méi)有,甚至有人認(rèn)為:只有詩(shī)人才需要幻想. 這是沒(méi)有理由的,縱橫科技的發(fā)展史,凡是具有創(chuàng)見(jiàn)的科學(xué)家,無(wú)不具有高度發(fā)達(dá)的想象力.
一、借助想象,激活學(xué)生學(xué)習(xí)靈感
數(shù)學(xué)是最嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué),但即使是以邏輯思維為主的數(shù)學(xué)研究活動(dòng)也離不開(kāi)想象. 據(jù)說(shuō),伽利略的比薩斜塔實(shí)驗(yàn),首先是在想象中完成的. 曾聽(tīng)過(guò)一位專家學(xué)者的講座,他說(shuō):我們?cè)诮虒W(xué)平行線時(shí),當(dāng)我們想象在一個(gè)無(wú)限伸展的平面上,經(jīng)過(guò)直線外一點(diǎn)只有一條平行線時(shí),就得到了歐幾里得幾何學(xué);而當(dāng)羅巴切夫斯基、黎曼等人想象到:在平面上,過(guò)直線外一點(diǎn)可以引兩條以上平行線或者根本沒(méi)有平行線時(shí),就創(chuàng)造了非歐幾何. 再比如我們都知道:在歐幾里得幾何里,任意一個(gè)三角形的內(nèi)角和都等于180°. 但在非歐幾何里,三角形內(nèi)角和則可以大于180°,也可以小于180°. 那么這個(gè)發(fā)現(xiàn)者必須具有高度的想象力. 如我在教學(xué)二年級(jí)奧數(shù)時(shí)有這樣一個(gè)數(shù)學(xué)例題:
“若干只雞和兔關(guān)在一個(gè)籠子中,從上面數(shù)共有20個(gè)頭,從下面數(shù)共有52只腳,求雞、兔各有多少只?”(即雞兔同籠問(wèn)題)
按部就班地思考,確實(shí)不容易找到正確的解題方法. 但如果我們作出這樣一個(gè)有趣的想象:籠子里的雞都用一只腳站立,而兔子只用后兩腳站立,這時(shí)籠子下面只有原來(lái)雞腳和兔腳的一半,即(52 ÷ 2 =)26只. 接著,假設(shè)雞全部跑出去了,籠子里的兔再抬起一只腳,與剛才相比20只雞兔就少了20只腳,這時(shí),從下面數(shù)只有(26 - 20 = )6只腳,且全是兔腳,每只兔腳與一個(gè)兔頭對(duì)應(yīng),所以共有6只兔,14只雞. 還可以這樣想象籠子里全都是雞,只要用一個(gè)簡(jiǎn)單的圖就可以清晰地顯示出解題思路:
畫(huà)20個(gè)圈代表頭,再在每個(gè)頭上添腿,可以在頭上都添兩條腿,這樣一共有40條腿. 為了添足52條腿,可以在一些頭上再添兩條腿,使它們變成兔. 顯然只要把6只雞變成兔,就恰好湊成52條腿. 這不需要算式,心算就得到了答案,這全是想象的功勞.
二、預(yù)設(shè)想象空間,發(fā)展學(xué)生空間思維
想象是直觀的發(fā)展,是進(jìn)一步抽象的中介. 同樣,在數(shù)學(xué)課堂上通過(guò)想象可以幫助學(xué)生思維,降低思維坡度. 如一位教師在教學(xué)“圓柱體側(cè)面積”時(shí),師生共同推導(dǎo)出“圓柱體側(cè)面積=底面周長(zhǎng)×高”公式之后,出示了3組數(shù)據(jù)讓學(xué)生展開(kāi)想象,充分討論:
(1)甲圓柱,底面直徑20厘米,高1厘米;
(2)乙圓柱,底面直徑1厘米,高20厘米;
(3)丙圓柱,底面直徑1厘米,高3.14厘米.
想象:(1)根據(jù)這3個(gè)圓柱體和已有的數(shù)據(jù),閉上眼睛想象一下,這3個(gè)圓柱體是什么樣子?用你的語(yǔ)言描述一下. (2)想象一下這3個(gè)圓柱體側(cè)面展開(kāi)的圖形又是什么樣子?通過(guò)學(xué)生的想象、討論教師分別驗(yàn)證.
這段教學(xué),通過(guò)充分的想象,讓學(xué)生在建立表象的思維過(guò)程中,促使學(xué)生想象過(guò)程的實(shí)施,通過(guò)直觀驗(yàn)證,強(qiáng)化形成的表象,促成成功的想象,同時(shí)又培養(yǎng)了學(xué)生的空間想象能力.
又如在教學(xué)第七冊(cè)“觀察物體”一課時(shí),我出示一個(gè)由四個(gè)小正方體搭成的物體,從正面觀察到的形狀是:
讓學(xué)生以小組為單位,擺出這個(gè)物體的形狀. 學(xué)生張開(kāi)想象的翅膀,在小組里擺出了各種不同形狀的物體. 主要有以下幾種:
(1) (2) (3)
(4)
通過(guò)這一想象活動(dòng),發(fā)展了學(xué)生對(duì)立體圖形的空間想象力,使課堂有形的活動(dòng)變成無(wú)形的想象空間,讓學(xué)生迸發(fā)出智慧的火花.
三、培養(yǎng)想象,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思路
心理學(xué)研究發(fā)現(xiàn):兒童的創(chuàng)造能力,高于成人,這可能與兒童有豐富的想象力有關(guān). 而想象力對(duì)于創(chuàng)造力的作用,正如心理學(xué)家唐德所說(shuō):“想象力是一股強(qiáng)大的創(chuàng)造力量,它能夠從實(shí)際自然所提供的材料中創(chuàng)造出第二自然. ”同其他數(shù)學(xué)能力一樣,想象力并不是從天上掉下來(lái)的,也不是頭腦中固有的而是學(xué)生在學(xué)習(xí)、實(shí)踐中逐步培養(yǎng)和鍛煉出來(lái)的. 而培養(yǎng)想象力方面,數(shù)學(xué)無(wú)疑具有獨(dú)厚的條件. 因此,教師要在教學(xué)中大力培養(yǎng)學(xué)生的想象力,讓學(xué)生在豐富的想象活動(dòng)中拓寬思路,更好地創(chuàng)新.
如我在教學(xué)一年級(jí)第一冊(cè)“認(rèn)識(shí)物體”活動(dòng)課時(shí),在學(xué)生對(duì)長(zhǎng)方體、正方體、圓柱、球有了初步的認(rèn)識(shí)后,我設(shè)計(jì)了一個(gè)與日常生活聯(lián)系的數(shù)學(xué)問(wèn)題:安排學(xué)生以小組為單位,用不同的立體圖形搭出各種物體. 學(xué)生展開(kāi)豐富的想象力,有搭汽車的、坦克的、小狗的、高樓大廈的、房子的,等. 學(xué)生興趣盎然,積極性很高,同時(shí)學(xué)生的思維得到了有效的發(fā)展.
又如,在此數(shù)學(xué)活動(dòng)課上我設(shè)計(jì)了一道常見(jiàn)的,甚至可以說(shuō)是“陳舊”的智力題:“樹(shù)上有8只鳥(niǎo),獵人用槍打死了一只,這時(shí)樹(shù)上還有幾只鳥(niǎo)?”題目一出示:
生1:樹(shù)上沒(méi)有鳥(niǎo)了,因?yàn)榇蛩赖牡粝聛?lái),其他鳥(niǎo)聽(tīng)見(jiàn)槍聲全飛跑了.
這時(shí)我問(wèn):你們有不同意見(jiàn)嗎?此時(shí),學(xué)生就有了多種不同的答案:
生2:樹(shù)上還有1只鳥(niǎo),其余的全飛走了,就剩那只死掉的鳥(niǎo)還掛在樹(shù)枝上.
生3:樹(shù)上還有7只鳥(niǎo),我想獵人使用無(wú)聲手槍打的,打死的一只還掛在樹(shù)上,另外7只鳥(niǎo)沒(méi)有受到驚嚇.
最后有一名學(xué)生輕輕地說(shuō):樹(shù)上還有1只鳥(niǎo),是那只死鳥(niǎo)的媽媽,它正在樹(shù)上哭,不肯離開(kāi).
兒童的想象力是多么的豐富,所以,在教學(xué)中教師要關(guān)注學(xué)生的想象力,多給學(xué)生留有想象的空間和時(shí)間,讓學(xué)生學(xué)會(huì)想象,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)假設(shè),讓學(xué)生在發(fā)展思維,培養(yǎng)空間想象能力的同時(shí),幫助學(xué)生插上想象的翅膀,在數(shù)學(xué)的世界里翱翔.