☉江蘇省西亭高級(jí)中學(xué) 王 進(jìn)
我們都聽過(guò)一句名言:數(shù)學(xué)是思維的體操.其實(shí)這句名言最早是由十八世紀(jì)俄國(guó)元帥蘇沃洛夫——一位軍事家說(shuō)的,后來(lái)不斷被前蘇聯(lián)教育家引用至今.我們很納悶:為什么這句話首先是一位軍事家想到的呢?其實(shí),在軍事作戰(zhàn)中不斷需要使用各種思維辨解、判斷,需要極強(qiáng)的邏輯分析能力,可以這么說(shuō),軍事家都是不折不扣的數(shù)學(xué)大師.無(wú)獨(dú)有偶,我國(guó)古代軍事家孫子所著的《孫子兵法》正是對(duì)數(shù)學(xué)思維訓(xùn)練的一種體現(xiàn)!其雖然所講的是對(duì)敵作戰(zhàn)的用兵之道,但是也可以將它活用為教師對(duì)學(xué)生課堂思維訓(xùn)練培養(yǎng)之術(shù),從“善戰(zhàn)”與“謀略”巧妙地研究思維規(guī)律,到“知彼知己,百戰(zhàn)不殆”與“待敵者佚”正確形成思維定勢(shì);從“深入則專,主人不克”進(jìn)一步提高思維品質(zhì),將會(huì)出奇制勝,使學(xué)生越學(xué)越聰明,何樂(lè)而不為呢?
我們?cè)O(shè)計(jì)和組織的教學(xué)過(guò)程,不應(yīng)該僅僅是傳授知識(shí)、形成技能的教學(xué)過(guò)程,它應(yīng)該是在進(jìn)行“雙基”教學(xué)的同時(shí),既是學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)的過(guò)程,又是開發(fā)智力、培養(yǎng)能力的過(guò)程,也是發(fā)展學(xué)生個(gè)性品質(zhì),給以教養(yǎng)的過(guò)程.因此,數(shù)學(xué)教學(xué)是思維活動(dòng)的教學(xué).那么如何在數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中提高思維品質(zhì)、發(fā)展思維能力呢?筆者以孫子兵法之謀略結(jié)合案例給予說(shuō)明.
孫子曰:“見勝不過(guò)眾人之所知,非善之善者也;戰(zhàn)勝而天下曰善,非善之善者也.”孫子認(rèn)為戰(zhàn)爭(zhēng)是一門復(fù)雜的綜合藝術(shù),它需要指揮員全面掌握戰(zhàn)爭(zhēng)取勝之道.苦戰(zhàn)贏來(lái)的勝利,雖值得稱道,但也難得稱之為“善戰(zhàn)”.所以真正“善戰(zhàn)”者,必須是有較強(qiáng)的實(shí)力和充分的準(zhǔn)備,且在知己知彼的情況下大獲全勝.孫子揭示的這一現(xiàn)象,不僅是揭示戰(zhàn)爭(zhēng)的普遍規(guī)律,也是批判傳統(tǒng)教學(xué),重視了“雙基”,重視了演繹論證能力的訓(xùn)練,這是必要的.但是現(xiàn)階段數(shù)學(xué)教學(xué),筆者也發(fā)現(xiàn)這樣的現(xiàn)象:我們一直偏重知識(shí)性的訓(xùn)練、熟練程度的訓(xùn)練,卻忽視對(duì)學(xué)生思維方向的訓(xùn)練,這也是受限于應(yīng)試的影響.筆者始終認(rèn)為:對(duì)學(xué)生思維的培養(yǎng)與應(yīng)試不存在必然的不可兼得性,因?yàn)橛辛嗽鷮?shí)的基本功,所以會(huì)追求更深層次的問(wèn)題,必然加深學(xué)生對(duì)深層次問(wèn)題的思考,促進(jìn)了其思維的發(fā)展;反之,有了深刻思維的發(fā)展,使學(xué)生考慮問(wèn)題的全面性、深刻性、反思性等都有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,這也加深了學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題解決和應(yīng)試的促進(jìn)作用.
因此,“謀略”即要豐富聯(lián)想,加強(qiáng)思維能力培養(yǎng),為“善戰(zhàn)”做準(zhǔn)備.但必須提高認(rèn)識(shí):現(xiàn)階段數(shù)學(xué)教學(xué)是一種思維化的教學(xué)活動(dòng),在這樣的教學(xué)活動(dòng)中要努力提高學(xué)生數(shù)學(xué)思維的可塑性,加強(qiáng)知識(shí)發(fā)生、整合、發(fā)展、聯(lián)系的全過(guò)程.那么思維的過(guò)程是怎樣進(jìn)行的呢?筆者以解題為例,做簡(jiǎn)單剖析.
案例1:求函數(shù)y=2sin2x+sin2x的值域.
孫子曰:“夫未戰(zhàn)而廟算勝者,得算多也;未戰(zhàn)而廟算不勝者,得算少也.多算勝,少算不勝,而況于無(wú)算乎.吾以此觀之,勝負(fù)見矣.”孫子主要講的是“謀略”,其強(qiáng)調(diào)的是戰(zhàn)爭(zhēng)前的預(yù)測(cè),強(qiáng)調(diào)對(duì)敵情的判斷,不對(duì)戰(zhàn)情進(jìn)行預(yù)測(cè),不對(duì)戰(zhàn)情加以了解,一般不可能取得勝利.由此筆者分析上述解題的思考過(guò)程,經(jīng)過(guò)審題,我們同時(shí)從題給條件和結(jié)論中獲得有關(guān)信息——條件信息和目標(biāo)信息.在獲得信息的過(guò)程中,“聯(lián)想”(即“謀略”)已經(jīng)在起作用:數(shù)學(xué)符號(hào)和數(shù)學(xué)概念的相互轉(zhuǎn)化和翻譯;由條件信息進(jìn)一步發(fā)散眾多的結(jié)果,這里聯(lián)想又一次起作用:由有關(guān)數(shù)學(xué)概念和性質(zhì),推導(dǎo)、演變出更多的結(jié)果;條件信息和目標(biāo)信息聯(lián)系起來(lái)思考,初步設(shè)想解題方向,我們稱之為思維定向(即“吾以此觀之,勝負(fù)見矣”),這里更離不開豐富的聯(lián)想(即“謀略”).可以將從孫子用兵中得到的解決問(wèn)題的數(shù)學(xué)思維活動(dòng)用框圖表示如下:
可以這么說(shuō),在解題過(guò)程中思維的定向并不見得一次完成,它往往是由大到小,由粗到細(xì),逐步完成的.從上述思維過(guò)程的分析可以看出:聯(lián)想(即“謀略”)在思維活動(dòng)中占據(jù)著重要的地位.
人們的思維活動(dòng)離不開豐富的聯(lián)想.當(dāng)一個(gè)學(xué)生獲得信息之后,能否產(chǎn)生豐富的廣闊的聯(lián)想,一是取決于該學(xué)生大腦中儲(chǔ)存的思維定勢(shì)的質(zhì)量,二是取決于該學(xué)生的思維品質(zhì),特別是思維的深刻性和靈活性.
孫之曰:“知彼知己,百戰(zhàn)不殆;不知彼而知己,一勝一負(fù);不知彼,不知己,每戰(zhàn)必殆”,即了解敵人,又了解自己,百戰(zhàn)都不會(huì)有任何危險(xiǎn).因此,如果在教學(xué)中,概念一帶而過(guò),結(jié)論和盤拖出,靠反復(fù)練習(xí)建立“條件反射”,這種條件反射式形成的思維定勢(shì),就容易起負(fù)遷移的作用,即形成不知彼而知己.相反地,在教學(xué)中如果注意知識(shí)發(fā)生過(guò)程的教學(xué),使學(xué)生在積極參加思維活動(dòng)中,盡可能主動(dòng)地獲得思維的成果——概念、公式、定理等,這樣形成的思維定勢(shì),就能較好地起正遷移作用,即知己知彼,對(duì)整個(gè)知識(shí)體系的形成過(guò)程了如指掌,運(yùn)用自如,百戰(zhàn)而不殆.
這個(gè)結(jié)果也很漂亮.只不過(guò)書本上并沒(méi)有把它作為公式.因此,不要把教學(xué)停留在摳題型、對(duì)套路,只講小巧、不要大巧的講解解題術(shù)的水平上,企圖通過(guò)強(qiáng)化解題模式,形成眾多的定勢(shì)來(lái)對(duì)付考試,會(huì)破壞人的靈感,使人呆板.當(dāng)然,數(shù)學(xué)離不開做題.加深概念的理解,領(lǐng)會(huì)公式的實(shí)質(zhì),都要通過(guò)反復(fù)練習(xí)來(lái)進(jìn)行.但是思維的問(wèn)題是一個(gè)教師如何教,怎樣講,不能僅限于大量試題的重復(fù)訓(xùn)練.
上述談到怎么教,怎么講,筆者認(rèn)為,通過(guò)數(shù)學(xué)試題去滲透思維訓(xùn)練需要一種多角度,并且是慢調(diào)細(xì)語(yǔ)式的訓(xùn)練.心理學(xué)家德諾普說(shuō)過(guò):對(duì)于思維訓(xùn)練,從心理認(rèn)知來(lái)看,是一種新、舊知識(shí)的碰撞和沖突,當(dāng)這種沖突漸漸向舊知靠攏時(shí),思維的含量就漸漸被提升起來(lái),但是這種過(guò)程必須是依賴受教者自身不斷的認(rèn)知基礎(chǔ),外界強(qiáng)加的力量并不能使其真正領(lǐng)悟.因此,筆者認(rèn)為潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲般的滲透是對(duì)思維訓(xùn)練比較好的方式,這需要教師提供足夠的思考空間和時(shí)間.
案例3:高一學(xué)生解一元二次方程時(shí),教師會(huì)涉及換元法.精選出一組例題,解下列方程:
一種教法是一道道地講授如何通過(guò)換元把它們轉(zhuǎn)化為一元二次方程求解,然后總結(jié):“凡是遇到無(wú)理方程、倒數(shù)方程,可以考慮用換元法.”但筆者認(rèn)為,要培訓(xùn)思維,可以采用另一種教法即“奇道”.
師:同學(xué)們看看方程(1),這是個(gè)什么方程?
生1:一元四次方程.
師:我們學(xué)過(guò)這樣的方程的解法嗎?我們會(huì)解哪些方程?
生2:我們學(xué)過(guò)一元一次方程、一元二次方程和二元一次方程組的解法.
師:那么怎么解這個(gè)四次方程?
生3:想辦法變成我們會(huì)解的方程就好了.
師:同學(xué)們看看方程(1),在構(gòu)造上有什么特點(diǎn)(將方程(1)寫成:(x2)2-2(x2)-8=0).
生4:可以把x2看成一個(gè)未知量y,即令y=x2,方程可以變成一元二次方程y2-2y-8=0.
師:四次方程雖然沒(méi)有學(xué),我們注意到它構(gòu)造的特殊性——雙二次結(jié)構(gòu),于是可采用變量替換的辦法,即用換元法將它化成我們熟悉的一元二次方程來(lái)解決.利用類似的思想和方法,大家能不能解方程(2)、(3)、(4)呢?(此處不贅述)
師:這些方程的解決都是借助換元法.同學(xué)們想一想:為什么要換元?換元有什么好處?
生5:通過(guò)換元,把生疏的方程轉(zhuǎn)化為我們熟悉的一元二次方程,從而能夠解出這些方程.
師:換元法即通過(guò)變量替換,達(dá)到化繁為簡(jiǎn)、化“生”為“熟”的目的.這種轉(zhuǎn)化問(wèn)題的思想、化歸的意識(shí)是我們處理問(wèn)題的常用數(shù)學(xué)思維.
對(duì)于思維訓(xùn)練,正如后一種教師的教法,使學(xué)生體會(huì)到為什么要用換元法,使用換元法的好處是什么.其思維最大訓(xùn)練正是體現(xiàn)了數(shù)學(xué)中最重要的思想——轉(zhuǎn)化與化歸思想.
總之,本文用于無(wú)聲處聽驚雷的方式闡述了思維訓(xùn)練的幾個(gè)方式.既講了問(wèn)題解決的方向性策略,又引導(dǎo)了思維訓(xùn)練中定勢(shì)思維在解決一般性問(wèn)題中的用處,結(jié)合案例做了一些淺顯的分析,不足之處請(qǐng)讀者海涵.
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