趙久軍
[摘 要] 解題教學是數學學科的重中之重,筆者認為,在教學中有意培養(yǎng)學生的直覺思維,有助于學生在審題環(huán)節(jié)中準確找到解題的切入點,提高解題效率.
[關鍵詞] 直覺思維;解題
所謂直覺思維,布魯納認為直覺就是一種直接的、非漸進的、以視覺形象為思維媒介的、對問題飛躍式的直接把握和解決. 因而,這種思維方式在操作上是內隱的,表現上是頓悟的,常常能迸發(fā)出新異的思維成果,帶有創(chuàng)新性,是進行創(chuàng)造性活動的重要的思維方式. 數學最初的概念都是基于直覺,數學發(fā)展史上的一些重大發(fā)現,如牛頓發(fā)明微積分,笛卡兒創(chuàng)立解析幾何,高斯對代數學基本定理的證明等,無一不是直覺思維的杰作.
直覺思維在解解答題方面的
價值
數學問題的解決離不開直覺. 解決數學問題時,數學直覺思維表現為不經過逐級分析、嚴謹論證,而是直接從整體上把握問題實質,迅速敏捷、大膽猜出解題切入點(結論),即直覺先已幫助我們對結論或解題思路產生預見. 實際教學中往往偏重演繹推理的訓練,強化形式論證邏輯的嚴密性,這往往忽視了直覺思維在解題中的預知導向和頓悟作用,也失去了數學思維形成過程中直觀生動的一面,在一定范圍上限制了學生思維素質的提高,與素質教育的要求背道而馳,所以在數學教學中應注重培養(yǎng)學生的直覺思維.
例1?搖 如圖1,在矩形ABCD中,將點A翻折到對角線BD上的點M處,折痕BE交AD于點E;將點C翻折到對角線BD上的點N處,折痕DF交BC于點F.
(1)求證:四邊形BFDE為平行四邊形;
(2)若四邊形BFDE為菱形,且AB=2,求BC的長.
1. 對于第(1)問
(1)直覺發(fā)現
由于圖1中的陰影部分是出題人特意給出的,所以,在學生識圖的過程中,自然更容易從圖1中提取出圖2和圖3兩個圖形,這兩個是學習三角形全等時的常見圖形,所以,從學生的直覺看,必然會認為通過證明圖2或圖3中的兩個三角形全等是問題解決的切入點.
(2)條件轉化
根據題意,由矩形的性質、圖形翻折的性質,可作如下圖注(如圖4).
(3)解題思路
在本問的解決中,如果選擇“一組對邊平行且相等的四邊形是平行四邊形”來證明,圖2、圖3都可取,即通過三角形全等來證明,這對于基礎扎實的學生來說,就是書寫的問題,而不必費心思考. 當然,作為教者,必須讓學生認識到:用圖3證明比用圖2證明來得更簡便些;如果選擇“兩組對邊分別平行的四邊形是平行四邊形”(定義)來證明此問,則要把圖2、圖3看成一個整體來思考,借助“內錯角相等,兩直線平行”即可解決問題. 這種方法比通過證明三角形全等來解決顯得更簡便.
從教學情況來看,大部分學生是通過三角形全等來證明的,只有很少一部分學生是通過定義來證明的(當然,這部分學生的成績較優(yōu)異). 充分訓練學生憑直覺解題,雖有時會用時長一點,但這是提高解題效率和正確率的一個可取方法.
2. 對于第(2)問
第(2)問的條件發(fā)生了變化,即四邊形BFDE變成菱形,那么圖形相應地也要發(fā)生變化. 學生可以重新畫個圖,這雖會耽誤時間,但能幫助我們解決問題,而不至于什么都寫不出來. 如果不重新畫圖,那又該如何做呢?
(1)直覺1:從基本圖形入手
由原圖,憑直覺,學生不難提取出圖5這一典型圖形(實線部分為菱形的一半),再根據“菱形四邊相等”這一性質入手進行標圖,根據等腰三角形的性質易證BD=2DN=2DC=2AB=4,再在Rt△BCD中由勾股定理即可求得BC. 這是命題人想要的解題思路,當然這是不重新構圖的一種解法.
(2)直覺2:利用特殊角的三角函數值解直角三角形
條件只給了AB一條邊的長,而要求出同為矩形一條邊的BC的長,是否會存在特殊角呢?這是基礎扎實的學生拿到題目后的一種本能想法——直覺思維.
于是,由翻折、“菱形的對角線平分一組對角”這兩點入手進行標圖,學生便發(fā)現了∠EBA=∠EBM=∠DBC=30°,由此,利用特殊角的三角函數可求出BC. 雖說現行多種版本的教材里“在直角三角形中,30°角所對的直角邊等于斜邊的一半”這一定理不再直接用了,但是特殊角的三角函數對九年級學生來講應該不是難點. 這一解題思路,回避了圖1與問題(2)題意不合之不足,是不同于命題人思路的另一解法,但從直覺思維角度來說,又是一個必然.
直覺思維在選擇題、填空題方
面的價值
直覺思維不僅在解決以上解答題方面有其特有的價值,其在一些諸如選擇題、填空題等小分值問題上也常會使分數來得易如反掌.
例2?搖 如圖6所示,已知等腰梯形ABCD的下底BC與上底AD的差恰好等于腰長,AB∥DE,則∠DEC等于( )
A. 75° B. 60° C. 45° D. 30°
面對如此標準的圖形,學生“憑直覺”也能猜出答案是多少,而無須懷疑自己,理由是:求角的度數,但題目中沒有給出任一角的度數,這只能說明所求的這個角所在的圖形是一個特殊的圖形,諸如正多邊形、等腰直角三角形、長方形等,而此題中的∠DEC是△DEC的一個內角,那么,這個三角形要么是等邊三角形,要么是等腰直角三角形,因為規(guī)范試卷的圖形是標準的,所以學生自然想到∠DEC是等邊三角形DEC 的一個內角,即為60°而不是45°.
數學來源于直覺,直覺能幫助我們解決問題. 通過以上例題的分析我們知道:當通過對所要解決的數學問題的結構特征、數據特征、圖形特征等的觀察和分析,啟動直覺思維,進行合情推理,可以快速而有效地解決問題,但作為數學教師的我們,應該在教學中多關注學生的直覺思維培養(yǎng). 當然,我們同時也要認識到,直覺思維是以已有的知識和經驗為基礎的,只有具備了堅實的知識基礎,積累了豐富的數學經驗,加以迅速的判斷力和敏銳的想象力,才能產生直覺思維.
愛因斯坦認為,在科學研究和創(chuàng)造發(fā)明中,“真正可貴的是直覺思維”. 當然,我們同時也要認識到,在沒有經過嚴格的推理論證和計算之前,就能夠對問題作出判斷、得出結論或預見解題途徑,這并不是主觀臆斷,而是以對學科知識的深刻理解為基礎,以對事物的敏銳觀察為前提的,是創(chuàng)新型人才的必備素質,作為教師的我們,應該在教學中多關注學生直覺思維的培養(yǎng).endprint