初中数学直觉思维的应用举例及培养

时间:2022-09-30 11:19:24

初中数学直觉思维的应用举例及培养

摘 要:直觉思维在思维能力中占有重要地位,它有着自己的特点、形式和表现,在解选择题上能帮助学生迅速而准确地找出问题的答案。在平时的数学教学中,数学教师应研究思考如何训练学生的直觉思维。

关键词:直觉思维;数学直觉;应用

数学解题中常常有灵机一动和豁然开朗的情况发生,记得上锐角三角函数探索互余两角正余弦关系时,问学生一道数学题:RtABC中,∠C=90°,SinA=3/5,则CosB=____,学生观察了一会儿,马上就回答是3/5,然后我又让学生根据锐角三角函数定义计算,真的是这个答案,这说的就是数学的直觉思维。现代伟大的数学家、物理学家和天文学家彭加勒说:“逻辑用于论证,直觉可用于发明。”苏联科学家凯德洛夫则更明确地说:“没有任何一个创造能离开直觉活动。”科学史表明:很多重大科学发现都得益于直觉,数学发现也不例外。下面以解初中数学选择题为例,谈谈直觉思维在解数学选择题过程中所起的作用。

由于解选择题只要求将正确答案从几个选项中挑选出来,而且不要求写出解题过程,容许合情猜想,因此,直觉洞察力就显得特别可贵。正如法国数学家彭加勒所说,直觉在数学发现中的作用就是“选择作用”。选择题的主要功能是便于培养、考察学生的直觉判断力。对于一些典型的选择题来说,完全可以凭直觉迅速做出选择。解选择题的方法很多,这里着重介绍怎样借助直觉思维迅速形成判断的一些方法。

一、直接挑选法

要想从所给的选项中直接挑选出正确的答案,除了要对数学的基本概念、基本法则极为熟悉外,还必须具备一定的解题经验。不过,有些问题,不必通过具体演算步骤后再做出选择,只要在考虑问题的条件和选项的基础上,凭直觉就能迅速做出选择。

例1.-5的绝对值是( )

A.5 B.-1/5 C.―5 D.1/5

分析:本题直接根据绝对值的定义得到―5的绝对值是5,故选A。

二、筛选法

有时,我们面临的问题不易从正面入手直接挑选出正确的答案,那么可以转而从反面入手。因为选择题的正确答案已在选项中列出,从而逐一考虑所有的选项,排除其中不正确的,剩下的就是正确答案。对于某些问题,可以在仔细观察问题之后,凭直觉迅速筛选。

例2.(2006年宁德中考试题第16题)梯形ABCD,AD∥BC,对角线AC与BD相交于点O。设AD=a,BC=b,AOD、AOB、BOC、COD的面积分别为S1、S2、S3、S4,则下列各式中错误的是( )

A.S4=S2 B.S1:S2=a:b

C.S2:S3=a:b D.S1:S3=a:b

分析:因为AD平行BC,AC,BD是对角线,所以知道AOD∽OBC;于是知道两个相似三角形的面积之比是对应边长相似比的平方,即AD:BC=OD:OB=OA:OC=a:b,所以S1:S3=a2:b2,考虑OAD和OAB,两者等高,所以面积比等于底边OD和OB之比,即S1:S2=a:b;同理知道S2:S3=a:b,故应选择(D)。

三、整体把握法

解决问题的关键之一是要抓住要点。过早地拘泥于细节会陷入“瞎子摸象”的困境。如何去抓住要点?解题时不宜过早盯住某个局部条件和结论,而要先放眼整体,包括条件与结论在内。直觉思维的重要特征之一就是从整体上对事物做出迅速判断。注意从整体上把握问题,以数学的基本知识,基本法则为依据,加以我们以往的经验,往往可以顺利地对问题做出正确选择。

例3.已知代数式x+2y的值是3,则代数式2x+4y+1的值是

( )

A.1 B.7

C.4 D.不能确定

解析:如果着眼于求解代数式中x与y的值,将陷入困境。我们从整体代数式考察一番,根据其中2x+4y是x+2y的两倍就是6,因而代数式2x+4y+1的值是7,故知正确答案是(B)。

四、特殊值法

有些选择题所涉及的数学命题与字母的取值范围有关,在解这类选择题时,可以考虑选取某些个特殊的值,代入原命题进行验证,然后排除错误的,保留正确的,这种解答方法称之为特殊值排除法。

例4.将分式■中的x,y的值扩大3倍,所得分式的值

( )

A.扩大3倍 B.缩小3倍

C.不变 D.以上均不正确

分析:根据分式有意义,只要x+y≠0,当x=1,y=2代入原分式,得■,当x=3,y=6代入得■,再任选一组,可以检验得到的值不变,故选C。

“跟着感觉走”是教师经常讲的一句话,其实,这句话里已经蕴涵着直觉思维的萌芽,只不过我们没有把它上升为一种思维观念,我们应该在平时的课堂教学中明确提出,培养学生敏锐的观察力和洞察力,提高学生的自信力,激发学生学习数学的兴趣。

总之,合理地利用直觉思维有助于开拓学生的解题思路,特别是在解选择题中能起到事半功倍的作用。然而,直觉与经验有密切的关系,直觉源于对基础知识的掌握,源于对解题经验的总结与思考,因而也具有局限性。直觉思维不是万能的,只是数学问题的解决方法之一,唯有勤于思考、实践、精于总结,使经验条理化才能提高解题能力。

参考文献:

[1]刘云章,马复.数学直觉与发现.安徽教育出版社,1991.

[2]任樟辉.数学思维论.广西教育出版社,1990.

[3]张奠宙,过伯祥.数学方法论稿.上海教育出版社,1996.

(作者单位 福建福鼎七中)

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