思考不止于“瞻前顾后”
读第61条《一年级数学教学中的思维训练》有感
莱州市文峰中学 程挺模
“有人要把一只狼、一头山羊和一棵白菜从河的这边运到对岸去。不能同时把三样东西都运过去,也不可以把狼和山羊或者山羊和白菜一起留在河岸上。只能够把狼跟白菜一起运,或者每次只带一个‘乘客’。来往运送的次数不限。应当怎样把狼、山羊和白菜都运过去,才能使这些东西都安全到达呢?”
很熟悉吧?这是很多人在儿时接触过的题目,没想到是出自苏霍训练孩子思维的“谜语小故事”。
在这篇文章的最后几句话,苏霍说明了对训练思维的一个总体认识:“把必要范围的知识牢固地保持在记忆里,这是培养创造性思维的重要手段之一;用概念、真理和概括来充实儿童的记忆,以便使概念、真理和概括能够随时作为思维的工具来使用”。但对一些学困生来说,还必须采取一些辅助手段,于是苏霍就特意准备了数学的特殊习题集“谜语小故事”,专门训练学生的思维,前面介绍的那个叫费佳的学生(详见第6条建议)就是其中的受益者。
苏霍首先认识到,“儿童的大脑是在理解周围世界的事物和现象的多方面的联系(因果联系、时间联系、机能联系)的过程中得到发育和增强的”。在谈到学习达到的效果时,他要求“必须教会儿童用抽象概念来思维”。在训练儿童思维时,他还认识到,“应当教会儿童用思维的‘视线’同时把握住好几样事物、现象或事件,并且理解它们之间的联系”。于是,对于学困生,他就搜集并专门准备了类似本文开头那样的若干“谜语小故事”。
为了形象说明解答这些应用题的思维作用,苏霍是用下象棋做比喻的,教师要引导学生记住刚走过的和打算要走的2步到4步棋,如果不把前面的东西保持在记忆里,那就无法走“下一着棋”。我对此的理解是思考要照应到“瞻前顾后”和“前后兼顾”,这就是思维的作用。苏霍在多篇文章中说过,思考是要寻找现象或事物之间的因果关系和意义联系,或者说寻找那个“交集点”,教师点拨指导的应该也是这个“点”。现在看来,对学生个体理解而言,他还需要记住先前已知的条件,推知后面的阶段性结论,这才是学生大脑中内化的思维过程。如果学生的认识想通了,学生的理解也就到位了。
回到开头的谜语题目,学生可以通过画图建个简单模型明细已知条件,根据限制的矛盾条件,只要发现“反复运输”这个“思维点”,问题就迎刃而解了。实际上,思考的证据既可以证实验证也可以证伪反驳的,开头这个问题就兼有证实和证伪的双重性,特别是通过证伪去反正了“证实”的逻辑思想。所以,我说,这是训练儿童思维“瞻前顾后”的一个好题目。
下面,我就分别说说“证实”和“证伪”的思维方法的应用。
先说个数学的“证实”例子。前几天,我听了初一数学《有理数的减法》,在课堂最后的“学以致用”环节,有这样一道题目:大意是某某饮料标准质量是454g,现抽测10瓶,质量分别是460g,450g,455g,458g,454g,449g,450g,454g,456g,460g,那么,10瓶饮料的总质量是多少?学生提供的典型算法有两种:一种是把10瓶的实际质量分别加起来;第二种是先算出每瓶与标准质量的差值分别是6g、-4g、1g、4 g、0、-5 g、-4 g、0、2 g、6 g,计算差值之和,再加上4540g。接下来,让学生比较那种算法更快,并说明第二种算法要用到有理数加法的交换律、结合律,相反数等知识,使运算速度加快了。两种方法都能证实问题,但第二种更科学,因为抽出了数学模型,加快了运算速度,这是建模思维和比较思维的联合运用。
再看个物理分析电路故障的题目。题意是,有一个两只小灯泡组成的串联电路,闭合开关后,发现两灯不亮,电流表也无示数,怀疑有断路。先用电压表的两个线头去分别试触各个元件,先从电源开始,发现电源没有问题,再分别试触小灯泡、开关、导线等,只发现在“闭合的开关”两端显示电压接近于电源电压。请判断,断路点在何处?这就是通过“证伪”的方法,去逐一排除的。断路点就在“闭合的开关”处,实际开关虽然闭合,但因为接触不良或开关质量原因,实际并没有接通电路,导致电压表相当于串联于电路中,因为内阻过大,分压较多,显示电压接近于电源电压。不光是物理学科,数学证明题、化学推断题,有不少都是通过“证伪”反驳而发现“实证”答案的。这也是一种科学的逆向思维方式。
除此以外,还有一种思维方式叫做“旁证”的,文科教学“博征旁引”就是这样的道理。以阅读古诗词为例,要把握作者写作的真实情感,一定要了解作者的写作背景和所处的环境条件,知道这些“旁证”因素,才能全面把握和准确分析诗词的真正含义。例如杜甫的《望岳》是在24岁所写,看看作者青春年少的豪气与志向:“岱宗夫如何?齐鲁青未了。造化钟神秀,阴阳割昏晓。荡胸生曾云,决眦入归鸟。会当凌绝顶,一览众山小”。杜甫的《春望》是在45岁所写,看到安史之乱给长安带来的萧条零落景象,有感而发:“国破山河在,城春草木深。感时花溅泪,恨别鸟惊心。烽火连三月,家书抵万金。白头搔更短,浑欲不胜簪”。这两首诗就放在初二语文课文里,让学生对比阅读,不了解“旁证”的写作背景,学生是不能理解诗人的抱负和忧思心情的。由此还有他的拓展阅读,诸如“三吏三别”、《茅屋为秋风所破歌》,以致上升到“安得广厦千万间,大庇天下寒士俱欢颜”的忧国忧民的大意情怀。同理,对李白、苏轼等大家的阅读,都应该兼顾“旁证”背景,进行对比阅读和拓展感悟的。
我对培养思维的理解,是不止于一年级数学思维的训练的。我的意思是这样的,思考是要在“瞻前顾后”分析的基础上,还要学会正面理性思维的演绎,逆向反驳思维的证伪,以及关注背景条件的“旁引”发散思维。对中学生来说,思维的训练要做到:“瞻前顾后”,还要看“两边”。这样,理想的思维状态就成了三个阶段:瞻前:看山是山,看水是水;顾后:看山不是山,看水不是水;看两边:看山还是山,看水还是水。