淺談數(shù)學(xué)教學(xué)中思維的培養(yǎng)
內(nèi)容摘要:思維是學(xué)習(xí)的靈魂,是學(xué)生學(xué)習(xí)成功的必備條件,更是智能發(fā)展的基礎(chǔ)。它不僅直接影響教學(xué)質(zhì)量的提高,更是影響錢學(xué)森式的學(xué)生探究潛能的培養(yǎng)。因此,在數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中,想讓學(xué)生變得更聰明睿智,更富有創(chuàng)造才能和開拓精神,其中,思維的培養(yǎng)是數(shù)學(xué)教育中非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。究竟如何進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生思維呢?本文是我多年的數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中的一些體會(huì)。
關(guān)鍵詞:深入淺出式思維,換元思維,特殊思維,聯(lián)想思維
古人云:“授人以魚,不如授人以漁”。眾所周知,在中學(xué)階段數(shù)學(xué)教學(xué)中,除了教學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)外,更重要的是傳授學(xué)生如何學(xué)習(xí)思考問題的方法。故培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立運(yùn)用科學(xué)的思維方法去發(fā)現(xiàn)真理、總結(jié)規(guī)律、解決實(shí)際問題是數(shù)學(xué)教學(xué)成敗的關(guān)鍵。在實(shí)踐教學(xué)中,學(xué)生常常會(huì)遇到一定難度的數(shù)學(xué)習(xí)題。教學(xué)中,通過把有待解決的問題逐步轉(zhuǎn)化為可以解決的問題,從而化繁為簡(jiǎn),化難為易或變“正面強(qiáng)攻”為“側(cè)翼攻擊”等一些過程,而對(duì)他們進(jìn)行思維訓(xùn)練,達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的目的。現(xiàn)分四點(diǎn)陳述:
一、深入淺出式思維
許多數(shù)學(xué)問題即使最復(fù)雜,也是由一個(gè)個(gè)簡(jiǎn)單問題組成的。若把復(fù)雜的問題分解為一個(gè)個(gè)簡(jiǎn)單的原始問題,問題就迎刃而解了。
如圖:三角形ABC中,D、E分別是AB,AC上的點(diǎn),∠ADE=∠C。求證:AD×AB=AE×AC。
分析:直接證明由一點(diǎn)引出的兩條射線中的四條線段的等積式是比較困難的。對(duì)相似形的入門課來說,啟發(fā)學(xué)生的思維尤其重要。我們將等積式AD×AB=AE×AC轉(zhuǎn)化成比例式AD:AE=AC:AB,再由比例式中的對(duì)應(yīng)線段找相似的三角形。由∠ADE=∠C,∠A為公共角。則將問題轉(zhuǎn)化成用最簡(jiǎn)單的三角形相似判定定理,證明三角形ADE與三角形ACB相似.。
證明:∵∠ADE=∠C,∠A為共公角,∴三角形ADE∽三角形ACB,
∴AD:AE=AC:AB,∴AD×AB=AE×AC。如此把問題深入淺出,將復(fù)雜變簡(jiǎn)單地找突破口,從而找出解題規(guī)律。若經(jīng)常這樣訓(xùn)練學(xué)生的思維,將會(huì)大大提高學(xué)生分析問題解決問題的能力。
二、換元思維
數(shù)學(xué)代數(shù)教學(xué)中,用換元思維可以把復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化。
高次方程低次化:
例:解方程: x4+6x2+5=0。
解: 設(shè)x2=Y,那么x4=Y2,則原方程化為Y2+6Y+5=0。解這個(gè)方程得Y1=1,Y2=5。 當(dāng)Y1=1時(shí),x2=1,解得x=1和 x=-1。當(dāng)Y2=5時(shí),x2=5,解得x=■和x=-■ 。所以原方程有四個(gè)根:x1=1,x2=-1,x3=■,x4=-■。
無理方程有理化:
例:解方程2x■+3x-5■ +3=0。
解: 設(shè)■ =Y,那么2x■+3x+9=Y■ 即2x■+3x=Y■-9 ,于是原方程化為Y■-5Y-6=0 。解得這個(gè)方程得Y1=-1,Y2=6。當(dāng) Y1=-1時(shí),■=-1,根據(jù)算術(shù)平方根的意義,方程無解。當(dāng) Y2=6時(shí),得■ =6,兩邊平方得2x2+3x+9=36即2x2+3x-27=0。解這個(gè)方程得x1=3,x2=9 都是原方程的根。
這就是用換元的思維來轉(zhuǎn)化較繁的代數(shù)問題,降低解題難度。實(shí)踐告訴我們,學(xué)生均能收到良好的效果。
三、特殊思維
由特殊到一般,或由一般到特殊,這是人們分析問題、研究問題的常用思維方法。這種思維在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中有著十分廣泛的應(yīng)用。通過特殊問題,能悟出一般問題的思路及解題方法。
例:如圖,由等邊三角形ABC內(nèi)任一點(diǎn)P,向三邊作垂線,則三垂線段之和為定值。
分析:因?yàn)轭}目沒有告訴我們定值是什么,故難以找到突破口?紤]P是等邊三角形ABC內(nèi)任一點(diǎn),則P可在三角形內(nèi)任意移動(dòng),這時(shí)將P移到最特殊的位置——等邊三角形的頂點(diǎn)B點(diǎn)(或C點(diǎn)),或讓P沿PE落下到BC上的一點(diǎn)E,再讓E點(diǎn)移動(dòng)B點(diǎn)(或C點(diǎn)),B點(diǎn)向三角形ABC的三邊做垂線,這三條垂線段的和就是等邊三角形ABC邊上經(jīng)過頂點(diǎn)B的高。從而通過特殊思維法,得到此題三垂線段之和為定值。
四、聯(lián)想思維
研究一個(gè)新的數(shù)學(xué)問題,很自然會(huì)聯(lián)想到學(xué)過的相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí),或相似、或相反、或相近。由此,通過新舊知識(shí)的串聯(lián),把新問題轉(zhuǎn)化為有關(guān)的學(xué)過的舊知識(shí)來研究,由條件反射會(huì)引起人腦中與它有類似的印象回憶。如研究直線與圓的位置關(guān)系時(shí),很容易想到點(diǎn)與圓的位置關(guān)系,再由點(diǎn)與圓的三種位置關(guān)系,通過直線與圓作相對(duì)運(yùn)動(dòng)得出直線與圓的三種位置關(guān)系。分式的運(yùn)算法則,則又使人想起分?jǐn)?shù)的四則運(yùn)算法則,從分式的約分聯(lián)想到分?jǐn)?shù)的約分與通分,由相似三角形的判斷聯(lián)想到三角形的全等的判斷及性質(zhì)等等。如,設(shè)有三個(gè)方程X2+9KX-4K+3=0,X2+(K-1)X+K2=0,X2+2KX-2K=0, 至少有一個(gè)方程有實(shí)數(shù)解,求K的取值范圍。
分析:“三個(gè)方程至少有一個(gè)有實(shí)數(shù)解”的K值范圍,就要分別考慮有一個(gè),二個(gè),三個(gè)方程有實(shí)數(shù)解的各種情形,這樣,問題就顯得非常復(fù)雜。從全體實(shí)數(shù)集合來說,一部分實(shí)數(shù)使三個(gè)方程至少有一個(gè)有實(shí)數(shù)解,而其余的實(shí)數(shù)使三個(gè)方程都沒有實(shí)數(shù)解的實(shí)數(shù)集合,那么另一部分實(shí)數(shù)的集合就是問題的答案。這就使解題過程大為簡(jiǎn)化。又如,將分?jǐn)?shù)方程轉(zhuǎn)化為整式方程,將多邊形的問題轉(zhuǎn)化為三角形的問題。
例:設(shè)X1,X2為一元二次方程 X2-3X-4=0的兩根,不解方程求 X12+X22的值。
分析:求兩根平方和,直接求顯然較復(fù)雜,將問題轉(zhuǎn)化成X1, X2這兩根有關(guān)的一元二次方程的根與系數(shù)的關(guān)系來解決。
解:∵ X1, X2是X2-3X-4=0的兩根,∴ X1+X2=3,X1·X2=-4, 。所以X12+X22=(X1+X2)2-2X1·X2=32-2(-4)=17 。
聯(lián)想思維能讓學(xué)生牢牢掌握基本知識(shí),靈活解題方法,從而提高解題技能。
當(dāng)然,以上四種思維方法是相互滲透,相輔相成的。陶行知先生說:“教是為了不教! 中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,想法讓學(xué)生變得更聰明睿智,更富有創(chuàng)造才能和開拓精神,才能成為社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的高素質(zhì)人才。思維的培養(yǎng)是數(shù)學(xué)教育成敗的關(guān)鍵。
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