浅谈如何在解题教学中培养学生的思维能力
2017-12-31杨庆元
【摘要】 在高中数学新课标中,对学生的思维能力要求越来越高,同时也对数学教学提出了更高的要求,培养学生思维能力是个大课题,是个系统的工程。本文主要针对当前高中生数学思维能力发展状况和特点,从一个数学课堂教学中的一个环节说起,浅谈解题教学角度介绍如何培养学生的思维能力及现实意义.
【关键词】 思维能力 培养 解题
高中数学新课标指出,\"解决实际问题的能力\"是数学教学主要目的之一,它是以思维能力、运算能力、空间想象能力等三个基本能力作为前提和基础,它把思维能力放第一位,从中可见它的重要性。本文就从解题教学中谈谈自己的一些教学实践,分以下几个方面。
一、现高中学生的数学思维发展情况
高中阶段是学生数学思维发展的关键阶段,根据调查,目前高中生对数学思维的发展呈现出两个主要现象,抽象逻辑思维日益发展,且数学思维的批判性和独立性表现明显。高中生数学思维发展的特点主要体现为以下几点:
1. 学生抽象思维能力有待提高
由于高中生年龄特征及知识发展水平的局限,学生具体形象思维的成分较大,主要靠直观思维,对具体、形象的问题,思维比较活跃和顺畅,而对抽象问题,一时找不到解释,便茫然无措,习惯于某种思维定式,遇到问题,一味期望能套用某个现有公式,思维的变通性和应变能力较差。
2. 学生思维呈现狭隘性、直观性
学生对数学知识理解存在偏颇,在解决数学问题时,不注意挖掘所研究问题中的隐含条件,抓不住问题中的确定条件,影响问题的解决。
例1:对于非负实数x,y满足x+2y=2,求x2+y2的最大、最小值。
分析:在解决这个问题时,如没有注意x,y的范围,
即(0≤x≤2,0≤y≤1),就容易产生错误。
3、 学生思维呈现盲从性、懒惰性
很多学生在解题中不爱独立思考,不能对问题提出自己的想法,通常倾向于追随他人的思路,往往从旁人的答案中记忆解题方法,不善于提出疑问,没有自己的见解,学生自主发现问题、分析问题、总结问题的能力较差,平时一做好题目了事,有惰性,懒于总结,反思。
例2:已知x,y均是正数,且3x2+2y2=6x,试求z=求x2+y2的最值。
分析:多数学生会这样求解:因为2y2=6x+3x2,所以z=x2+y2=-12(x-3)+92,因为(x-3)2≥0,所以z=x2+y2的最值是92。此解法如果不认真检查,表面上看似乎没有问题,此时z的最大值是在x=3时取得的,但是,由已知条件2y2=6x+3x2≥0可得,0≤x≤2,可以看出x≠3,上述解法其实是错误的。
二.如何在解题教学中培养思维能力
1. 观察题目条件、式子等结构特征,培养学生思维的直觉性
观察即审题,是解题中首先进行的直觉思维活动,明确问题的已知条件和求解目标,分析问题的基础。在数学思维过程中,人们常常依靠直觉、灵感进行选择、判断形成数学猜想,在数学学习中起着重要的作用。在高中数学教學中,培养学生善于观察的习惯,有助于培养学生的直觉思维能力。直觉思维经常与解决数学疑难问题相联系,有时从题目的数形特征就可以发现题目的内在规律,进而找到解题的突破点。
例3:已知函数f(x)=x21+x2,求f(1)+ f(2) + f(12) + f(3) + f(13) + f(4) + f(14)。
分析:通过仔细观察题目,可以看出,2与12、3与13、414与互为倒数,因而可以求出f(1x)=11+x2,结合已知条件,f(x)+f(1x)=1,本体轻易而解。若没有认真观察题目,由已知条件f(x)=x21+x2,按照常规方法,将1,2,12,3,13,4,14分别代入式中,虽然也可以计算出结果,但却耗费了大量时间。
2 、探究题目解题思路,培养学生思维的独创性
在高中数学教学中,应加强解题思路的形成过程的教学,在探究解题思路的教学中渗透思维训练,创设探究氛围,引导学生通过主动探索寻求独特的解题方法,发展学生的独创性思维能力。
例4:解方程x3+23x2+3x+3-1=0。
分析:此方程是含有无理数的三次方程,若按一般求解三次方程的方法不易解决。根据题目的特点,将3看作为未知数,而把x看作为已知数,则该方程就是关于3的一元二次方程,令3=a,则该方程变为xa2+(2x2+1)a+x3-1=0,解得a=1或a=x2+x+1x,由此,方程等价于x=1-3及x2+(3+1)x+1=0,进而求出x。
3 、运用变式教学,培养思维的发散性
变式教学是对教学中的定理和命题进行不同角度、不同层次、不同情形、不同背景的变式,以暴露问题的本质,揭示不同知识点的内在联系的一种教学设计方法。通过变式教学,可以使学生进行多角度地分析、比较、联系,把握问题的分类及解法,激发学生学习数学的兴趣,有效地培养学生的发散思维能力。尤其是在开放式问题中,学生可以形成积极探索的心理态势,对数学知识产生新的领悟,提高数学思维的灵活性。通过变式教学,启迪学生的思维,开拓解题思路,因而能够产生主动参与的动力,保持其参与教学活动的兴趣和热情。
例5:在探讨轨迹问题时,已知ABC中, 角A,B, C的对边长分别为a,b,c,其中c为定量,试建立适当的坐标系,并添加适当的条件,求出点C的轨迹方程。
分析:此题是条件和结论均开放的问题,可以使学生充分发挥,积极讨论,向各个方向发散。学生在得出不同答案的同时,也充分体验了自主探索的乐趣。此题条件改变,答案也随之改变,下面例举几种答案:
答案一:以AB为x轴,线段AB的中垂线为y轴,建立直角坐标系,添加条件a2+b2=c2,得点C的轨迹方程为x2+y2=c24,可以看出为圆形轨迹;
答案二:以AB为x轴,线段AB的中垂线为y轴,建立直角坐标系,添加条件a+b=2c,得点C的轨迹方程为x2c2+4y23c2(y≠0),可以看出为椭圆轨迹;
答案三:以AB为x轴,线段AB的中垂线为y轴,建立直角坐标系,添加条件a/b=2,得点C的轨迹方程为;3x2-3y2+5cx-34c2=0
答案四:以AB为x轴,线段AB的中垂线为y轴,建立直角坐标系,添加条件b-a=2c,得点C的轨迹方程为16x2c2-16y23c2=1(y≠0),可以看出为双曲线轨迹;
三、培养学生思维能力的现实意义
众所周知,近些年来新课程改革不断推进,素质教育已成为教学发展的必然趋势。社会不断发展进步,对人才的素质要求越来越高,培养人才的重点转化为培养学生的创造精神和实践能力,而学生创造精神培养的基础是有良好的思维品质,不断发展思维能力。
杨庆元:男 1977年1月 大学本科 浙江金华人 中学一级教师