高中数学教学培养学生发散性思维能力“四法”

(整期优先)网络出版时间:2018-09-19
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高中数学教学培养学生发散性思维能力“四法”

周清普

周清普(湖北省建始县第一中学湖北建始445300)

摘要:高中数学发散性思维是创新学习必备的思维能力,在新课程背景下,显得尤为重要。我们要通过多侧面求解,多角度训练,创设相关问题情境,营造积极的学习氛围来培养学生思维的流畅性、灵活性和主动性,促进学生思维多层次、多方位发散。

关键词:高中数学;发散性思维;能力培养

中图分类号:G652.2文献标识码:A文章编号:ISSN0257-2826(2018)09-0102-01

发散性思维,又称扩散性思维、辐射性思维、求异思维。它是一种从不同的方向、途径和角度去设想,探求多种答案,最终使问题获得圆满解决的思维方法。当前高中学生的数学思维存在一定的障碍,主要表现为数学思维的肤浅性和数学思维的差异性。由于学生对一些数学概念与原理的来源与应用没有深刻的理解探究,往往只停留在表面的认识上,自然无法将这些知识灵活应用;同时由于每个学生的数学基础不同,思维方法也各异,所以不同的学生对同一数学问题的理解也存在差异。如何解决这些问题?发散性思维是突破这一思维障碍的有效途径。

一、注重一题多解,培养学生思维的流畅性

一题多解可以促进学生思维活动从不同方向、不同侧面、多层次、横向拓展,纵向深入地思考问题,不受某种思维的束缚。它通过思维的开放、联想以沟通代数、几何、三角等形成知识网络,能起到举一反三、融会贯通、事半功倍的功效。纵观历年高考试题,没有一道题是用唯一的方法来解的。因此通过一题多解,调动学生学习的主动性和积极性,并能通过总结比较好的解题方法,对培养学生思维的流畅性有着非常现实的意义。

例1,已知x、y≥0且x+y=1,求x2+y2的取值范围。

解答此题的方法比较多,下面给出几种常见的思想方法,以作示例。

解法一:(函数思想)由x+y=1得y=1-x,则:

x2+y2=x2+(1-x)2=2x2-2x+1=2(x-)2+

由于x∈[0,1],根据二次函数的图象与性质得知:

当x=时,x2+y2取最小值;当x=0或1时,x2+y2取最大值1。

解法二:(对称换元思想)由于x+y=1,x、y≥0,则可设x=+t,y=-t,其中t∈[-,]。

于是,x2+y2=(+t)2+(-t)2=+2t2。

t2∈[0,]

所以,当t2=0时,x2+y2取最小值;当t2=时,x2+y2取最大值1。

解法三:(运用基本不等式)由于x、y≥0且x+y=1。

则xy≤=,从而0≤xy≤,于是,x2+y2=(x+y)2-2xy=1-2xy。

所以,当xy=0时,x2+y2取最大值1;当xy=时,x2+y2取最小值。

二、注重一题多变,进行变式训练,培养学生思维的灵活性

根据发散思维的特点,努力挖掘教材的深度和广度,寻找思维的发散点,精心设计每一堂课,利用课本例题的变式教学,把题目的条件(或结论)适当地改变得出新题目,帮助学生牢固地掌握所学知识。通过例题的变式教学,能使学生时时处在一种愉快的探究知识的学习状态中,既能充分调动学生学习的积极性,又能启发学生思维,提高学生分析问题和解决问题的能力,以发挥学生思维的能动性。

例2,已知B、C是两个固定点,|BC|=6,且△ABC的周长等于16,求顶点A的轨迹方程。

变式一:已知B(-3,0)、(3,0),且|AC|、|BC|、|AB|成等差数列,求点A的轨迹方程;变式二:在△ABC中,B(-3,0)、C(3,0),且SinB-SinC=2SinA,求顶点A的轨迹方程;变式三:在△ABC中,B(-3,0)、C(3,0),且AB、AC的斜率之积为1,求顶点A的轨迹方程;变式四:在△ABC中,三边|AB|、|BC|、|AC|成等差数列,且|AB|>|AC|,点B(-3,0)、C(3,0),求顶点A的轨迹方程。等等。

三、营造快乐氛围,激发学生学习的主动性,促进学生自主探究

在课堂教学中,既要激发学生思考题,又要鼓励学生敢于提出问题,甚至敢于质疑老师所讲的问题,这对于开发学生的求异思维非常重要。但对学生所提问题正确与否,是否与数学有关,都要认真回答、释疑,并予以表扬或支持,调动学生思维的积极性,增加学习气氛,使学生乐学、愿学,决不能挫伤学生生疑发问的积极性,更不能压抑学生思维的发展。

四、注重情境的设置,拓展思维空间

在新授课时,由于受知识点的制约,我们设置的习题往往侧重于某个知识点的巩固与练习,或者对概念、定义、公式等问题理解和掌握,或者在知识的重难点处设置一些题目,这些题目在选取整体上比较简单,学生也比较容易解答。而在高三复习课设置题目时要注重知识的迁移,使单一知识向复合状态发展,把相似的问题进行合理的归类,达到“做一题带一串”的目的,促进学生知识的系统化、条理化,提高复习的综合效能。

例3,在三角函数求最值时,求函数y=sinx+cosx的最大值和最小值。

引申:(1)当a为何值时,方程sinx+cosx=a有解,有唯一解,无解?

(2)令x=cosα,y=sinα,当α为何值时,方程组有解,无解?或直线x+y=a与圆x2+y2=1有公共点,无公共点。

(3)当a为何值时,集合A={(x,y)|x+y=a且x2+y2=1}?

(4)若在(2)中规定y≥0,则由x2+y2=1得y=,那么(2)可转化为:a为何值时,方程x+=a有解?或求y=x+的值域。

在数学教学中,从不同角度、不同侧面提出问题,寻求结论,让学生通过问题探究体会运用知识解决问题的方法,从不同角度和层次思考问题,活跃了思维的广度和深度,培养了提出问题和解决问题的能力。同时给学生留有空间,让不同程度的学生自由发挥、创造,将学生的思维引向纵深,有效促进学生思维的发展和实践能力的提高。

参考文献:

[1]马德高主编.2009年高考总复习《全线突破》[M].济南:山东省地图出版社,2009

[2]黄安成.数学总复习追求的境界:融会贯通[J].中学数学,2011(11)

[3]顾桂斌.观念刷新:数学新课程改革的支点[J].中学数学,2012(11)