时间:2022-05-15 08:32:44
序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇数学思维论文范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
2.求同型
这是一种进行综合、概括的思维形式。如上例,教师亦可以用几种不同的叙述方法提出几个问题,让学生归纳出16—10的算式来。此外,还可以通过一些异中有同的习题来训练学生的抽象概括思维能力。如:
①甲乙两人接到加工54只零件任务,甲每天加工10只,乙每天加工8只,几天后完成任务?
②一件工程,甲独做10天完成,乙独做15天完成,两人合作几天完成?
像这些形异质同的问题,要引导学生自己总结出:工作总量÷工作效率=工作时间。只有这样,学生才能以不变应万变,解一题会多题,可以起到减轻学生负担的作用。
3.递进型
这是一种属于逻辑判断、推理的思维形式。例如,教师在讲授“已知一个数的百分之几是多少,求这个数。”一类题时,叮以引导学生用已掌握的“已知一个数几倍是多少,求这个数”的解题规律去进行逻辑推理,让学生自己发现新出现的百分数应用题的解题规律。教师不要越俎代疱,否则吃力不讨好,反而妨碍了学生思维能力的提高。
4.逆反型
这是一种敢于和善于突破习惯性思维束缚的反向思维形式。在数学教学中,可供训练的材料比比皆是,如加减、乘除、通分约分、正反比例等,问题是教师如何善于运用它。如教验算时,16-10=6,学生习惯地用16-6=10来验算,这时教师可启发学生用6+10=16来验算。经过训练,学生便可知道用加法验算减法、用减法验算加法、用乘法验算除法、用除法验算乘法了。
5.激化型
这是一种跳跃性、活泼性、转移性很强的思维形式。教师可通过速问速答来训练练学生。如问:3个5相加是多少?学生答:5+5+5=15或5×3=15。教师又问:3个5相乘是多少?学生答:5×5×5=125。紧接着问:3与5相乘是多少?学上答:3×5=15,或5×3=15。通过这样的速问速答的训练,发现学生思维越来越活跃,越来越灵活,越来越准确。
6.类比型
这是一种对并列事物相似性的个同实质进行识别的思维形式。这项训练可以培养学生思维的准确性。如:
①金湖粮店运来大米6吨。比运来的面粉少1/4吨、运来面粉多少吨?
②金湖粮店运来大米6吨,比运来的面粉少1/4,运来面粉多少吨?
以上两题,虽然相似,实质不同,一字之差,解法全异,可以点拨学生自己辨析。通过训练,学生今后碰到类似的问题便会仔细推敲,这样就大大地提高了解题的准确性。
7.转化型
这是解决问题遇到障碍受阻时把问题由一种形式转换成另一种形式,使问题变得更简单、更清楚,以利解决的思维形式。在教学中,通过该项训练,可以大幅度地提高学生解题能力。如:某一卖鱼者规定,凡买鱼的人必须买筐中鱼的一半再加半条。照这样卖法,4人买了后,筐中鱼尽,问筐中原有鱼多少条?该题对一些没有受过转化思维训练的学生来说,会感到一筹莫展。即使基础较好的学生也只能复杂的方程。
但经过转化思维训练后,学生就变得聪明起来了,他们知道把买鱼人转换成1人,显然鱼1条;然后转换成2人,则鱼有3条;再3人,则7条;再4人,则15条。
8.系统型
简单的说,数学直觉是具有意识的人脑对数学对象(结构及其关系)的某种直接的领悟和洞察。
对于直觉作以下说明:
(1)直觉与直观、直感的区别
直观与直感都是以真实的事物为对象,通过各种感觉器官直接获得的感觉或感知。例如等腰三角形的两个底角相等,两个角相等的三角形是等腰三角形等概念、性质的界定并没有一个严格的证明,只是一种直观形象的感知。而直觉的研究对象则是抽象的数学结构及其关系。庞加莱说:"直觉不必建立在感觉明白之上.感觉不久便会变的无能为力。例如,我们仍无法想象千角形,但我们能够通过直觉一般地思考多角形,多角形把千角形作为一个特例包括进来。"由此可见直觉是一种深层次的心理活动,没有具体的直观形象和可操作的逻辑顺序作思考的背景。正如迪瓦多内所说:"这些富有创造性的科学家与众不同的地方,在于他们对研究的对象有一个活全生的构想和深刻的了解,这些构想和了解结合起来,就是所谓''''直觉''''……,因为它适用的对象,一般说来,在我们的感官世界中是看不见的。"
(2)直觉与逻辑的关系
从思维方式上来看,思维可以分为逻辑思维和直觉思维。长期以来人们刻意的把两者分离开来,其实这是一种误解,逻辑思维与直觉思维从来就不是割离的。有一种观点认为逻辑重于演绎,而直观重于分析,从侧重角度来看,此话不无道理,但侧重并不等于完全,数学逻辑中是否会有直觉成分?数学直觉是否具有逻辑性?比如在日常生活中有许多说不清道不明的东西,人们对各种事件作出判断与猜想离不开直觉,甚至可以说直觉无时无刻不在起作用。数学也是对客观世界的反映,它是人们对生活现象与世界运行的秩序直觉的体现,再以数学的形式将思考的理性过程格式化。数学最初的概念都是基于直觉,数学在一定程度上就是在问题解决中得到发展的,问题解决也离不开直觉,下面我们就以数学问题的证明为例,来考察直觉在证明过程中所起的作用。
一个数学证明可以分解为许多基本运算或许多"演绎推理元素",一个成功的数学证明是这些基本运算或"演绎推理元素"的一个成功的组合,仿佛是一条从出发点到目的地的通道,一个个基本运算和"演绎推理元素"就是这条通道的一个个路段,当一个成功的证明摆在我们面前开始,逻辑可以帮助我们确信沿着这条路必定能顺利的到达目的地,但是逻辑却不能告诉我们,为什么这些路径的选取与这样的组合可以构成一条通道。事实上,出发不久就会遇上叉路口,也就是遇上了正确选择构成通道的路段的问题。庞加莱认为,即使能复写出一个成功的数学证明,但不知道是什么东西造成了证明的一致性,……,这些元素安置的顺序比元素本身更加重要。笛卡尔认为在数学推理中的每一步,直觉力都是不可缺少的。就好似我们平时打篮球,要靠球感一样,在快速运动中来不及去作逻辑判断,动作只是下意识的,而下意识的动作正是在平时训练产生的一种直觉。
在教育过程中,老师由于把证明过程过分的严格化、程序化。学生只是见到一具僵硬的逻辑外壳,直觉的光环被掩盖住了,而把成功往往归功于逻辑的功劳,对自己的直觉反而不觉得。学生的内在潜能没有被激发出来,学习的兴趣没有被调动起来,得不到思维的真正乐趣。《中国青年报》曾报道,"约30%的初中生学习了平面几何推理之后,丧失了对数学学习的兴趣",这种现象应该引起数学教育者的重视与反思。
二、直觉思维的主要特点
直觉思维具有自由性、灵活性、自发性、偶然性、不可靠性等特点,从培养直觉思维的必要性来看,笔者以为直觉思维有以下三个主要特点:
(1)简约性
直觉思维是对思维对象从整体上考察,调动自己的全部知识经验,通过丰富的想象作出的敏锐而迅速的假设,猜想或判断,它省去了一步一步分析推理的中间环节,而采取了"跳跃式"的形式。它是一瞬间的思维火花,是长期积累上的一种升华,是思维者的灵感和顿悟,是思维过程的高度简化,但是它却清晰的触及到事物的"本质"。
(2)创造性
现代社会需要创造性的人才,我国的教材由于长期以来借鉴国外的经验,过多的注重培养逻辑思维,培养的人才大多数习惯于按部就班、墨守成规,缺乏创造能力和开拓精神。直觉思维是基于研究对象整体上的把握,不专意于细节的推敲,是思维的大手笔。正是由于思维的无意识性,它的想象才是丰富的,发散的,使人的认知结构向外无限扩展,因而具有反常规律的独创性。
伊恩.斯图加特说:"直觉是真正的数学家赖以生存的东西",许多重大的发现都是基于直觉。欧几里得几何学的五个公设都是基于直觉,从而建立起欧几里得几何学这栋辉煌的大厦;哈密顿在散步的路上进发了构造四元素的火花;阿基米德在浴室里找到了辨别王冠真假的方法;凯库勒发现苯分了环状结构更是一个直觉思维的成功典范。
(3)自信力
学生对数学产生兴趣的原因有两种,一种是教师的人格魅力,其二是来自数学本身的魅力。不可否认情感的重要作用,但笔者的观点是,兴趣更多来自数学本身。成功可以培养一个人的自信,直觉发现伴随着很强的"自信心"。相比其它的物资奖励和情感激励,这种自信更稳定、更持久。当一个问题不用通过逻辑证明的形式而是通过自己的直觉获得,那么成功带给他的震撼是巨大的,内心将会产生一种强大的学习钻研动力,从而更加相信自己的能力。
高斯在小学时就能解决问题"1+2+……+99+100=?",这是基于他对数的敏感性的超常把握,这对他一生的成功产生了不可磨灭的影响。而现在的中学生极少具有直觉意识,对有限的直觉也半信半疑,不能从整体上驾驭问题,也就无法形成自信。
三、直觉思维的培养
一个人的数学思维,判断能力的高低主要取决于直觉思维能力的高低。徐利治教授指出:"数学直觉是可以后天培养的,实际上每个人的数学直觉也是不断提高的。"数学直觉是可以通过训练提高的。
(!)扎实的基础是产生直觉的源泉
直觉不是靠"机遇",直觉的获得虽然具有偶然性,但决不是无缘无故的凭空臆想,而是以扎实的知识为基础。若没有深厚的功底,是不会进发出思维的火花的。阿提雅说:"一旦你真正感到弄懂一样东西,而且你通过大量例子以及通过与其它东两的联系取得了处理那个问题的足够多的经验.对此你就会产生一种关于正在发展的过程是怎么回事以及什么结论应该是正确的直觉。"阿达玛曾风趣的说:"难道一只猴了也能应机遇而打印成整部美国宪法吗?"
(2)渗透数学的哲学观点及审美观念
直觉的产生是基于对研究对象整体的把握,而哲学观点有利于高屋建邻的把握事物的本质。这些哲学观点包括数学中普遍存在的对立统一、运动变化、相互转化、对称性等。例如(a+b)2=a2+2ab-b2,即使没有学过完全平方公式,也可以运用对称的观点判断结论的真伪。
美感和美的意识是数学直觉的本质,提高审美能力有利于培养数学事物间所有存在着的和谐关系及秩序的直觉意识,审美能力越强,则数学直觉能力也越强。狄拉克于1931年从数学对称的角度考虑,大胆的提出了反物质的假说,他认为真空中的反电子就是正电子。他还对麦克斯韦方程组提出质疑,他曾经说,如果一个物理方程在数学上看上去不美,那么这个方程的正确性是可疑的。
(3)重视解题教学
教学中选择适当的题目类型,有利于培养,考察学生的直觉思维。
例如选择题,由于只要求从四个选择支中挑选出来,省略解题过程,容许合理的猜想,有利于直觉思维的发展。实施开放性问题教学,也是培养直觉思维的有效方法。开放性问题的条件或结论不够明确,可以从多个角度由果寻因,由因索果,提出猜想,由于答案的发散性,有利于直觉思维能力的培养。
(4)设置直觉思维的意境和动机诱导
这就要求教师转变教学观念,把主动权还给学生。对于学生的大胆设想给予充分肯定,对其合理成分及时给予鼓励,爱护、扶植学生的自发性直觉思维,以免挫伤学生直觉思维的积极性和学生直觉思维的悟性。教师应及时因势利导,解除学生心中的疑惑,使学生对自己的直觉产生成功的喜悦感。
简单的说,数学直觉是具有意识的人脑对数学对象(结构及其关系)的某种直接的领悟和洞察。
对于直觉作以下说明:
(1)直觉与直观、直感的区别
直观与直感都是以真实的事物为对象,通过各种感觉器官直接获得的感觉或感知。例如等腰三角形的两个底角相等,两个角相等的三角形是等腰三角形等概念、性质的界定并没有一个严格的证明,只是一种直观形象的感知。而直觉的研究对象则是抽象的数学结构及其关系。庞加莱说:"直觉不必建立在感觉明白之上.感觉不久便会变的无能为力。例如,我们仍无法想象千角形,但我们能够通过直觉一般地思考多角形,多角形把千角形作为一个特例包括进来。"由此可见直觉是一种深层次的心理活动,没有具体的直观形象和可操作的逻辑顺序作思考的背景。正如迪瓦多内所说:"这些富有创造性的科学家与众不同的地方,在于他们对研究的对象有一个活全生的构想和深刻的了解,这些构想和了解结合起来,就是所谓''''直觉''''……,因为它适用的对象,一般说来,在我们的感官世界中是看不见的。"
(2)直觉与逻辑的关系
从思维方式上来看,思维可以分为逻辑思维和直觉思维。长期以来人们刻意的把两者分离开来,其实这是一种误解,逻辑思维与直觉思维从来就不是割离的。有一种观点认为逻辑重于演绎,而直观重于分析,从侧重角度来看,此话不无道理,但侧重并不等于完全,数学逻辑中是否会有直觉成分?数学直觉是否具有逻辑性?比如在日常生活中有许多说不清道不明的东西,人们对各种事件作出判断与猜想离不开直觉,甚至可以说直觉无时无刻不在起作用。数学也是对客观世界的反映,它是人们对生活现象与世界运行的秩序直觉的体现,再以数学的形式将思考的理性过程格式化。数学最初的概念都是基于直觉,数学在一定程度上就是在问题解决中得到发展的,问题解决也离不开直觉,下面我们就以数学问题的证明为例,来考察直觉在证明过程中所起的作用。
一个数学证明可以分解为许多基本运算或许多"演绎推理元素",一个成功的数学证明是这些基本运算或"演绎推理元素"的一个成功的组合,仿佛是一条从出发点到目的地的通道,一个个基本运算和"演绎推理元素"就是这条通道的一个个路段,当一个成功的证明摆在我们面前开始,逻辑可以帮助我们确信沿着这条路必定能顺利的到达目的地,但是逻辑却不能告诉我们,为什么这些路径的选取与这样的组合可以构成一条通道。事实上,出发不久就会遇上叉路口,也就是遇上了正确选择构成通道的路段的问题。庞加莱认为,即使能复写出一个成功的数学证明,但不知道是什么东西造成了证明的一致性,……,这些元素安置的顺序比元素本身更加重要。笛卡尔认为在数学推理中的每一步,直觉力都是不可缺少的。就好似我们平时打篮球,要靠球感一样,在快速运动中来不及去作逻辑判断,动作只是下意识的,而下意识的动作正是在平时训练产生的一种直觉。
在教育过程中,老师由于把证明过程过分的严格化、程序化。学生只是见到一具僵硬的逻辑外壳,直觉的光环被掩盖住了,而把成功往往归功于逻辑的功劳,对自己的直觉反而不觉得。学生的内在潜能没有被激发出来,学习的兴趣没有被调动起来,得不到思维的真正乐趣。《中国青年报》曾报道,"约30%的初中生学习了平面几何推理之后,丧失了对数学学习的兴趣",这种现象应该引起数学教育者的重视与反思。
二、直觉思维的主要特点
直觉思维具有自由性、灵活性、自发性、偶然性、不可靠性等特点,从培养直觉思维的必要性来看,笔者以为直觉思维有以下三个主要特点:
(1)简约性
直觉思维是对思维对象从整体上考察,调动自己的全部知识经验,通过丰富的想象作出的敏锐而迅速的假设,猜想或判断,它省去了一步一步分析推理的中间环节,而采取了"跳跃式"的形式。它是一瞬间的思维火花,是长期积累上的一种升华,是思维者的灵感和顿悟,是思维过程的高度简化,但是它却清晰的触及到事物的"本质"。
(2)创造性
现代社会需要创造性的人才,我国的教材由于长期以来借鉴国外的经验,过多的注重培养逻辑思维,培养的人才大多数习惯于按部就班、墨守成规,缺乏创造能力和开拓精神。直觉思维是基于研究对象整体上的把握,不专意于细节的推敲,是思维的大手笔。正是由于思维的无意识性,它的想象才是丰富的,发散的,使人的认知结构向外无限扩展,因而具有反常规律的独创性。
伊恩.斯图加特说:"直觉是真正的数学家赖以生存的东西",许多重大的发现都是基于直觉。欧几里得几何学的五个公设都是基于直觉,从而建立起欧几里得几何学这栋辉煌的大厦;哈密顿在散步的路上进发了构造四元素的火花;阿基米德在浴室里找到了辨别王冠真假的方法;凯库勒发现苯分了环状结构更是一个直觉思维的成功典范。
(3)自信力
学生对数学产生兴趣的原因有两种,一种是教师的人格魅力,其二是来自数学本身的魅力。不可否认情感的重要作用,但笔者的观点是,兴趣更多来自数学本身。成功可以培养一个人的自信,直觉发现伴随着很强的"自信心"。相比其它的物资奖励和情感激励,这种自信更稳定、更持久。当一个问题不用通过逻辑证明的形式而是通过自己的直觉获得,那么成功带给他的震撼是巨大的,内心将会产生一种强大的学习钻研动力,从而更加相信自己的能力。
高斯在小学时就能解决问题"12……99100=?",这是基于他对数的敏感性的超常把握,这对他一生的成功产生了不可磨灭的影响。而现在的中学生极少具有直觉意识,对有限的直觉也半信半疑,不能从整体上驾驭问题,也就无法形成自信。
中学数学教学大纲(试验修订本)将培养学生的三大能力之一"逻辑思维能力"改为"思维能力",虽然只是去掉两个字,
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三、直觉思维的培养
一个人的数学思维,判断能力的高低主要取决于直觉思维能力的高低。徐利治教授指出:"数学直觉是可以后天培养的,实际上每个人的数学直觉也是不断提高的。"数学直觉是可以通过训练提高的。
(!)扎实的基础是产生直觉的源泉
直觉不是靠"机遇",直觉的获得虽然具有偶然性,但决不是无缘无故的凭空臆想,而是以扎实的知识为基础。若没有深厚的功底,是不会进发出思维的火花的。阿提雅说:"一旦你真正感到弄懂一样东西,而且你通过大量例子以及通过与其它东两的联系取得了处理那个问题的足够多的经验.对此你就会产生一种关于正在发展的过程是怎么回事以及什么结论应该是正确的直觉。"阿达玛曾风趣的说:"难道一只猴了也能应机遇而打印成整部美国宪法吗?"
(2)渗透数学的哲学观点及审美观念
直觉的产生是基于对研究对象整体的把握,而哲学观点有利于高屋建邻的把握事物的本质。这些哲学观点包括数学中普遍存在的对立统一、运动变化、相互转化、对称性等。例如(ab)2=a22ab-b2,即使没有学过完全平方公式,也可以运用对称的观点判断结论的真伪。
美感和美的意识是数学直觉的本质,提高审美能力有利于培养数学事物间所有存在着的和谐关系及秩序的直觉意识,审美能力越强,则数学直觉能力也越强。狄拉克于1931年从数学对称的角度考虑,大胆的提出了反物质的假说,他认为真空中的反电子就是正电子。他还对麦克斯韦方程组提出质疑,他曾经说,如果一个物理方程在数学上看上去不美,那么这个方程的正确性是可疑的。
(3)重视解题教学
教学中选择适当的题目类型,有利于培养,考察学生的直觉思维。
例如选择题,由于只要求从四个选择支中挑选出来,省略解题过程,容许合理的猜想,有利于直觉思维的发展。实施开放性问题教学,也是培养直觉思维的有效方法。开放性问题的条件或结论不够明确,可以从多个角度由果寻因,由因索果,提出猜想,由于答案的发散性,有利于直觉思维能力的培养。
(4)设置直觉思维的意境和动机诱导
这就要求教师转变教学观念,把主动权还给学生。对于学生的大胆设想给予充分肯定,对其合理成分及时给予鼓励,爱护、扶植学生的自发性直觉思维,以免挫伤学生直觉思维的积极性和学生直觉思维的悟性。教师应及时因势利导,解除学生心中的疑惑,使学生对自己的直觉产生成功的喜悦感。
二、培养学生良好的学习习惯
由于课时等因素的影响,大学数学老师课堂教学的时间受到限制,无法对课本中的理论定理、公式、概念等内容进行详细的讲解.即使有的老师讲解的非常细致,仍有学生听不懂.而听懂的学生在自己做题时却不知如何解题,这是学生没有得到充分训练的结果[1].大学数学老师没有足够的时间陪着学生做大量练习,这就需要学生在课余时间对课本知识多做预习和复习.预习的过程中,要理解相关的概念、公式,在自己不懂的地方做上标记.课前的预习,有助于学生有侧重点的听课,有利于学生跟上老师上课的节奏.课后的复习是学生对已学内容的巩固和掌握,是提高其数学水平的重要环节.由于学生数学水平的不一,数学老师可以通过提出问题、布置作业的方式来指导学生预习和复习.例如,让学生解释数学内容的某一定义、某一解题方法等.教师可在每节课结束之前安排好下节课的内容,便于学生提前做好预习.
三、引领式教学
启发学生主动思考问题是一种有效的教学方法,数学老师可以故意设置一些陷阱引导学生自主的思考.学生自主预习、复习、老师适时引导有利于学生更好的理解学习内容,做到举一反三.教师还可以在课堂上让学生针对某一个问题进行提问,培养学生综合全面分析问题和解决问题的能力[2].数学老师在完成课堂教学内容的前提下,把学生分组,让他们互相交流,使学生了解更多的思考方式,从而促进学生思维能力的锻炼.只要是能够启迪学生思考的教学方式,数学老师都可以进行尝试.比如在数学课上进行知识竞赛,学生为了比赛,必须做好十足的准备,既要弄明白相关的知识点以及解题的方法,还要准备好语言表达.学生在准备比赛的过程中,不仅巩固了已经学习到的知识点,还锻炼了思维能力.
四、注重课外培养
1.学生之间互相交流
大学数学和其他课程不同,除了课上时间,学生也要花一些课余时间巩固所学知识.学生在自主学习期间肯定会遇到难题,需要在老师和学生的帮助下才能解决.由于大学数学自身就有一定的难度,学生遇到问题不能及时联系到数学老师,只能先与学生进行交流来获得解题思路和方法.数学老师可以帮学生介绍一些数学成绩比较好的数学专业的学生或者是研究生对他们进行辅导,帮助完成他们课后的复习工作.通过彼此之间的沟通,学生的学习能力不仅会提升,思维能力也会得到拓展.
2.借助新媒体
随着时代的进步,网络学习逐渐成为学习的一种方式.信息网络在学校的普及,使学生在学校中就能获得丰富的学习资源,为自主学习打开便捷通道.数学教师可以有目的性的布置作业,让学生利用网络有针对性的查询并作出总结报告,最后完成任务.信息技术的发展,也带动了数学软件在课堂上的应用.老师可以提供一些数据,让学生在课后对其分析,促使他们去学习相关的数学软件.
3.阅读数学书籍
作为教师在教学过程中,如何进行创造性教学,使学生具有创造思维的头脑。是教师的应该深入研究的课题。本文就数学教学过程中如何进行培养学生创造思维一些做法作一些探索。
关于创造思维的概念
创造思维的概念。
所谓创造思维—是指带有创见性的新思维。它是在创造性的活动中,应用新的方案和程序,创造新的思维产品的思维活动。其不因循守旧,标新立异。主动探索,独立思索,独立分析,充满个性。具体体现在数学活动中,比如独立地,创造性地掌握数学知识,对数学问题的系统新的阐述;对已知的定理或者公式:“重新发现”或“独立证明”,提出一定价值的新见解等。均可视为学生创造性思维结果。
创造性思维具有如下特点:
一)独创性。它具有思维不受过去习惯和已有的模式束缚,创造了新异的,独特的东西。具有自己创造性的形象。或者有新思路,或者在思考的结论上有首创性,开拓性。
二)发散思维。也叫求异思维。它具有思维标新立异思想。对长期传统思想方法,不迷信,不遵循,对它们大胆质疑,挑战和背叛。它具四个特征,1)流畅性:在短时间内表达出观点和设想的数量;2)灵活性:多方向、多角度思考问题的灵活程度;3)独创性:产生与众不同的新奇思想的能力;4)精致性:对事物描述的细致、准确程度。
三)联想性。面对某一情景,思维方向可向纵深发展,反向发展。也可向横向发展。也可向上,下发展。多方向发展。根据亚里士多德的联想定律,我们可以从三个方面进行联想:1)相似联想:性质、外形有某种相似性的事物表象进行联想;2)相反联想:对性质相反或外形有鲜明对比的事物表象进行联想;3)相关联想:对并不相似但在逻辑上有某种关联的事物表象进行联想。联想的事物都是在性质上、外形上或逻辑上具有某种联系,按上述三方面联想出的表象愈多,愈有利于对表象的整合与重构,即愈有利于想象。
四)是直觉思维。直觉思维是指不受固定的逻辑规则约束,直接领悟事物本质的一种思维方式,在直觉思维过程,人们以已有的知识为根据,对研究所有问题提出合理的猜想和假设,其中含有一个飞跃的过程,往往表现为突然的认识和领悟,直觉思维的特性主要表现在思维对象的整体性,思维产生的突发性,思维过程的非逻辑性,思维结果中的创造性和超前性,以及思维模式的灵活性和敏捷性。亦具有偶然性、不可靠性,模糊性等特点。它在创造性思维活动的关键阶段起着极为重要的作用。扎实的基础是产生直觉的源泉。
关于数学教学中师生的创造思维的活动
一、在数学教学过程教师要有创造性思维教学的思想。
在数学教学过程中,首先是教师有创造思维的教学意识,其次要明确创造思维与数学如何联系,再次有创新的教学手段。例如,教师认真研究创造思维教学的特点,掌握创造思维教学方法。运用多媒体,互联网等现代先进教学手段。在创造性思维教学中,教师认真地设计问题,创造良好的情境,给予新的、又贴近学生的生活和数学水平的信息,以方便学生能与记忆系统里储存的数学信息相联系,利于学生产生联想,使学生对问题产生浓厚的兴趣,从而激发他们学习的热情。在教学上不要以为仅仅是能使学生理解一些概念、定理,掌握一些定理、公式,更重要的是能够使他们能应用这些知识和方法去解决数学中和现实中的比较新的问题。更进一步教会他们今后如何面对新的问题,如何找到新的解决问题的方法的能力。
二、在数学教学中如何培养学生的创造性思维
一)、注意发展学生的观察能力。
创造性思维仍然是一种思维形式。它脱立不了观察。它仍然由观察,分析经验开始的思维活动。因此我们引导学生学习的过程中,给学生一定的时间,对问题深入观察,去伪存真。找到隐藏的东西。例1、求值
此题注意观查到可即得=1;
例2、函数与在同一直角坐标系下的图象大致是()
通过仔细观察,当x=1,函数f(x),g(x)都过(1,1),x=2函数f(x),过点(2,2)g(x)过点(1,1/2)过故选C通过仔细观察产生联想,比较容易的解决问题。
二)注意培养学生的发散思维能力
(1)让学生有思维的空间,切忌满堂灌,注重过程。引导学生多方思考。可以通过从不同方面思考同一问题,如“一题多解”、“一事多写”、“一物多用”等方式,培养发散思维能力。多采用“头脑风暴法”,使每个学生都毫无顾忌地发表自己的观念,既不怕别人的讥讽,也不怕别人的批评和指责,使每个人都能提出大量新观念、提出创造性地解决问题的方法。
例3、已知在直棱柱中∠ABC=,∠BAC=,BC=1,M是中点,求证:平面
此题中易知下面主要是证明
。若想到用三角形相似方法证明
不快捷。若想到用解析几何,只证•=-1就容易。以C为Y轴以为X轴,建立直角坐标系,(0,0)、M(0,)、A()(0),=-,=,则•=-1,那么。若想到平面向量,只需证向量积=O亦容易。若想到空间向量则以为X轴以为Y轴C为Z轴,空间坐标点也不难建立。用空间向量证明,那么证得也容易。
三)、培养学生的联想能力
1)、充分信任、尊重学生,鼓励学生提出问题,发表不同意见。在解题思维上允许“百家争鸣”,对学生提出与众不同的意见,给予支持,鼓励学生的质疑。鼓励学生大胆猜想。在教学中师生互相交流,和谐互动,探求合理,最佳的解题途径和方案,激发学生的求知欲望,激发学生的想象力,开发学生的创造潜能。探求中让创新思维的翅膀,自由自在地异想开天空中飞翔,要注重教学过程,从学习思考中得到思维的发展。爱因斯坦说:想象力比知识更重要,因为知识是有限的,而想象力概括着世界一切。我们可经通相似类比联想,在教学通过同类形的问题供学生分析归纳,再抽象。寻找规律。通过数形联想,掌握相关联想。让学生思维空间更广阔。解决问题的方法更多。在学习中注意学生的逆向思维,让思维更活跃。使问题的解决更容易。例如:在研究指数时我们从定义域、值域、函数图象,函数的单调区间及函数的单调性进行研究,在讲对数函数时我们就引导学生联想指数函数,培养学生对比、相关联想,同时又更快更好的掌握这两个函数的图象及性质。我们在讲公式时注意公式的顺用,也要注意公式的逆用,培养学生的逆向思维。例3、求下式的值1);2)1)式中不查表不能计算出值来,但对照公式=逆向思维可得=;对于2)式打开但麻烦,若是逆向思想则有==tan(45+75)=tan120=-在教学中要注意把这种思想告诉学生。一些教师虽然这样做了,但是他不认识到这是一种创造思维中的逆向思维方式,这种思维方式还将使用到我们更广阔的现实生活当中。
四)、培养学生的直觉能力
过去过多的注重培养逻辑思维,培养的人才大多数习惯于按部就班、墨守成规,缺乏创造能力和开拓精神。而与逻辑思维不同的是:直觉思维是基于研究对整体上的把握,不专意于细节的推敲,是思维的最高层次。由于直觉思维的无意识性,它的想象才最是丰富的,发散的,使人的认知结构向外无限扩展,因而具有反常规律的独创性。教师要注意引导学生从整体观察,把握大方向,大胆猜想,大胆想象。因为基础知识、基础技能的掌握产生直觉的源泉。扎实的基础是培养学生直觉思维必备条件,所以教师必须注意学生的基础。设计问题时要与学生的基础紧密的联系。
例4)如下图。在多面体ABCDEF中,已知ABCD是边为1的正方形,且、均为正三角形,EF//AB,EF=2,则该多面体的体积为
左图中,取EG=HF=1/2,则GF=1,联结GA,GD;HB,HC。根据图形的对称性,要直觉判断出三棱锥E-GAD与三棱锥F-HBC的形状是相同的,体积是相等的。的所以其体积V=这道题,认真观察图形,根据对称产生一些判断,得出一些结论,加快了解答的速度,直觉思维起到了很好的作用。强调直觉思维,整体出发,直觉判断,大胆创新,将会使我们青年学生的思维更活跃,更建康地向前发展。
参考书目:
数学教学就是指数学思维活动的教学,对数学思维的研究,是数学教学研究的核心。在数学教学中如何发展学生的数学思维,培养学生的数学思维能力是高中数学新课程标准的基本理念,也是数学教育的基本目标之一。数学教学过程的基本目标是促进学生的发展,按照新课标的基本理念,它不只是让学生获得必要的数学知识、技能,还应当包括在启迪、解决问题、情感与态度等方面的发展。数学思维在学生数学学习中具有重要作用,没有数学思维,就没有真正的数学学习,数学教学的一个首要任务是培养学生的思维能力。
把教材知识系统与学生已有认知经验能够很好的融合在一起。教学过程中思维严谨,逻辑性强,善于启发诱导。在教学中,教师应有意识地通过知识的传授,去培养学生深刻的思维能力。比如,讲定义、定理时,不仅注意准确解释词句的内含外延,而更要注意通过一些实例来指引学生参加结论的导出,以培养学生的概括能力。
数学思维是一个人的优秀品质。一个人有好的数学思维品质是难能可贵的。
1.教师在学生解题训练中培养学生的数学思维
数学题是数学教学内容的重要组成部分,教师用这些题目去加深学生对所学知识的了解、掌握和运用,也用它们衡量学生对知识掌握的程度,检验教学效果。解题过程包括弄清问题、寻求解题思路、写出解题过程、解答回顾等四个重要环节,第一个环节是解题的起始,第四个环节是解题的归宿和升华;这四个环节对于培养学生数学思维的严谨性、广阔性、深刻性等优良品质有着重要的意义。
2.教师通过在教学中挖掘知识的内在思想来培养学生的数学思维要有意识的激发学生思维成长
在教学中,教师要十分注意激起学生强烈的学习兴趣和对知识的渴求,使他们能带着一种高涨的情绪从事学习和思考。例如在高一年级讲述函数求值域的问题时,我们先从学生初中已学过的()入手,逐步引导学生,值域,值域,值域,值域,让其自己发现结论,经过每一步学生自己参与自己总结很自然的他们会总结出这种形式函数的值域问题。这就是解题过程中激发学生的兴趣,以激发学生对新知识、新方法的探知思维活动,这将有利于激发学生的学习动机和求知欲。在学生不断地解决知与不知的矛盾过程中,还要善于引导他们一环接一环地发现问题、思考问题、解决问题。
3.教学过程中让学生体会独立思考,认真思维带来的乐趣
在教学过程中,让学生主动参与到学习过程中来,培养其学习的兴趣。这对于学生主动思考,独立思考是有很大帮助的。可以极大的锻炼学生的数学思维能力。如:椭圆的定义,传统的教学主要是教师自己拿一段细绳和两枚图订在黑板上演示椭圆的形成过程,然后给出椭圆的定义。这样的教学方法直接呆板,学生参与少、思考少,而且这样直接了解椭圆的定义,会造成单纯的记忆性,缺少探索性。因而记忆的印象不够深刻,运用其解决实际问题更难,实际上没有真正培养到学生的数学思维能力。假如换个角色,由教师为主角演练,换成把数学学习的主动权交给学生,让学生亲自实践,大胆探索:先让学生拿出课前准备好的一块纸板,一段细绳和两枚图订,自己动手画图,然后同桌相互评价;其次在两枚图订之间的距离发生变化而绳长不变的条件下对所画图形自主进行探索;最后对概念的归纳进行讨论,学生试着说出椭圆的定义,教师补充。这样通过学生自己的体验,用自己的思维方式,通过独立思考、合作交流、归纳整理,形成新的知识结构,而且学生之间在讨论中相互补充,这样使他们的直观感知、观察发现、归纳类比等数学思维能力在课堂教学活动中得到锻炼和提高,同时又能真正体现数学课堂教学的本质,实现教学双长。
另外当学生真正独立思考,独立解决问题以后,教师在设置相应的纵向的知识联系就更能激发学生想象,如在学生掌握椭圆的定义之后。我们可以马上设置双曲线的定义问题由距离的和很顺利的过渡到距离的差,以激发同学对知识的渴望,形成良性循环。先思考,然后参与,再总结。
4.数形结合的思想的重要性
数形结合的思想是数学中的重要思想,它可极大的锻炼学生的感官与理性认识的结合。因此利用数形结合,培养学生的数学思维能力是很有必要的。数形结合就是将抽象的数学语言、符号与其所反映的图形有机的结合起来,从而促进抽象思维与形象思维的有机结合,通过对直观图形的观察与分析,化抽象为直观,化直观为精确,从而使问题得以解决。例如在介绍绝对值不等式恒成立的问题时:恒成立,求的取值范围。就可引导学生去考虑绝对值的几何意义即是距离问题。那么该题即考察数轴上到2与5距离的和的最小值问题,画出数轴即可解决只需即可。另外在二次函数相关问题的解决时,如在讲述二次函数在闭区间上根的分布以及取值问题时,引导同学画图像,发现特点,在从理论上去说明,就是将解决问题的所有方法先呈现给学生,让其自己去发现,去总结如何整合这些资源以利己用。再如,讲述函数性质的内容时,单调性与奇偶性的发现就是充分利用了数形结合的思想;解析几何中的这种应用更为普遍。所有这些都能极大的锻炼学生的思维能力。
总之,在数学教学中多进行有目的的思维训练,不仅要让学生多掌握解题方法,更重要的是要培养学生灵活多变的解题思维,从而既提高学生数学思维能力,又达到发展智力的目的。
参考文献
在这种情况下,教师没有急着向学生提供统一的方法,而是鼓励学生自己去想办法,而且提出“看谁想的方法好,看谁想的方法多”的激励性要求,于是这些小家伙的思维就活跃起来,有的学生用一张纸去分别分成4份和6份,然后再选其中的3份和5份进行比较,这是利用了分数学习时最初的知识;有的学生没有用纸,而是画了一个图,然后进行分取;还有的学生在数轴上标出单位长度,然后分别分成4份和6份,并选择其中的3份与5份进行比较。尽管这些不同方法背后的实质是一样的,但对于小学生而言,就是不同的思维。而在此基础上,教师再引导学生去寻找更简单、更方便的方法时,学生的思维开始由具体的实物转向了分数本身,于是使分母相同的方法也会逐步清晰。回顾这一教学过程,笔者以为虽然学生所想的方法与最终常用的方法有所不同,但还是体现了学生的思维过程,也说明了学生的思维质量是非常棒的。这也是笔者重点描述学生的发散思维过程,而简化了最终方法的原因。笔者以为,对于培养学生的发散思维而言,过程的丰富与求异,才能保证结果的深刻。
赞可夫说过:“凡是没有发自内心求知欲和兴趣和东西,是很容易从记忆中挥发掉的。”发散性思维的形成是以乐于求异的心理倾向作为一种重要的内驱力。教师要善于选择具体题例,创设问题情境,例如:一条水渠,甲单独修要8天完成,乙单独修要6天完成,现在甲先修了4天,剩下的让乙修。乙还要几天可以完成?学生都能按照常规思路作出(1-1/8×4)÷1/6解答,教师要求用别的方法解答,学生一时想不出,通过教师的引导学生得出了:6×(1-1/8×4),6-1/8×4÷1/6,教师精细地诱导他们的求异意识。对于学生在思维过程中时不时地出现的求异因素要及时给予肯定和热情表扬,并记上优分以资鼓励使学生真切体验到自己求异成果的价值,反馈出更大程度的求异积极性,对于学生欲寻异解而不能时,则要细心点拨。潜心诱导,帮助他们获得成功,让他们在对于问题的多解的艰苦追求并且获得成功中,备享思维发散这一创造性思维活动的乐趣,使学生渐渐生成自觉的求异意识,并日渐发展为稳定的心理倾向,在面临具体问题时,就会能动地作出“还有另解吗?”“试试看,再从××角度分析一下!”的求异思考。
二、在变通中培养发散思维
变通,是发散思维的显著标志。要对问题实行变通,只有在摆脱习惯性思考方式的束缚,不受固定模式的制约以后才能实现,因此,在学生较好地掌握了一般方法后,要注意诱导学生离开原有思维轨道,从多方面考虑问题,实行变通。当学生思路闭塞时,教师要善于调度原型帮助学生接通与有关旧知识和解题经验的联系,作出转换、假设、化归、逆反等变通,产生多种解决问题的设想。
三、在独创中培养发散思维
(1)为了提高学生的逻辑活动的能力,则必从概念入手。在教学中教师要引导学生充分认识构成概念的基本条件,揭示概念中各个条件的内在联系,掌握概念的内涵和外延,在此基础上建立概念的结构联系。
(2)引导学生正确使用归纳法,善于分析、总结和归纳。由归纳法推理所得的结论虽然未必是可靠的,但它由特殊到一般,由具体到抽象的认识功能对于科学的发现是十分有用的。
(3)引导学生正确使用类比法,善于在一系列的结果中找出事物的共同性质或相似处之后,推测在其它方面也可能存在的相同或相似之处。
2.发散思维的培养
发散思维有助于克服那种单一、刻板和封闭的思维方式,使学生学会从不同的角度解决问题的方法。在课堂教学中,进行发散思维训练常用的方法主要有以下两点:
(1)采用“变式”的方法。变式教学应用于解题,就是通常所说的“一题多解”。一题多解或一题多变,能引导学生进行发散思考,扩展思维的空间。
(2)提供错误的反例。为了帮助学生从事物变化的表象中去揭示变化的实质,从多方面进行思考,教师在从正面讲清概念后,可适当举出一些相反的错误实例,供学生进行辨析,以加深对概念的理解,引导学生进行多向思维活动。
3.形象思维的培养
形象思维能力集中体现为联想和猜想的能力。它是创造性思维的重要品质之一,主要从下面几点来进行培养:
(1)要想增强学生的联想能力,关键在于让学生把知识经验以信息的方式井然有序地储存在大脑里。
(2)在教学活动中,教师应当努力设置情景触发学生的联想。在学生的学习中,思维活动常以联想的形式出现,学生的联想力越强,思路就越广阔,思维效果就越好。
(3)为了使学生的学习获得最佳效果,让联想导致创造,教师应指导学生经常有意识地对输入大脑的信息进行加工编码,使信息纳入已有的知识网络,或组成新的网络,在头脑中构成无数信息的链。
4.直觉思维的培养
在数学教学过程我们应当主动创造条件,自觉地运用灵感激发规律,实施激疑顿悟的启发教育,坚持以创造为目标的定向学习,特别要注意对灵感的线形分析,以及联想和猜想能力的训练,以期达到有效地培养学生数学直觉思维能力之目的。
(1)应当加强整体思维意识,提高直觉判断能力。扎实的基础是产生直觉的源泉,阿提雅说过:“一旦你真正感到弄懂一样东西,而且你通过大量例子,以及与其他东西的联系取得了处理那个问题的足够多的经验,对此你就会产生一种正在发展的过程是怎么回事,以及什么结论应该是正确的直觉。”
(2)要注重中介思维能力训练,提高直觉想象能力。例如,通过类比,迅速建立数学模型,或培养联想能力,促进思维迅速迁移,都可以启发直觉。我们还应当注意猜想能力的科学训练,提高直觉推理能力。
(3)教学中应当渗透数形结合的思想,帮助学生建立直觉观念。
(4)可以通过提高数学审美意识,促进学生数学直觉思维的形成。美感和美的意识是数学直觉的本质,提高审美能力有利于培养学生对数学事物间所有存在着的和谐关系及秩序的直觉意识。
5.辩证思维的培养
辩证思维的实质是辩证法对立统一规律在思维中的反映。教学中教师应有意识地从以下几个方面进行培养:
(1)辩证地认识已知和未知。在数学问题未知里面有许多重要信息,所以未知实际上也是已知,数学上的综合法强调从已知导向未知,分析法则强调从未知去探求已知。
(2)辩证地认识定性和定量。定性分析着重抽象的逻辑推理;定量分析着重具体的运算比较,虽然定量分析比定性分析更加真实可信,但定性分析对定量分析常常具有指导作用(3)辩证地认识模型和原型。模型方法是现代科学的核心方法,所谓模型方法就是通过对所建立的模型的研究来推知原型的某种性质和规律。这种方法需要我们注意观念上的转变和更新。
6.各种思维的协同培养
当然,任何思维方式都不是孤立的。教师应该激励学生大胆假设小心求证,并在例题的讲解中穿插多种思维方法,注意培养学生的观察力、记忆力、想象力等,以达到提高学生创造性思维能力的目的。我们来看下面这些例子:
例1:观察下列算式:
作用的结果。
再进一步观察,可以发现3=5-2,4=7-3,4=9-5,…,D=A-B。能发现这样的规律,正是我们的逻辑思维作用的结果。
何一个创造性思维的产生都是这些思维互相作用的结果。
例2:如图:在RtABC中,∠ACB=90°,CDAB,垂足为D,求AC的长。请补充题目的条件,每次给出两条边。
本题是一个条件发散的题目,条件的发散导致多种解法的产生。事实上,至少存在如下10种解法:
(1)AD,CD;(2)AB,CB;
(3)AD,AB;(4)AD,DB;
(5)AB,DB;(6)CD,DB;
(7)CB,DB;(8)AB,CD;
(9)CB,CD;(10)AD,CB。
已知(1)(2)时,直接应用勾股定理;已知(3)(4)(5)时,直接应用射影定理。只用一次定理即可求出AC,可见已知和结论距离较近。
已知(6)(7)(8)(9)(10)时,需要应用两次定理才能求解,这五种情况比较,已知与结论的距离远些。
通过对此题的研究,“穷举法”在列举各种已知条件的可能性时得到应用,并体现了发散思维一题多解的思想,更重要的是,学生在观察中了解了自己的思维层次,在总结、选择中提高了思维水平,由发散到集中(非逻辑思维到逻辑思维),学生的创造性思维就会逐步形成。
总之,我们要利用各种思维相互促进的关系,把学生的思维习惯逐渐由“再现”导向“创造”,用已掌握的知识去研究新知识,引导他们总结规律,展示想象,大胆创新。
总而言之,我们可以看到,创造性思维既有别于传统教育所注重的逻辑思维,又并非单纯意义上的发散思维,它是由逻辑思维、非逻辑思维、直觉思维和辩证思维所构成的有机的整体,并且是一个人创造力的核心。数学教学应该尽快地转变思想,从传统的教育模式向培养创造性人才的教育模式转变,从传统教育所强调的逻辑思维向现代社会所需要的创造性思维转变。这个过程将是漫长的,我们将继续探索下去。
论文关键词:创造性思维培养协同培养
论文摘要:本文论述了创造性思维研究的现状,简单梳理了创造性思维研究的几种观点,并鉴于实践中对于创造性思维研究的成果的应用,列举了五种较为流传的创造性思维教学模式,随后论述创造性思维的本质及构造,讨论了创造性思维方法的培养。
著名的未来学家伊萨克·阿西莫夫说过:“二十一世纪可能是创造的伟大时代。那时,机器将最终取代人去完成所有单调的任务,计算机将保障世界的运转。而人类则最终得以自由地做非他莫属的事情——创造。”从某种意义上说,人类社会的发展进步,取决于人类饱含生机的创造力。
创造性思维正是探求和创造新知识的思维形式和思维方法。创造性思维由于对于认识世界和改造世界具有极其重要的意义,因此引起了人们越来越多的兴趣,成为理论界关注的课题。
教育在培养创新精神和培养创造性人才方面肩负着特殊的使命。要有效地培养出大批具有创新能力的人才,教师首先要先转变教育思想、教学观念和教学模式。所谓具有创新能力的人才是指具有创造意识、创造性思维和创造能力的人才,而其核心是创造性思维。所以,创新人才培养理论的核心就是如何培养创造性思维。
根据当代心理学和神经生理学最新研究成果而提出的关于创造性思维的“内外双循环理论模型”(DC模型)认为,创造性思维结构应当由逻辑思维、发散思维、形象思维、直觉思维、辩证思维和横纵思维等六个要素组成。而横纵思维的观点由于现在仍比较模糊和富于争议,因此,我们在这里不予论述。
参考文献:
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什么是构造法又怎样去构造?构造法是运用数学的基本思想经过认真的观察,深入的思考,构造出解题的数学模型从而使问题得以解决。构造法的内涵十分丰富,没有完全固定的模式可以套用,它是以广泛抽象的普遍性与现实问题的特殊性为基础,针对具体的问题的特点而采取相应的解决办法,及基本的方法是:借用一类问题的性质,来研究另一类问题的思维方法。在解题过程中,若按习惯定势思维去探求解题途径比较困难时,可以启发学生根据题目特点,展开丰富的联想拓宽自己思维范围,运用构造法来解题也是培养学生创造意识和创新思维的手段之一,同时对提高学生的解题能力也有所帮助,下面我们通过举例来说明通过构造法解题训练学生发散思维,谋求最佳的解题途径,达到思想的创新。
1、构造函数
函数在我们整个中学数学是占有相当的内容,学生对于函数的性质也比较熟悉。选择烂熟于胸的内容来解决棘手问题,同时也达到了训练学生的思维,增强学生的思维的灵活性,开拓性和创造性。
例1、已知a,b,m∈R+,且a<b求证:(高中代数第二册P91)
分析:由知,若用代替m呢?可以得到是关于的分式,若我们令是一个函数,且∈R+联想到这时,我们可以构造函数而又可以化为而我们又知道在[0,∞]内是增函数,从而便可求解。
证明:构造函数在[0,∞]内是增函数,
即得。有些数学题似乎与函数毫不相干,但是根据题目的特点,巧妙地构造一个函数,利用函数的性质得到了简捷的证明。解题过程中不断挖掘学生的潜在意识而不让学生的思维使注意到某一点上,把自己的解题思路搁浅了。启发学生思维多变,从而达到培养学生发散思维。
例2、设是正数,证明对任意的自然数n,下面不等式成立。
≤
分析:要想证明≤只须证明
≤0即证
≥0也是
≥0对一切实数x都成立,我们发现是不是和熟悉的判别式相同吗?于是我们可以构造这样的二次函数来解题是不是更有创造性。
解:令
只须判别式≤0,=≤0即得
≤
这样以地于解决问题是很简捷的证明通过这样的知识转移,使学生的思维不停留在原来的知识表面上,加深学生对知识的理解,掌握知识更为牢固和知识的运用能力。有利于培养学生的创新意识。
2、构造方程
有些数学题,经过观察可以构造一个方程,从而得到巧妙简捷的解答。
例3、若(Z-X)2-4(X-Y)(Y-Z)=0求证:X,Y,Z成等差数列。
分析:拿到题目感到无从下手,思路受阻。但我们细看,题条件酷似一元二次方程根的判别式。这里a=x-y,b=z-x,c=y-z,于是可构造方程由已知条件可知方程有两个相等根。即。根据根与系数的关系有即z–y=y-x,x+z=2y
x,y,z成等差数列。遇到较为复杂的方程组时,要指导学生会把难的先简单化,可以构造出我们很熟悉的方程。
例4、解方程组我们在解这个方程组的过程中,如果我们用常规方法来解题就困难了,我们避开这些困难可把原方程化为:
于是与可认为是方程两根。易求得再进行求解(1)或(2)
由(1)得此时方程无解。
由(2)得解此方程组得:经检验得原方程组的解为:
通过上面的例子我们在解题的过程中要善于观察,善于发现,在解题过程中不墨守成规。大胆去探求解题的最佳途径,我们在口头提到的创新思维,又怎样去创新?创新思维是整个创新活动的关键,敏锐的观察力,创造性的想象,独特的知识结构及活跃的灵感是其的基本特征。这种创新思维能保证学生顺利解决问题,高水平地掌握知识并能把知识广泛地运用到解决问题上来,而构造法正从这方面增训练学生思维,使学生的思维由单一型转变为多角度,显得积极灵活从而培养学生创新思维。
在解题的过程中,主要是把解题用到的数学思想和方法介绍给学生,而不是要教会学生会解某一道题,也不是为解题而解题,给他们学会一种解题的方法才是有效的"授之以鱼,不如授之以渔"。在这我们所强调的发现知识的过程,创造性解决问题的方法而不是追求题目的结果。运用构造方法解题也是这样的,通过讲解一些例题,运用构造法来解题的技巧,探求过程中培养学生的创新能力。
华罗庚:“数离开形少直观,形离开数难入微。”利用数形结合的思想,可沟通代数,几何的关系,实现难题巧解。
3.构造复数来解题
由于复数是中学数学与其他内容联系密切最为广泛的一部分,因而对某些问题的特点,可以指导学生从复数的定义性质出发来解决一些数学难题。
例5、求证:≥
分析:本题的特点是左边为几个根式的和,因此可联系到复数的模,构造复数模型就利用复数的性质把问题解决。
证明:设z1=a+biz2=a+(1-b)iz3=(1-a)+(1+b)iz4=(1–a)+bi
则左边=|z1|+|z2|+|z3|+|z4|
≥|z1+z2+z3+z4|
≥|2+2i|=
即≥
例6、实数x,y,z,a,b,c,满足
且xyz≠0求证:
通过入微观察,结合所学的空间解析几何知识,可以构造向量
联想到≤结合题设条件
可知,向量的夹角满足,这两个向量共线,又xyz≠0
所以
利用向量等工具巧妙地构造出所证明的不等式的几何模型,利用向量共线条件,可解决许多用普通方法难以处理的问题对培养学生创新思维十分有益。
4.构造几何图形
对于一些题目,可借助几何图形的特点来达到解题目的,我们可以构造所需的图形来解题。
例7、解不等式||x-5|-|x+3||<6
分析:对于这类题目的一般解法是分区间求解,这是比较繁杂的。观察本题条件可构造双曲线,求解更简捷。
解:设F(-3,0)F(5,0)则|F1F2|=8,F1F2的中点为O`(1,0),又设点P(x,0),当x的值满足不等式条件时,P点在双曲线的内部
1-3<x<1+3即-2<x<4是不等式的解。
运用构造法就可以避免了烦杂的分类讨论是不是方便得多了,引导学生掌握相关知识运用到解决问题上来。
又如解不等式:
分析:若是按常规的解法,必须得进行分类讨论而非常麻烦的,观察不等式特点,联想到双曲线的定义,却''''柳暗花明又一村"可把原不等式变为
令则得由双曲线的定义可知,满足上面不等式的(x,y)在双曲线的两支之间区域内,因此原不等式与不等式组:同解
所以不等式的解集为:。利用定义的特点,把问题的难点转化成简单的问题,从而使问题得以解决。
在不少的数学竞赛题,运用构造来解题构造法真是可见一斑。
例8、正数x,y,z满足方程组:
试求xy+2yz+3xz的值。
分析:认真观察发现5,4,3可作为直角三角形三边长,并就每个方程考虑余弦定理,进而构造图形直角三角形ABC,∠ACB=90°三边长分别为3,4,5,∠COB=90°
∠AOB=150°并设OA=x,OB=,,则x,y,z,满足方程组,由面积公式得:S1+S2+S3=
即得:xy+2yz+3xz=24
又例如:a,b,c为正数求证:≥由是a,b,c为正数及等,联想到直角三角形又由联系到可成为正方形的对角线之长,从而我们可构造图形求解。
通过上述简单的例子说明了,构造法解题有着在你意想不到的功效,问题很快便可解决。可见构造法解题重在“构造”。它可以构造图形、方程、函数甚至其它构造,就会促使学生要熟悉几何、代数、三角等基本知识技能并多方设法加以综合利用,这对学生的多元思维培养学习兴趣的提高以及钻研独创精神的发挥十分有利。因此,在解题教学时,若能启发学生从多角度,多渠道进行广泛的联想则能得到许多构思巧妙,新颖独特,简捷有效的解题方法而且还能加强学生对知识的理解,培养思维的灵活性,提高学生分析问题的创新能力。
参考文献:
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