數學思維是指人腦和數學對象交互作用,并按一般思維規律認識數學的思維過程,其特征是教師的合情設疑、適當啟發,學生動腦、動手主動參與,使學生的思維在處于積極主動的狀態下去自主探索獲取知識.數學課堂教學的一個重要任務就是要培養學生的思維能力,即指導學生用數學的眼光、數學的思想去分析問題和解決問題.筆者根據多年來的教學實踐和研究體會,就數學課堂教學中,如何引導學生尋找解題思路,談一些粗淺的看法.
一、開展豐富聯想
豐富的聯想力往往是發明創造的前奏曲,可以說人類如果沒有聯想,就沒有科學發展的今天.學生由于經過學習和對知識的積累,已經具備了一定的聯想能力,在教學中,只要教師善于把握時機給予學生聯想的時空,讓他們在聯想中領略新知識的發現過程,在聯想中發現新穎的解題思路和方法,對開發學生的智力以及提高其解題能力都是一項事半功倍的舉措.
例如,在學習相似形后的一節活動課中,我設計了問題:
x、y、z均為正數,且滿足x2+y2=z2,zx2-r2=x2.
求證:xy=rz.
活動過程:教師引導學生觀察所給條件和結論的形式各有什么特點.經過認真思考和討論,當大部分學生由題設部分的“式結構”聯想到幾何中的“勾股定理”,直角三角形的“射影定理”的“形結合”及可將x、y、z看成線段的長度時,教師及時給予充分的肯定和表揚.之后教師又提出:根據這一設想,結論中兩字母的積與另兩字母的積相等有哪些可能?接下來讓學生根據各自的設想動手畫一畫、做一做、想一圖1
想,很多學生不難畫出圖形,并將x、y、z、r看成Rt△ABC中的有關元素(如圖1),此時,一個巧妙而簡捷的證法在學生中間產生了:根據三角形的面積公式來證明!
證明:∵x、y、z均為正數,且滿足x2+y2=z2,不妨設x、y、z分別為Rt△ABC三邊的長,其中z為斜邊,r為斜邊AB上的高,在Rt△ABC中,BD=BC2-CD2=x2-r2,由射影定理知BC2=BD·AB,即x2=zx2-r2,故Rt△ABC中的元素全部滿足條件,由三角形面積公式得
12BC·AC=12AB·CD,即12xy=12zr,∴xy=rz.
此題證法將代數問題幾何化,聯想合理、思路新穎、證法獨特,既開闊了學生的視野,又啟迪了學生的思維,可謂一舉兩得.
二、注重解題教學
數學教學過程的實質就是引導學生思維活動的過程,發展學生的思維能力是中學數學教學的一項重要任務.根據思維結構學說的理論,要提高數學思維能力,必須使思維內容、思維成分和個體水平等方面均獲得良好的發展,而衡量其發展水平的一個重要標志是學生的解題能力,也就是說解題是學生數學能力綜合表現的外在顯示.因此在解題教學中應注意引導學生認真分析,尋找簡潔的解題思路和途徑,并讓學生受其陶冶.
圖2
例如,如圖2,BC為⊙O的直徑,AD⊥BC,垂足為D,AB=AF,BF和AD相交于E,求證:AE=BE.
引導學生分析:要證AE=BE,但AE、BE不是⊙O的弦,
已知AB=AF不能直接用,聯想到等腰三角形的判定,
將AE、BE放到三角形中考察,得輔助線:“連結AB”,
則只需證∠ABE=∠BAE,∠ABE是AF所對的圓周角,
能否根據所提供的條件制造一段弧使它與AF相等,
且所對的圓周角正好是∠BAE?由BC是直徑,AD⊥BC,自然聯想到垂徑定理,得添另一輔助線“作另一半⊙O,延長AD交⊙O于點M”,則問題得證.
因此,教師在引導學生進行以上分析時,輔之以圖示,會使學生的思路更為清晰明朗.
事實上,例題講解后學生竟有近十種證法呈給教師,這些證法中,既有借助全等的,又有利用等腰梯形知識證得的,還有利用射影定理的,真可謂異彩紛呈,各有千秋.
三、焊接知識鏈條
數學知識的結構呈網絡式,而網絡結構又可以看成由若干知識鏈構成的,要使學生解題迅速準確,就得在教學過程中引導其完成網絡的構建,并且在這個過程中利用反饋原理及時發現學生知識鏈的斷裂處.如果忽視對這種斷裂的處理,不僅會直接影響學生的有效思維,而且對構建知識網絡的完整性也是會產生潛在的危險,因此,發現錯誤后應找準斷裂處進行及時焊接.
例如,已知y+b與x+a成正比例,且x=3時,y=5;當x=2時,y=2,求y與x的函數關系式.