培養(yǎng)高中生數(shù)學發(fā)散性思維的四種策略

陳家祥

【摘 要】本文論述通過一題多解、多元變換、數(shù)形結(jié)合、鏈接生活等方法，探討如何培養(yǎng)高中生數(shù)學發(fā)散性思維。

【關鍵詞】高中數(shù)學 發(fā)散性思維 數(shù)形結(jié)合

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2017）05B-0130-02

美國心理學家吉爾福特曾經(jīng)說過：人的創(chuàng)造力，主要依靠發(fā)散性思維，它是創(chuàng)造性思維的主要成分。由此可見，培養(yǎng)學生的發(fā)散性思維，有利于促進學生創(chuàng)造性思維的形成。在高中數(shù)學教學的過程中，教師必須重視學生思維方式的培養(yǎng)和鍛煉，特別是發(fā)散性思維。發(fā)散性思維相似于求異思維卻又區(qū)別于傳統(tǒng)思維，在解決數(shù)學問題時，學生大多習慣于用傳統(tǒng)的思維模式去分析問題，然而這種思路在解決很多數(shù)學問題時，常常會受阻。因此，教師在教學過程中就要注意培養(yǎng)學生的發(fā)散性思維，不要拘泥于單一的傳統(tǒng)固定思維模式。下面，筆者將結(jié)合自身的經(jīng)驗，談一些在教學中如何培養(yǎng)學生發(fā)散思維的做法。

一、一題多解，觸及本質(zhì)

對于同一道題，從不同的角度去分析研究，可能會得到不同的思路與啟示，從而找到不同的解法。同時，教師也應注意，過多的、盲目的做題會抑制學生思維的發(fā)展，容易使其感到疲勞，喪失對數(shù)學的興趣。因此，教師在教學過程中，應該注意精選題目，引導學生進行一題多解，不僅有助于拓展和解放學生的思維，也更容易觸及問題的本質(zhì)，從而鞏固學生的知識，調(diào)動思維的積極性，有效培養(yǎng)學生的發(fā)散性思維。

比如筆者在對“等差數(shù)列的前 n 項和”這部分內(nèi)容進行教學時，對下面道例題采取了一題多解的策略進行教學。

已知 {an} 為等差數(shù)列，其前 10 項的和 S10=100，前 100 項的和 S100=10，求前 110 項的和 S110。

筆者向?qū)W生提問：“這道題同學們能探索出幾種解法呢？”然后留給學生充分的時間去思考和探究。學生最快想到的解題方法是通過利用等差數(shù)列的表達式列方程求出首項和公差，進而利用求和公式求解，即利用方程思想求解。

設該數(shù)列首項為 a1，公差為 d，，解得 a1=10.99，d=-0.22。進而求出 ，由此得到正確答案。但是僅僅用這一種方法解題并不夠，接下來，筆者再給學生一個提示：利用函數(shù)思想或者利用等差數(shù)列的性質(zhì)還可以有不同的解答方法。函數(shù)思想即為待定系數(shù)法，設數(shù)列的前 n 項和為 Sn=An2+Bn，則 100A+10B=100，10000A+100B=10，解得 A=-0.11，B=11.1，進而求出 S110=A×1102+B110=-110。第三種解題方法是利用等差數(shù)列的性質(zhì)：S100-S10=-90=，而 a11+a100= a1+a110=-2，所以 S110==-110。

在上述教學活動中，筆者注意引導學生從不同角度、不同思路解決同一道問題，通過這種一題多解的訓練，不但鞏固了學生對于這部分的知識，還能復習其他內(nèi)容的知識，學生的發(fā)散性思維就能夠在這種一題多解的練習中逐漸培養(yǎng)起來。

二、多元變換，建構體系

一題多解是培養(yǎng)學生發(fā)散性思維的好方法，同時，一題多變也有利于訓練學生的發(fā)散性思維，因為這種訓練能夠幫助學生熟練運用所學知識，建構和完善知識體系，學生的解題靈活性也能得到提高。采用這種方法時，教師可以對問題進行多元變換，也可以改變條件、改變圖形、改變問題等等，可以是由淺入深的變化，讓學生理解的層次不斷加深。

比如筆者對“三角函數(shù)”這部分知識進行教學時，為了培養(yǎng)學生學會靈活轉(zhuǎn)化三角函數(shù)和熟練利用三角函數(shù)公式，采取了一題多變的教學策略。以下面這道例題為例：已知 ，且 a 是第二象限角，求 tana?？吹竭@道題，學生首先利用所學的知識解答：因為 a 為第二象限角，因此由已知條件得，。接下來筆者對這一例題進行了變換。變式一：若已知求 tana。變式二：已知 sina=m（m>0），求tana。變式三： 求 tana。這三個變式的難度由淺入深，學生通過對這三個變式的練習，就能逐漸掌握正弦值在不同情況下轉(zhuǎn)化為正切值的方法：當 a 的正弦值 m 為 1 或 -1 時，正切值不存在；當 m=0 時，正切值也為 0；當 a 為一、四象限角時，；當 a 為二、三象限角時，。

在上述教學活動中，筆者正是通過對一道題進行多元變換，使學生建構了關于“轉(zhuǎn)化三角函數(shù)和熟練利用三角函數(shù)公式”這部分內(nèi)容的知識體系。學生的發(fā)散性思維在這樣的練習中得到不斷的提升。

三、數(shù)形結(jié)合，學會聯(lián)想

數(shù)形結(jié)合思想是數(shù)學四大思想之一，它兼具了數(shù)的嚴謹與形的直觀之長，通過數(shù)與形之間的對應和轉(zhuǎn)化來解決數(shù)學問題，能夠使復雜的問題簡單化、抽象問題具體化。由此可見，數(shù)形結(jié)合思想對于學習數(shù)學來說是一種非常重要且實用的思想方法。因此教師在教學過程中應當不斷滲透數(shù)形結(jié)合思想，引導學生學會聯(lián)想，通過數(shù)形結(jié)合快速準確地求解問題，從而發(fā)展學生的發(fā)散性思維。

比如筆者在對“不等式”這一章節(jié)的內(nèi)容進行教學時，對于下面這道例題就采用了數(shù)形結(jié)合的思想來解：已知的解集為，求實數(shù) a 的值。

首先，筆者先引導學生運用解方程的思想解決這道題：從已知條件可知 x=-4 與 x=-2 是方程的兩個根，將其代入方程中可得到或，進行檢驗后，滿足已知條件，所以是這道題的正確答案。

用這種方法求解該問題需要進行大量的計算，耗時較長。接下來筆者引導學生利用數(shù)形結(jié)合的思想求解，體會這種方法的優(yōu)點。

設，設，在同一直角坐標系中分別畫出這兩個函數(shù)的圖象。則的圖象意義為函數(shù) y1 的圖象在函數(shù) y2 圖象上方時 x 的取值范圍。觀察圖象可發(fā)現(xiàn)，當直線通過（-2，2）這一坐標時，滿足 y1≥y2 的 x 取值范圍為[-4，-2]，將點（-2，2）代入 中，就能得出 。

在上述教學，筆者通過將數(shù)形結(jié)合求解問題的方法與常規(guī)方法進行對比，使學生更為直觀地感受到數(shù)形結(jié)合思想在解答數(shù)學題時的快速與便捷，促進學生在解題時更多地使用數(shù)形結(jié)合思想去分析問題，從而打開解題思路。學生的發(fā)散性思維通過數(shù)形結(jié)合的訓練得到了發(fā)展。

四、鏈接生活，引導應用

新課標強調(diào)，教學要生活化，必須將課本知識與實際生活緊密結(jié)合。因此教師在教學過程中應當努力使數(shù)學教學更為生活化，通過將課本上的知識鏈接到生活中來，引導學生運用數(shù)學知識解決生活中的數(shù)學問題，這樣不但有利于提高學生的創(chuàng)新能力，發(fā)展創(chuàng)造性思維，也有利于培養(yǎng)學生的發(fā)散性思維。

比如筆者在對“正弦定理和余弦定理”這一節(jié)的課本內(nèi)容教學完后，為了強化學生對該知識的應用，筆者聯(lián)系生活設計了一道探究題：如圖所示，在一條江的兩岸有 A、B 兩點，試設計出一種測量方法測出 A、B 兩點之間的距離。學生通過思考、分析與討論，最后設計出一種應用正弦定理求出距離的方法：在測量者同側(cè)另選一點 C，然后分別測出 AC 的距離和∠BAC和∠ACB 的大小。進而由正弦定理可得，，代入測量數(shù)據(jù)即可求出 A、B 兩點之間的距離。緊接著筆者又提問道：“為什么選擇利用正弦定理而不是余弦定理呢？”學生立即回答：“因為 BC 的距離不能直接測量，所以余弦定理無法應用?！庇纱丝梢?，學生對正弦定理和余弦定理已經(jīng)有了深刻的認知，并且能夠在生活中靈活應用正余弦定理的公式。

在上述教學活動中，筆者通過將知識鏈接到生活，引導學生自主利用所學知識探究出問題的答案，不但活躍了學生的思維，還有助于加強學生的發(fā)散性思維，而教師的教學目標也能高效完成。

通過上述的實踐探究，筆者發(fā)現(xiàn)，只要教師在教學中通過采取一題多解、多元變換、數(shù)形結(jié)合、鏈接生活等策略，就能夠有效地培養(yǎng)學生的發(fā)散性思維，打開學生的解題思路，使其體會到思考的樂趣、數(shù)學的樂趣。

【參考文獻】

[1]張 蕾.高中數(shù)學教學中學生發(fā)散性思維的培養(yǎng)[J].現(xiàn)代教育科學，2014（6）

[2]水莉莉，周 霞.高中生數(shù)學發(fā)散思維培養(yǎng)過程中存在的問題及解決辦法[J].科教導刊，2015（5）

[3]王海龍.高中學生數(shù)學發(fā)散性思維的培養(yǎng)策略[J].科技視界，2013（29）

（責編 韋 力）