摘要:加強中學生數學素質的培養,突出“優化思維品質,培養思維能力”是時代的呼喚,歷史的必然。
關鍵詞:思維能力;學生;素養
一、 暴露思維過程,培養探索精神
【例1】在學習了“函數的奇偶性”后,學生在判斷函數的奇偶性時常忽視定義域問題,為此我們可設計如下問題:判斷函數f(x)=2x-12x在區間[23-a-6,2a]上的奇偶性。不少學生由f(-x)=-f(x)立即得到f(x)為奇函數。教師設問:①區間[23-a-6,2a]有什么意義?②y=x2一定是偶函數嗎?通過對這兩個問題的思考學生意識到函數f(x)=2x-12x只有在a=2或a=1即定義域關于原點對稱時才是奇函數。
使學生暴露觀點的方法很多。例如,教師可以與學生談心的方法,可以用精心設計的診斷性題目,事先了解學生可能產生的錯誤想法,要運用延遲評價的原則,即待所有學生的觀點充分暴露后,再提出矛盾,以免暴露不完全,解決不徹底。有時也可以設置疑難,展開討論,疑難問題引人深思,選擇學生不易理解的概念,不能正確運用的知識或容易混淆的問題讓學生討論,從錯誤中引出正確的結論,這樣學生的印象特別深刻。而且通過暴露學生的思維過程,能消除消極的思維定勢在解題中的影響。當然,為了消除學生在思維活動中只會“按部就班”的傾向,在教學中還應鼓勵學生進行求異思維活動,培養學生善于思考、獨立思考的方法,不滿足于用常規方法取得正確答案,而是多嘗試、探索最簡單、最好的方法解決問題的習慣,發展思維的創造性也是突破學生思維障礙的一條有效途徑。
二、 一題多解,培養發散思維
著名的數學家,莫斯科大學教授C.A.雅潔卡婭曾在一次向數學奧林匹克參賽者發表《什么叫解題》的演講時提出:“解題就是把要解的題轉化為已經解過的題。”數學的解題過程,就是從未知向已知、從復雜到簡單的化歸轉換過程。歷年高考,轉化化歸思想無處不見,我們要不斷培養和訓練自覺的轉化意識,將有利于強化解決數學問題中的應變能力,提高思維能力和技能、技巧。
【例2】已知:sinα+sinβ=13(1),cosα+cosβ=14(2),由此可得到哪些結論?
讓學生進行探素,然后相互討論研究,各抒己見。
想法一:(1)2+(2)2可得cos(α-β)=-263288(兩角差的余弦公式)。
想法二:(1)×(2),再和差化積:sin(α+β)[cos(α-β)+1]=112。
結合想法一可知:sin(α+β)=2425
想法三:(1)2-(2)2再和差化積:2cos(α+β)[cos(α-β)+1]=-7144
結合想法一可知:可得cos(α+β)=725
想法四;(1)(2),再和差化積約去公因式可得:tanα+β2=43,進而用萬能公式可求:sin(α+β)、cos(α+β)、tan(α+β)。
想法五:由sin2α+cos2α=1消去α得:4sinβ+3cosβ=2524
消去β可得4sinα+3cosα=2524(消參思想)
想法六:(1)+(2)并逆用兩角和的正弦公式:
sinα+π4+sinβ+π4=7224
(1)-(2)并逆用兩角差的正弦公式。
sinα-π4+sinβ-π4=224
想法七:(1)×3-(2)×4:3sinα-4cosα+3sinβ-4cosβ=0
sin(α-θ)+sin(β-θ)=0θ=arctan43
即2sinα+β-2θ2·cosα-β2=0
∴α=2kπ+π+β(與已知矛盾舍去)或α+β=2kπ+2θ(k∈Z)
則sin(α+β)、cos(α+β)、tan(α+β)均可求。
本題一題多解的思維輻射,實現了多種角度的轉化,聯系了多個知識點,有助于提高發散思維能力,達事半功倍的效果。此題還可以利用均值換元法進行解答。各種方法圍繞一個問題的展開,分別將代數問題轉化為了其他問題,力求一種最成功的解答方法。
三、 突破思維障礙,提高創新能力
在高中數學起始教學中,教師必須著重了解和掌握學生的基礎知識狀況,尤其在講解新知識時,要嚴格遵循學生認知發展的階段性特點,照顧到學生認知水平的個性差異,強調學生的主體意識,發展學生的主動精神,培養學生良好的意志品質;同時要培養學生學習數學的興趣。興趣是最好的老師,學生對數學學習有了興趣,才能產生數學思維的興奮灶,也就是更大程度地預防學生思維障礙的產生。教師可以幫助學生進一步明確學習的目的性,針對不同學生的實際情況,因材施教,分別給他們提出新的更高的奮斗目標,使學生有一種“跳一跳,就能摸到桃”的感覺,提高學生學好高中數學的信心。
【例3】在高一教學中,一般我們都要復習一下二次函數的內容,而二次函數中最大、最小值尤其是含參數的二次函數的最大、小值的求法學生普遍感到比較困難,為此我作了如下題型設計,對突破學生的這個難點問題有很大的幫助,而且在整個操作過程中,學生思維始終保持活躍。設計如下:
(1)求出下列函數在x∈[0,3]時的最大、最小值:①y=(x-1)2+1;②y=(x+1)2+1;③y=(x-4)2+1。
(2)求函數y=x2-2ax+a2+2,x∈[0,3]時的最小值。
(3)求函數y=x2-2x+2,x∈[t,t+1]的最小值。
數學意識是學生在解決數學問題時對自身行為的選擇,它既不是對基礎知識的具體應用,也不是對應用能力的評價,數學意識是指學生在面對數學問題時該做什么及怎么做,至于做得好壞,當屬技能問題,有時一些技能問題不是學生不懂,而是不知怎么做才合理,有的學生面對數學問題,首先想到的是套那個公式,模仿那道做過的題目求解,對沒見過或背景稍微陌生一點的題型便無從下手,無法解決,這是數學意識落后的表現。數學教學中,在強調基礎知識的準確性、規范性、熟練程度的同時,我們應該加強數學意識教學,指導學生以意識帶動雙基,將數學意識滲透到具體問題之中。
參考文獻:
[1]束蘇敏.落實四個關注提高學生素養[J].基礎教育研究,2016(02):32,34.
作者簡介:
林滄峰,福建省三明市,福建省大田縣第一中學。