田梅
[摘 ?要] 運用文獻法、案例法、分析法等,通過一題多解、一題多變、開放型問題、問題逆向分析,探討培養學生思維靈活性的做法,以使學生積極探索,變更思考角度,抓住問題本質,在變通中實現學生思維靈活性的提升.
[關鍵詞] 思維;靈活性;初中數學;教學方法
思維的靈活性,即思維的靈活程度,是指能夠根據客觀條件的發展和變化,及時地改變原有的思維進程或方式,克服思維定式的消極影響,善于自我調節,靈活多變,尋求新的思維角度和方向. 科學家愛因斯坦認為,思維的靈活性是創造性思維的典型特點. 在中學數學教學中,培養學生思維的靈活性具有重要意義. 初中學生的數學學習,在很大程度上都不自覺地通過模仿來進行,但囿于模仿,不能靈活掌握,不能形成獨立的創造性思維方式. 因此,在教學中,教師要引導學生積極探索,變更思考角度,抓住問題本質,在變通中培養學生思維的靈活性. 下面就談談在中學數學教學中教師應如何培養學生思維的靈活性.
一題多解中,培養思維的靈活性
一題多解,是指通過不同的思維途徑,采用多種解題方法解決同一個問題的教學方法[1] . 并非是多元解法的呈現,而是引導學生在多維度觀察、分析、思考與問題解決中形成敢想、敢做、自信、認真、求實、頑強的品質. 無論哪一門學科,基礎知識都尤為重要,只要有扎實的基本功,便會處處閃現思維的火光,在解題中也會屢見妙招.
例1?搖 已知:△ABC中,∠A=90°,AB=AC,BF為AC邊上的中線,AE⊥BF,AE交BC于點D,求證:∠AFE=∠CFD.?搖
思路1 ?利用全等三角形.
證法1:過點A作AH⊥BC于點H,交BF于點G(如圖1),于是∠BAG=∠GAF=45°. 因為AB=AC,∠ABG=90°-∠BAE=∠CAD,所以△ABG≌△CAD,所以AG=CD . 又因為AF=CF,所以△AFG≌△CFD,所以∠AFG=∠CFD.
思路2 ?利用“等量減等量差相等”.
證法2:過點F作AC邊的垂線交BC于H,連接AH交BF于點G,易知H為BC的中點(如圖2),所以AH⊥BC,AH=BH,∠GHF=∠DHF. 另證Rt△BHG≌Rt△DHA,所以∠GFH=∠DFH,所以∠AFE=∠CFD.
思路3 ?利用第三個量作為橋梁.
證法3:過點C作GC⊥AC交AD的延長線于點G(如圖3),于是有Rt△AFB≌Rt△CGA,所以∠AFB=∠CGA,AF=CG=CF,又∠FCD=∠GCD=45°,CD為公共邊,所以△FCD≌△GCD. 所以∠CFD=∠CGD. 所以∠AFE=∠CFD.
思路4 ?利用相似三角形.
證法4:過點D作DG⊥AC于點G(如圖4),易證Rt△ABF∽Rt△GAD,故 = ,所以 = = = = ,所以Rt△ABF∽Rt△GDF,即可得到∠AFE=∠CFD.
一題多解極富挑戰性,能激起學生解題的熱情,拓展學生的思維,提高學生的認知水平,使學生知其然且知其所以然,從而使思維靈活性得到提高.
一題多變中,培養思維的靈活性
教學內容的不斷更迭與創新,可源源不斷地引發學生進行探究活動,從而產生更高階的內驅力. 對教材中的原題進行有計劃、有目的地一題多變,可有效觸發學生學習數學的興趣點,同時促進其對知識的深度理解. 在教學中,進行一題多變時,要注重對教材中前后知識的銜接,把新舊知識進行有機結合,讓學生以往的經驗和訓練中產生的聯想進行碰撞,進而產生新的認識和新的聯想,觸類旁通,承上啟下,使學生更加透徹地理解問題的本質,增強以不變應萬變的能力[2] .
例2 ?已知:AB是⊙O的直徑,CD是弦或直徑且垂直AB于點H.
(1)如圖5,求證:AH·AB=AE·AF;
(2)如圖6,求證:AB2=AE·AF;
(3)如圖7,求證:AH·AB=AE·AF ;
(4)如圖8,求證:AH·AB=AE·AF=AM·AN=AD2;
(5)如圖9,求證:AE·AF=AG·AH;
(6)如圖10,求證:AE·AF=AG·AN.
通過這樣的一題多變,學生不僅掌握了一個問題的解決方法,更掌握了一類問題的通法,能撥開一葉,看到一片森林,從而在透徹、深刻的理解中,以靜制動,使學生思維的靈活性得到了提高.
開放性問題中,培養思維的靈活性
開放性問題是相對于那種給出明確條件和結論的封閉性問題而言的,是指未給出結論或結論不確定,或問題中結論明確但需補充或完善使結論成立的充分條件的問題[3] . 現代教學中,大部分習題條件充分,結論唯一,答案固定,雖具有一定的針對性,能有效促進學生基礎知識與規范思維的形成,但是過分的“定向”會導致思維負遷移產生,不能促進學生發散思維與創造能力的養成,造成思維定式、不靈活. 而開放性問題更有利于深化對知識的理解,能讓學生在解題過程中,體驗數學本質,品嘗進行開放性教育的樂趣,使思維靈活性得到發展.
例3 ?已知:△ABC內接于⊙O,過點A作直線EF,如圖11,AB為直徑,要使得EF是⊙O的切線,還需添加的條件是:(只需寫出三種情況)?搖?搖
(1)____________________
(2)____________________
(3)?搖____________________
分析:根據題目所給條件,要使得EF是⊙O的切線,關鍵是找到AB⊥EF的條件.
解:(1)∠CAE=∠B;(2)AB⊥EF;(3)∠BAC+∠CAE=90°;(4)∠C=∠FAB;(5)∠EAB=∠BAF.
這樣設計開放性問題,能使學生思維靈活性得到培養,增強思維完備性.
逆向分析中,培養思維的靈活性
逆向思維,即突破已有的習慣性思路,逆向去分析與思考問題,在數學中的具體表現為逆用定義、公式、定理與法則等進行逆向推理,通過反向進行一定的證明以形成新的結論,突破舊有思想,發現新知識的重要思想.
例4 ?求證:等腰三角形的底角是銳角.
分析:用反證法證明,先假設等腰三角形兩底角不是銳角,再由三角形內角和定理推出矛盾.
證明:假設等腰三角形兩底角不是銳角,則有兩種情況:
(1)當兩底角都是直角時,此時三內角的和大于180°,這與三角形的內角和等于180°矛盾,所以兩底角都是直角不成立.
(2)當兩底角都是鈍角時,此時三內角的和大于180°,這與三角形的內角和等于180°矛盾,所以兩底角都是鈍角不成立.
所以等腰三角形的底角都是銳角.
促進逆向思維的發展,在教學中應切實呈現知識間的互逆關系,互逆關系的有效掌握,可以形成對問題解決的雙向思維習慣,避免單一的認識和單一正向思維的產生,進而能獨具一格、別開生面地取得問題突破性的解決.
總之,在初中數學教學中注重培養學生思維的靈活性,有利于發展學生的發散思維,培養創新能力,這也是有效實施素質教育的重要組成部分. 因此,作為數學教師,應切實落實對學生思維靈活性的培養,以有效促進學生創新能力的生成.
參考文獻:
[1]陸劍雪. 開拓思路 ?一題多解——談初中數學教學的微型設計[J]. 教學月刊·中學版(教學參考),2013(12):70-72.
[2]李萬道. 培養數學創造性思維的最基本途徑[J]. 中學數學教學,2005(2):21-22,32.
[3]倪勇. 例談初中數學思維靈活性的培養[J].福建基礎教育研究,2018(08):70-71.