張金伙
【摘要】高中數(shù)學教學的目標要求之一,就是培養(yǎng)學生良好的思維能力.同時,良好的思維能力,又是學習數(shù)學必須具備的.本文擬從四個方面,就數(shù)學教學與學生思維能力的培養(yǎng),提出筆者的一些認識和做法.一是剖析概念,培養(yǎng)思維的嚴謹性;二是類比聯(lián)想,培養(yǎng)思維的廣闊性;三是轉(zhuǎn)換變通,培養(yǎng)思維的辯證性;四是逐層引導,培養(yǎng)思維的深刻性.
【關(guān)鍵詞】數(shù)學教學;思維能力;嚴謹性;廣闊性;辯證性;深刻性
數(shù)學,被人稱之為“思維的體操”.《數(shù)學課程標準》中,也明確提出要培養(yǎng)學生的“發(fā)散思維和求異思維”.可見不管是數(shù)學的教學目標,還是要把數(shù)學學好,都離不開對學生思維能力的培養(yǎng).具體地說,在數(shù)學教學中,應通過對數(shù)學概念的剖析,符號組合的分析,圖形的證明,計算的變化等數(shù)學活動,使學生在邏輯思維、抽象概念、對稱欣賞、表象創(chuàng)造、變化聯(lián)想等方面,得到數(shù)學思維的訓練,從而培養(yǎng)數(shù)學的思維能力,使思維具備敏捷性、變通性、嚴謹性、廣闊性、深刻性、創(chuàng)造性等良好品質(zhì).
培養(yǎng)學生的思維能力,既是數(shù)學教學的目標要求之一,同時良好的思維能力,又是學習數(shù)學不可缺少的,甚至對學生今后的學習生活、工作,都是大有益處的.培養(yǎng)學生良好的思維能力,既是目標,也是手段;既是要求,也是途徑.
如何培養(yǎng)學生的思維能力,可以說“仁者見仁,智者見智”,方法、手段、措施不少.筆者多年從事高中數(shù)學教學,下面擬就此問題,結(jié)合自己的教學,粗淺地談談自己的認識、體會和做法.
一、剖析概念,培養(yǎng)思維的嚴謹性
高中數(shù)學涉及的概念很多.數(shù)學概念是數(shù)學知識的重要內(nèi)容,對教學概念理解是否全面、準確,不但直接影響到學生判斷能力、遷移能力、化歸能力等的高低,而且有可能由于學生對概念理解掌握的模糊,導致推理不當,結(jié)論錯誤.
數(shù)學中的不少概念,表達嚴密,有的是充滿唯一性,有的充滿必要性,有的條件、限制極強,表達中缺了一點,漏了一項,都有可能出現(xiàn)錯誤.為此,通過對數(shù)學概念的深入細致分析,關(guān)鍵點的反復強調(diào),有助于培養(yǎng)學生思維的嚴謹性.具體地說,教學中教師可以通過對概念的講解,復述,辨析等方法達到訓練培養(yǎng)嚴謹思維的目的.特別是采用辨析題的形式,不失為一種好方法.
例1判斷下列函數(shù)的奇偶性,并說明理由.
1f(x)=x3+x;2f(x)=x2+x12;
3f(x)=0;4f(x)=0,x∈(-3,4].
通過對以上四個函數(shù)奇、偶性的分析,學生對奇、偶函數(shù)的定義域必須關(guān)于原點對稱這一隱含條件定會有更深刻的認識,從而養(yǎng)成要判斷函數(shù)奇、偶性,先必須考慮函數(shù)定義域的良好習慣.
在講解概念中,除了正常的講述外,教師可以設置幾個與正確全面理解概念有關(guān)的選擇判斷題,讓學生在思考判斷、辨析選擇中,既加深對概念的全面準確理解,又訓練培養(yǎng)學生思維的嚴謹性.嚴謹?shù)乃季S,不但是學生學習數(shù)學所需要的,也是學習其他學科,乃至今后步入社會,在社會工作、生活中也是必不可少的.
二、類比聯(lián)想,培養(yǎng)思維的廣闊性
類比聯(lián)想,就是將新舊知識之間進行形式的或內(nèi)在的對比或比較,從而發(fā)現(xiàn)它們的特征和規(guī)律,進而提出猜想和判斷.它是依據(jù)兩個對象或兩類事物間存在的相同或不同屬性而聯(lián)想到另一類事物也可能具有這種屬性的思維方式.高中數(shù)學中的立體幾何,代數(shù),解析幾何,它們都具有一定的獨立性,但又有著千絲萬縷的不可分割的緊密聯(lián)系.這些不同分支的數(shù)學門類,它們相互滲透,互相依存,很多時候只是外在形式的不同,其實本質(zhì)是一致的,所謂“萬變不離其宗”和“條條大路通羅馬”.數(shù)學中的幾何問題可以用代數(shù)來體現(xiàn),而反過來代數(shù)問題可以用幾何來體現(xiàn),數(shù)形結(jié)合,抽象與直觀結(jié)合,這正是數(shù)學無窮的奧妙和變化多端的所在.為此,在教學中,數(shù)學教師要通過用類比聯(lián)想的方法,有效提高解題的速度和準確性,同時也借此化解疑難,促進學生思維廣闊性的培養(yǎng).在教學中具體地做法是:在解決幾何問題時,教師要求學生聯(lián)想運用代數(shù)原理和方法,在解決代數(shù)問題時,要求學生聯(lián)想運用幾何問題原理和方法,同時講解例題和練習、測驗,也注意篩選相應的題目.
例2求函數(shù)y=x2+4x+13+x2-2x+5的最小值.
單獨分析此函數(shù),比較繁瑣,即含有二次函數(shù),又是兩個根式相加,而且兩個二次函數(shù)的單調(diào)性又不相同,要求其最小值,確有一定難度.引導學生進一步分析,原函數(shù)可化為y=(x+2)2+9+(x-1)2+4,則可觀察出兩個根式與解析幾何中的距離公式相似,從而有了進一步的變形:y=(x+2)2+(0-3)2+(x-1)2+(0-2)2,于是便可聯(lián)想到此式的幾何意義:即求點(-2,3)與點(1,2)到x軸上點的距離之和的最小值.然后用幾何作圖,即可獲解.
在教學中,教師有意識的多進行類比聯(lián)想的講解訓練,可以有助于學生思維聯(lián)系性和廣闊性的培養(yǎng),不但使學生在教學學習中,舉一反三,聯(lián)系貫通,化難為易,化繁為簡,提升能力.同時培養(yǎng)了學生全面看待問題,聯(lián)系發(fā)展觀點看待問題,盡力刪繁就簡,快速解決問題的能力,從而使得思維更加廣闊,在今后學習,生活,工作中,不囿于一點,不拘于一面,在更廣闊的視野和思維空間,更高效地解決問題.
三、變通轉(zhuǎn)換,培養(yǎng)思維的辯證性
在有限的時間里,解答數(shù)學命題,很多時候,不能一條道走到底,需要的是另辟蹊徑,需要的是變換一個角度,這就如同改打一座山頭,當正面強攻硬碰有難度,攻不下時,需要采用迂回戰(zhàn)術(shù),這樣往往可以收到奇效.
例3求拋物線y2=4x上的點與圓(x-4)2+y2=1上的點間的最小距離.
分析:兩個點都在運動,如果分別在拋物線與圓周上各任取一點,然后運用兩點間的距離公式來求,的確太繁瑣了,而且總覺得還缺點什么.還有其他方法嗎?能否在動中找出不動的因素?思路便可由此展開,圓周上任一點到圓心的距離相等,于是乎,兩動變?yōu)橐粍右混o,問題便簡化多了.
在實際教學中,數(shù)學教師要交給學生“正難則反,化動為靜,數(shù)形結(jié)合,辯證分析”等解題的原則和方法,盡可能的要求學生一題多解,要求學生注意從不同角度分析問題.這樣學習一項內(nèi)容,一個章節(jié)知識,能將多項內(nèi)容,多個知識點,互相聯(lián)系起來,融會一體,即達到溫故而知新,融會貫通的效果,又培養(yǎng)了多角度看待問題,聯(lián)系發(fā)展全面看待問題的辯證思維能力.辯證思維能力的培養(yǎng),不僅對于學習數(shù)學,解決數(shù)學問題,大有裨益,同時也能使學生在成長過程中,能更清醒,更理智,更全面的看待問題,經(jīng)得起困難挫折的挑戰(zhàn),受得了成功榮譽的考驗.
四、逐層引導,培養(yǎng)思維的深刻性
數(shù)學,最忌諱的是觀察停留在表面,不能深入分析發(fā)現(xiàn),那種浮光掠影的表象膚淺思維,是很難把數(shù)學學好的.數(shù)學需要的是由表及里,由淺入深,由外到內(nèi)的解析,只有思維的深刻,才有可能去偽存真,抽絲剝繭,層層深入,最終全面準確的解決問題.因此,數(shù)學教學,應注意培養(yǎng)學生思維的深刻性.
要培養(yǎng)學生思維的深刻性,教師在教學中可采用層層設凝,步步激趣,逐層引導的方式,由此訓練培養(yǎng)學生思維的探索性和深刻性.
例4若以(2,0),(2,2)為焦點的橢圓與拋物線y2=8x有公共點,求長軸最短的橢圓方程.
此題涉及兩次曲線的焦點問題,看似超出了大綱要求.有些學生試圖求出兩曲線相切時的切點坐標而求解此題,計算量非常之大.不能力敵,便設法智取.
師:“所求橢圓滿足幾個條件?”
生:“兩個.一是要與拋物線相交,二是長軸最短.”
師:“怎樣從另外一種角度看這個問題?”
生:……(茫然)
師:“相交,即有公共點,公共點便具有雙重性:既在拋物線上,又在橢圓上,橢圓的長軸又怎樣求?”
生:“哦,公共點到兩焦點的距離之和便等于長軸長.”
生:“此題可這樣敘述:在拋物線上找一點,使得它到橢圓兩焦點的距離之和最小……”
繼而分析可知:拋物線的焦點與橢圓的一個焦點重合,再根據(jù)拋物線上的點到焦點的距離與它到準線距離相等的特性,便可簡易求解.
從上述教學案例中,不難看出,由于教學其高度的抽象性,嚴謹?shù)倪壿嬓?,結(jié)論的確定性和應用的廣泛性等特征,決定了數(shù)學學習有其難度,一些學生對此心存畏懼,為此在教學中采用這種逐層引導的方式,不但是其學科特點所需要的,而且讓學生能清楚了解和掌握其變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)變換的奧妙,激發(fā)求知探索的興趣,培養(yǎng)思維的深刻性.這種滲入探究的深刻思維,是一個人良好思維品質(zhì)的體現(xiàn),也更加有助于學生今后健康的成長和成才.
數(shù)學,與其說是一門與計算有關(guān)的學問,還不如說是一門講究思維的學問,換句話說就是“數(shù)學離不開思維”.只有良好的思維品質(zhì),才能把數(shù)學學好.教師在數(shù)學教學中,只有注重培養(yǎng)學生的這些思維品質(zhì)和思維能力,才有可能把數(shù)學教好,同時才能培養(yǎng)學生良好的思維品質(zhì),這不僅對于數(shù)學學習非常重要,對于其余學科的學習,對于學生各方面良好素質(zhì)的形成,也是大有意義的.