周曉芳
[摘 要] 數(shù)學(xué)聯(lián)想,作為數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)和數(shù)學(xué)解題的一種重要的常用方法,不僅有助于學(xué)生加深對數(shù)學(xué)概念、公式、定理的理解,還可以增強學(xué)生發(fā)散思維的能力,培養(yǎng)他們思維的靈活性和廣闊性,激發(fā)他們發(fā)現(xiàn)新事物,創(chuàng)造新知識的興趣,同時可以發(fā)展和提高他們的數(shù)學(xué)解題能力和應(yīng)變能力,從而提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng).
[關(guān)鍵詞] 數(shù)學(xué)教學(xué);聯(lián)想思維;數(shù)學(xué)素養(yǎng)
巴甫洛夫認為:“一切教學(xué)都是各種聯(lián)想的形式. ”而數(shù)學(xué)聯(lián)想,作為數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)和數(shù)學(xué)解題的一種重要的常用方法,不僅有助于學(xué)生加深對數(shù)學(xué)概念、公式、定理的理解,還可以增強學(xué)生發(fā)散思維的能力,培養(yǎng)他們思維的靈活性和廣闊性,激發(fā)他們發(fā)現(xiàn)新事物,創(chuàng)造新知識的興趣,同時可以發(fā)展和提高他們的數(shù)學(xué)解題能力和應(yīng)變能力,從而提高他們的數(shù)學(xué)素養(yǎng). 所以在數(shù)學(xué)教學(xué)中,尤其是解題教學(xué)中我們必須靈活運用甚至是孕育一些聯(lián)想思維,根據(jù)所教授的內(nèi)容進行一些聯(lián)想型例題與練習(xí),“有的放矢”地培養(yǎng)學(xué)生的聯(lián)想思維的能力. 新課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,我們在教學(xué)過程中要形成解決問題的一些策略,體驗解決問題策略的多樣性,發(fā)展實踐能力與創(chuàng)新精神.
設(shè)計類比聯(lián)想問題,培養(yǎng)數(shù)學(xué)
聯(lián)想思維的廣闊性
例如:代數(shù)教學(xué)中對于分?jǐn)?shù)的四則運算法則與分式的四則運算法則可做類比聯(lián)想,整式四則運算中的乘法亦可與有理數(shù)運算的乘法算律做類比聯(lián)想;相似三角形的性質(zhì)與條件可與全等三角形的教學(xué)做類比聯(lián)想;函數(shù)教學(xué)中可相應(yīng)地采取對圖形與解析式做類比聯(lián)想及推理. 另外,幾何教學(xué)中,命題、定理之間的類似,公式、法則、方法之間的相似類比更是比比皆是. 多年的教學(xué)經(jīng)驗告訴筆者,教學(xué)中重視相關(guān)知識的類似性,積極引導(dǎo)學(xué)生做類比聯(lián)想,不僅可以鞏固學(xué)生對新舊知識的聯(lián)系,還有利于學(xué)生構(gòu)建新的知識體系,從而提高學(xué)生對數(shù)學(xué)整體的理解與把握,同時幫助學(xué)生利用類比聯(lián)想探索新知識,培養(yǎng)與發(fā)展他們的數(shù)學(xué)聯(lián)想思維能力.
如代數(shù)教學(xué)中會不時地接觸下面一個類型的題目:已知(2x-y)2+4x-3y-1=0,求x,y的值. 學(xué)生初次接觸該題似乎有點手足無措,因為不知已知條件如何應(yīng)用. 這就需要教師在教學(xué)時引導(dǎo)學(xué)生進一步探究,啟發(fā)學(xué)生積極活潑的思維,將“陌生”的已知條件類比為熟悉的題設(shè)條件,從而打開學(xué)生的思路之門. 初步嘗試如下:由于(2x-y)2和4x-3y-1均表示為非負數(shù),這就可以比作兩個人口袋里的錢,當(dāng)兩者和為零時,那么必須兩者同時為零,即(2x-y)2=0且4x-3y-1=0,組合可得到方程組:2x-y=0,4x-3y-1=0,解二元一次方程組本就是學(xué)生熟悉且能理解掌握的知識點,這樣尋求x,y的解就不是難事了. 當(dāng)然,當(dāng)題目中非負數(shù)的個數(shù)增多時,學(xué)生會類比聯(lián)想為多個“沒錢人上街”的情況,解答本類題目就無須教師反復(fù)強調(diào)分析了. 可見,類比聯(lián)想可使學(xué)生學(xué)會透過數(shù)學(xué)問題的現(xiàn)象揭示本質(zhì)含義,也使教師達到“傳道”“解惑”的目的.
設(shè)計關(guān)系聯(lián)想型問題,提高數(shù)
學(xué)聯(lián)想思維的縝密性
關(guān)系聯(lián)想,即由事物之間的某種關(guān)系而引起的聯(lián)想. 例如因果關(guān)系、特殊與一般的關(guān)系、部分與整體的關(guān)系等均能構(gòu)成關(guān)系聯(lián)想. 其中因果關(guān)系的聯(lián)想在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中尤為廣大師生重視,它是指由事物的起因想到結(jié)果或由結(jié)果想到起因的聯(lián)想,這在初中平面幾何探索與論證中尤為顯現(xiàn).
本題教師設(shè)計講解時重點引導(dǎo)學(xué)生觀察、聯(lián)想、歸納,然后是演繹. 聯(lián)想時對與題目中由數(shù)字向字母的過渡,教師可引領(lǐng)他們的呼應(yīng)關(guān)系,學(xué)生對題的興趣加深、加濃,就不難找到解題的途徑與答案了.
再如,已知:如圖1,在△ABC中,∠ABC=45°,H 是高AD 和BE的交點. (1)求證:BH =AC;(2)如圖2,將∠BAC 改變成鈍角時,題設(shè)條件不變,結(jié)論BH=AC能否成立?
第一小題,△ABC是個常規(guī)銳角三角形,屬于學(xué)生思維范疇內(nèi),學(xué)生不難通過三角形全等結(jié)論,證明全等的條件中,教師需要略作引導(dǎo)的是∠CAD與∠CBE都是∠C的余角,從而這兩個角相等. 第二小題,∠BAC變成了鈍角,從圖形的解讀看來,圖形變得略復(fù)雜,部分學(xué)生會出現(xiàn)“發(fā)呆”現(xiàn)象. 我們說,數(shù)學(xué)探索解答題的構(gòu)造有它內(nèi)在的關(guān)聯(lián),不僅是題目的題設(shè)與結(jié)論甚至是探索論證的思路與過程都有其必然的相似或是相同. 所以教師在設(shè)計講解時應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對第一小題結(jié)論與證明方法進行聯(lián)想,進而在圖2中聯(lián)系題設(shè)的變更,引導(dǎo)推理過程的演變,讓學(xué)生由全等聯(lián)想相似的結(jié)論,再執(zhí)果索因,導(dǎo)入最后的解題方法與結(jié)論. 可見解題時讓學(xué)生自行前后對照、驗證相關(guān)結(jié)論,通過豐富的聯(lián)想活動,最終就不難得到正確的解答了. 可以說,該題成功的教學(xué)活動既加強了學(xué)生對題型的記憶,又培養(yǎng)和提高了學(xué)生解決數(shù)學(xué)變更問題的能力. 當(dāng)然,解題的成功源自于“關(guān)系聯(lián)想”邏輯遞推的紐帶作用.
設(shè)計反向聯(lián)想型問題,加強數(shù)
學(xué)聯(lián)想思維的靈活性
反向聯(lián)想,即由一個事物聯(lián)想到與其相反、相對特點的另一事物.
例如,有理數(shù)與無理數(shù),分解與結(jié)合,形內(nèi)與形外,直線與曲線等都是印象相反的事物. 在數(shù)學(xué)解題中,當(dāng)直接證法難以奏效時,便會想到間接證法,當(dāng)正面求解不易時,便聯(lián)想反面求答. 猶如我們幾何論證中經(jīng)常涉及的反證法. 如幾何部分的“三角形中至少有一個內(nèi)角不大于60°”“不在同一直線上的三點只能確定一個圓”等重要定理或推論的解釋,教師都離不開結(jié)論反面的聯(lián)想推理. 再看下面一例:如圖3,已知AB,CD是⊙O內(nèi)非直徑的兩弦,求證:AB與CD不能互相平分.
顯然,本題從正面突破,很難處理. 因此教學(xué)時可啟發(fā)學(xué)生展開逆向思維,反向聯(lián)想. 證明如下:假設(shè)AB與CD能互相平分于點M,則由已知條件AB,CD均非⊙O直徑,可判定M不是圓心O,連接OA,OB,OM,由等腰三角形底邊上的中線垂直于底邊可得OM⊥AB,同理可得OM⊥CD,從而過點M有兩條直線AB,CD,都垂直于OM,這與過一點有且只有一條直線與已知直線垂直相矛盾. 故假設(shè)不成立,因此,AB與CD不能互相平分.
可見,運用反證法進行證題,能夠使學(xué)生通過反向聯(lián)想,加強學(xué)生認知結(jié)構(gòu)上的全面性,避免學(xué)生思維過程及解題方法的單一、呆板性,從而更加促進學(xué)生創(chuàng)造思維的發(fā)展,進一步培養(yǎng)、提升思維的敏捷性. 由此,我們不難發(fā)現(xiàn),積極引導(dǎo)學(xué)生逆向思維,反向聯(lián)想,不僅可以使解題方法簡明、明朗,還可以使學(xué)生在潛移默化中發(fā)展與提高學(xué)生的數(shù)學(xué)靈活思維的推理能力.
設(shè)計化歸聯(lián)想型問題,培養(yǎng)與提
高學(xué)生思維的邏輯性、獨立性
化歸聯(lián)想,即把問題從一個角度轉(zhuǎn)化到不同的角度,來讓學(xué)生把陌生的、待解決或未解決的問題通過某種轉(zhuǎn)化過程,歸結(jié)到一個已經(jīng)能夠解決或容易解決的問題,從而求得原問題解答的一種手段和方法. 如在義務(wù)制九年級數(shù)學(xué)教科書中“圓”知識章節(jié)中圓周角定理的證明過程,教科書本身就巧妙布置了啟發(fā)學(xué)生作化歸聯(lián)想思維活動的不同圖形,再結(jié)合教師教學(xué)時的設(shè)計講解,啟發(fā)引導(dǎo),不難達到將難點、重點簡化、易化,使學(xué)生耳目一新、思路清晰地釋疑解惑的目的. 可以說,化歸聯(lián)想使學(xué)生的思維不斷靈活、敏捷且富有邏輯性.
聯(lián)想是產(chǎn)生數(shù)學(xué)直覺思維的先導(dǎo). 聯(lián)想思維更是解題成功的一半. 所以在教學(xué)中教師應(yīng)精心設(shè)計一些聯(lián)想型問題引導(dǎo)學(xué)生有意識、有目的地進行聯(lián)想,更要善于讓學(xué)生選用最佳思路獨立地思考、思索、分析和解答問題,同時提倡不給予學(xué)生條條框框的限制,努力培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的探索和創(chuàng)新精神,充分展示學(xué)生思維的靈活性、廣闊性、邏輯性等優(yōu)良品質(zhì),從而進一步達到推進素質(zhì)教育的目的.endprint