發(fā)散思維的多端性也稱流暢性,它是創(chuàng)造思維的核心。它反映發(fā)散思維具有發(fā)散、流暢、敏捷的特性。因?yàn)椋鄤t發(fā)散、多則寬、多則流暢;多中選優(yōu)、優(yōu)中求快、快則敏捷。所以,多端性的重點(diǎn)是突出個(gè)“多”字。即同一個(gè)問題的思考方向多、角度多、途徑多、方法多。在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行發(fā)散思維“多端性”訓(xùn)練,對于培養(yǎng)創(chuàng)造型人才是極其重要的。
在數(shù)學(xué)教學(xué)中進(jìn)行發(fā)散思維“多端性”訓(xùn)練,方法是多種多樣的。
一、多方位發(fā)散
這種訓(xùn)練方式是:首先由教師給學(xué)生輸入一個(gè)信息,然后學(xué)生根據(jù)這一信息和已經(jīng)掌握的知識(shí),在教師的啟發(fā)、引導(dǎo)下,通過獨(dú)立思考,輸出許多新的信息,獲得許多新的知識(shí)。例如,在“一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系”的教學(xué)中,教師可向?qū)W生提出這樣的一個(gè)問題:“從一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系,你知道些什么?”學(xué)生在導(dǎo)出一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的兩根x1,x2與系數(shù)a、b、c的關(guān)系
之后,從(1)、(2)兩式的等量關(guān)系引導(dǎo)
學(xué)生經(jīng)過認(rèn)真的思考,可能會(huì)發(fā)現(xiàn)如下一系列有關(guān)“一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系”的新知識(shí)。
(一)從“一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系”的內(nèi)涵入手牢牢抓?。?)、(2)兩式的相等關(guān)系,運(yùn)用方程或方程組的思想仔細(xì)分析,很容易得出如下應(yīng)用類型
1.已知a、b、c的值,不必解方程,就可直接求出x1+x2與x1·x2的值。例如:已知x1、x2是方程3x2-5x+2=0的兩個(gè)根,求x1+x2與x1·x2的值。
解:由(1)、(2)可直接得x1+x2=,與x1·x2=。
2.已知x1,x2或x1+x2與x1·x2的值,可求出與 的值,但當(dāng)二次項(xiàng)系數(shù)a=1時(shí)可求出b和c的值,這時(shí)b=-(x1+x2),c=x1·x2。例如:已知方程x2+bx+c=0的兩根分別為3和2,求b與c的值。
解:這里由于a=1,所以b=-(3+2)=-5,c=3×2=6。
3.從方程的角度分別觀察,可看出(1)、(2)兩式中,每一個(gè)等式里只要已知三個(gè)量就可求出其他一個(gè)量。例如:已知方程2x2+bx+6=0的一個(gè)根x1=3,求另一個(gè)根x2的值。分析解答:這里的a=2,c=6,由(2)式x1·x2=得3x2=,故x2=1。
4.從方程組的角度聯(lián)合(1)、(2)兩式,再比較、分析,則易見:只要已知a、b、c、x1及x2的任意三者之值,就能通過解二元方程組而求出其余兩者之值。
例如:已知方程2x2-7x+c=0的一個(gè)根x1=,求另一個(gè)根x2及c的值。
解:由(1) 、(2)兩式得 解這個(gè)方程組得x2=3,c=3。
(二)從“一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系”的外延入手運(yùn)用整體代入法,采用變式手段,直接用“x1+x2”與“x1·x2”解決問題,這類題型由于帶有一定的構(gòu)造性,所以需要教師在教學(xué)中著意培養(yǎng)學(xué)生多方位、多層次靈活觀察、思考問題和整體代換的能力,才能優(yōu)化學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu),克服不利的思維定勢,突破根與系數(shù)關(guān)系的運(yùn)用這一教學(xué)難點(diǎn)。
1.由一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)兩邊同除以a得x2+ x+=0對此不難引導(dǎo)學(xué)生看出=-(x1+x2),=x1·x2,所以有x2-(x1+x2)x+x1.x2=0 (3) 這表明,以兩個(gè)數(shù)x1和x2為根且二次項(xiàng)系數(shù)等于1的一元二次方程是(3)。例如:不解方程,求作一個(gè)新的一元二次方程,使它的兩根分別是方程2x2+3x-7=0的兩根的相反數(shù)。
解:設(shè)方程2x2+3x-7=0的兩個(gè)根是x1、x2,則所求方程的兩個(gè)根是-x1,-x2。
由根與系數(shù)的關(guān)系,得 x1+x2=- ,x1·x2=-
∴ (-x1)+(-x2)=-(x1+x2)=-(-)= (-x1)(-x2)=x1·x2=-∴所求的方程為x2-x-=0 即2x2-3x-7=0
2.不解方程,求一些代數(shù)式的值。這一類題型主要突出一個(gè)“湊”字,就是要設(shè)法將有關(guān)代數(shù)式變形湊成關(guān)于已知方程兩根之和與積的代數(shù)式,這就要求學(xué)生應(yīng)掌握以下關(guān)系式:
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) ;
(5)
(6) 。
例如:設(shè)x1,x2是關(guān)于x的方程x2+px+q=0的兩根,x1+1,x2+1是關(guān)于x的方程x2+qx+p=0的兩根,求p、q的值。
分析解答:這里的x1+x2=-p,x1.x2=q,又因?yàn)閤1+1與x2+1是方程x2+qx+p=0的兩根,所以由(1)式得(x1+1)+(x2+1)=-q,又變?yōu)椋▁1+x2)+2=-q,即:p-q=2,又由(2)式得(x1+1)(x2+1)=p,又變?yōu)椋▁1+x2)+x1x2+1=p,即:2p-q=1;再解方程組: ,得p=-1,q=-3。
二、多途徑解題
這種訓(xùn)練方式是:教師對一道數(shù)學(xué)題,從不同的角度、不同的途徑引導(dǎo)學(xué)生去考慮,得到不同的思路,不同的解法。由于數(shù)學(xué)題中蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)關(guān)系的多樣性與復(fù)雜性,所以引導(dǎo)學(xué)生考慮得愈廣泛愈深刻,獲得的思路愈廣闊,解法愈多。教師若能經(jīng)常地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“一題多解”的訓(xùn)練,不但能開拓學(xué)生的思維,而且還能提高分析、判斷和靈活運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,從而養(yǎng)成“多思、善思”的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣,達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力。例如:解方程
分析解答一,把方程變形為=-(x+3)通過平方得一元二次方程:x2+5x+6=0,解之得x1=-3,x2=-2,經(jīng)檢驗(yàn)x=-2為增根,所以x=-3。
分析解答二:把原方程變形為x+3+=0,用換元法設(shè)得一元二次方程y2+y=0,解之得y1=0,y2=-1,因?yàn)閥2<0舍去,所以y=0,即=0,得x=-3(檢驗(yàn)略,下同)。
分析解答三:把原方程變形為=-(x+3),由得x+3≥0,即x≥-3,如要使=-(x+3)成立必有-(x+3)≥0,即x≤-3,而不等式x≥-3與x≤-3的解集為x=-3。
分析解答四:把原方程變形為(x+3)+=0,由 必有x+3≥0,因此(x+3)+=0實(shí)際上是兩個(gè)非負(fù)數(shù)的和為零的形式,即(x+3)+=0所以,得x=-3。
分析解答五:把原方程變形為(x+3)+=0聯(lián)想公式(得 ,由因式分解變?yōu)椋?1)=0,因?yàn)?1>0,所以必有=0,從而x=-3。
三、多角度引伸
這種訓(xùn)練方式是:教師對同一題目從多角度作開拓思考引伸出新題型。通過這種訓(xùn)練可以使學(xué)生把所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)質(zhì)量,減輕學(xué)生的作業(yè)負(fù)擔(dān)。
例如:求證:順次連結(jié)四邊形四條邊的中點(diǎn),所得的四邊形是平行四邊形。[證明略]
引伸(一)從四邊形的對角線著手有如下引伸:
1.求證:順次連結(jié)對角線相等的四邊形四條邊的中點(diǎn),所得的四邊形是菱形。
2.求證:順次連結(jié)對角線互相垂直的四邊形四條邊的中點(diǎn),所得的四邊形是矩形。
3.求證:順次連結(jié)對角線互相垂直且相等的四邊形四條邊的中點(diǎn),所得的四邊形是正方形。
引伸(二)從特殊四邊形著手有如下引伸。
1.求證:順次連結(jié)平行四邊開四條邊的中點(diǎn),所得的四邊形是平行四邊形。
2.求證:順次連結(jié)矩形四邊形的中點(diǎn),所得的四邊形是菱形。
3.求證:順次連結(jié)菱形四條邊的中點(diǎn),所得的四邊形是矩形。
4.求證:順次連結(jié)正方形四條邊的中點(diǎn),所得的四邊形是正方形。
5.求證:順次連結(jié)等腰梯形四條邊的中點(diǎn),所得的四邊形是菱形。
教學(xué)實(shí)踐證明,在教學(xué)中適時(shí)、合理地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行發(fā)散思維“多端性”訓(xùn)練,可以使學(xué)生更好地激發(fā)創(chuàng)新思維,增強(qiáng)實(shí)踐應(yīng)用,培養(yǎng)解題技能,才能使學(xué)生思路清晰,達(dá)到觸類旁通,舉一反三,不管遇到什么難題,都能得心應(yīng)用,迎刃而解。這樣才能真正把學(xué)生從題海中解放出來,從而達(dá)到減負(fù)的目的。(單位:開州區(qū)鎮(zhèn)東初級(jí)中學(xué))