摘要 数学新课程理念强调,发展学生的个性和创新能力是数学教学的核心,而培养学生的发散性思维能力是实现这一目标的重要手段之一。教师在教学过程中要千方百计地为学生创造思维发散的条件,激发学生的创新意识,提高学生的创造力。
关键词 发散思维 创新能力
数学新课程理念强调,发展学生的个性和创新能力是数学教学的核心。激发学生的创新意识,培养学生的创新能力是实现数学教学的主要任务之一。思维能力是人的各种能力的核心,而创造性思维又是思维的最高级形式,发散性思维是创造性思维的主要成分。要提高学生的创造性思维能力就必须重视发散性思维的训练。所谓发散性思维,就是以某一问题为中心,从不同角度,不同侧面,不同层次去观察、思考解决问题的一种模式。它能突破墨守成规的思维定势,拓宽学生的思维,有效激发学生的创新意识,提高学生的创造力。
那么如何在中学数学教学中培养学生的发散思维,从而促进学生创新意识的提高呢?学生的发散思维是在一定条件下展开的,为了培养学生发散思维的习惯,教师在教学过程中要千方百计地为学生创造思维发散的条件,在教学中启发学生从不同角度,采用不同方法,对问题进行多向思维。思维的积极性、求异性、广阔性、联想性是发散思维的特性,在中学数学教学中有意识地抓住这些特性进行训练和培养,不仅可以提高学生的发散思维能力,也能提高教师的教学质量和教学水平。
一、创设问题情境,训练思维的积极性。
轻松的学习氛围和浓厚的思维情境是激发学生发散思维的催化剂,它能激发学生的大脑,将储藏在大脑中的知识闸门打开,产生回忆、想象,使知识结构重新整合,这样学生的思维进入活跃状态,从而促进思维发散,学生便能从多渠道解决问题。
例1、设E、F、G、H分别是空间四边形ABCD的四边AB、BC、CD、DA的中点。求证:四边形EFGH是平行四边形。
对于这样一个题目,后来在学习到异面直线的夹角时,我又在此题原有条件的基础上增加了对角线AC BD,那么四边形EFGH又是什么图形呢?有些同学很快得出结论是“矩形”。我又问:“这个问题是否可以增加别的条件,结论又将怎样变化?”有学生提出“若变条件‘AC BD’为‘AC=BD’,则四边形EFGH为菱形。”另有学生得出结论“若AC=BD且AC BD,则四边形EFGH为正方形。”在此基础上我又提出:“是否E、F、G、H必须是各边中点,才能得到平行四边形呢?”同学们经过激烈的讨论后得到否定的结论,即只须满足 = = ,则四边形EFGH为平行四边形。另外,若 时,四边形EFGH为梯形,等等。
这样通过采取“问题--启示--演练--归结”的课堂谋式,让学生自己动手、动脑、动口获得问题的答案,不仅充分体现了“教师为主导,学生为主体”的原则,而且扩大了教学容量,提高了课堂教学效率,学生们积极参与到教学活动中来,取得了很好的教学效果。
二、大胆质疑,提出问题,训练思维的求异性。
“疑”是激发思维的起点,质疑的过程就是思考、探索、发现问题的过程。发现问题是解决问题的起点,也是解决问题的动力。问题是时刻存在着的,但因循守旧和不善思考的人,往往察觉不到问题的存在,而勤于思考的人,往往会在别人认为没有问题的地方发现问题,进而加以探索、研究,取得重大的成果。比如牛顿发现万有引力定律,瓦特发明的蒸汽机等,都是从日常生活中的小事件入手的。
在教学中遇到的问题一般有两种类型:一类是教师提出的,学生的主要任务是解决它,完成它。另一类是在教师的指导下,或是学生在自身的主动学习中发现问题,这样更有利于学生思维活动的开展。对学生提出的问题,教师应在倾听的基础上积极地帮助其分析,加以启发、引导,使之纳入正确的思路。对学生平时出现的不因循守旧、不简单机械地照搬教材知识的有创见性的解答和思路,在课堂上或其他场合都要给予及时的表扬、鼓励,并提倡其他学生学习这种具有创新精神的做法。
三、一题多问,一题多解,训练思维的广阔性。
思维的广阔性是发散思维的又一特征。反复进行一题多问,一题多解的训练,是帮助学生克服思想狭隘的有效方法。可通过讨论,启迪学生的思维,开拓解题思路,在此基础上让学生经过多次训练,既可以增长知识,又能培养学生的思维能力。教师在教学过程中,不能只重视解题结果,要针对教学中重、难点,精心设计有层次、有坡度,要求明确,题型多变的练习题,要让学生通过训练不断探索解题的途径,使思维的广阔性得到不断发展。
例2、若在三角形ABC中,AD是斜边BC上的高,有很多大家熟悉的性质。例如勾股定理“AB2+AC2=BC2”和“ 由此联想,在三棱锥O—ABC中三条侧棱两两互相垂直。可以得到哪些结论呢?写出你有结论并加以证明。
本例是一个开放型题,容易拓宽学生的视野,开动思维的机器,学生们经过讨论得出这样一些结论:
(1) 平面AOB、平面BOC、平面AOC两两互相垂直。
(2) O点在平面 ABC内的射影是三角形ABC的垂心H。
另外一些学生经过近一步研究还发现
S2△AOB+S△2BOC+S△2AOC
= (OA2.OB2+OB2.OC2+OA2.OC2)= (OA2.OB2+OC2.AB2)
= (AB2.OE2+OC2.AB2) (OE是△AOB的边AB上的高)
= AB2.CE2=S2△ABC
由此得出结论
(3) S△2AOB+S△2BOC+S△2AOC=S△2ABC
然后把结论(3)等式两边同除以S△2ABC,又可以得到结论
(4) COS2 +COS2 +COS2 =1
(其中 是平面AOB、 平面BOC、平面AOC与底面ABC所成的角)
另有学生类比△ABC中 ,大胆猜想: (H是△ABC的垂心)经过进一步推理论证,发现果然是正确的结论,步骤如下:
=
=
=
故而又有结论:
(5)、
至此,让人感觉仿佛进入一个数学的宝库,眼前有一种豁然开朗的感觉,让学生有一定的成就感,从而体会到学习数学的乐趣。
(四)转化思想,训练思维的联想性。
联想思维是一种表现想象力的思维,是发散思维的显著标志。通过联想思维,可使学生的思维达到一定的深度。在进行解题思路讨论时,有的解法需要运用转化的思想方法,才能使思路简捷。
例3、求函数y= 的最大值和最小值。
这个问题采用三角函数知识来解决相对较繁,
若转化为求圆x2+y2=1上的点P(cos ,sin )与定
点A(2,1)连线的斜率问题,再借助于图形,则问
题就会变得较为简单。
“转化”思想作为一种重要的数学思想,在中学数学教学中有着广泛的应用。在解题中用转化方法迁移深化,由此及彼,有利于学生联想思维的训练。
总之,在中学数学教学中,不同教学技巧的使用会使学生对相同的教材产生不同的学习效果。在高中数学教学中有目的的逐步培养学生的发散思维能力,才能打破墨守成规的思维模式,使学生的思维方式逐步地从正向思维向逆向思维,从常规思维向求异思维,从单向思维向发散思维迁移和扩展,这对于提高学生分析解决复杂、综合的数学问题,优化解题方法,提高解题质量,培养学生的创造思维能力是十分有利的。