喬忠洋
發(fā)散思維是對已知信息進行多方向、多角度的思考,不局限于既定的理解,從而提出新問題、探索新知識或發(fā)現(xiàn)多種解答和多種結(jié)果的思維方式.它的特點是思路廣闊,尋求變異,對已知信息通過轉(zhuǎn)換或改造進行擴散派生以形成各種新信息.它對推廣原命題、引申舊知識、發(fā)現(xiàn)新方法等具有積極的開拓作用,因此創(chuàng)新能力更多地寓于發(fā)散思維之中.發(fā)散思維的培養(yǎng)在教學(xué)中可以通過“一題多解”“一題多變”來實現(xiàn).
通過“一題多解”“一題多變”訓(xùn)練學(xué)生從不同的角度思考問題、分析問題、解決問題.它們在教學(xué)過程中都要以“一題多問”或“一題多思”作為啟發(fā)誘導(dǎo)以生成解法鏈和命題鏈.從思維方式的構(gòu)成來看,“一題多解”是命題角度的集中——集中目標(biāo)是證題或解題,解法角度的發(fā)散——發(fā)散對象是解題方法.而“一題多變”則是命題角度和解法角度兩個方面的同時發(fā)散.由此可見,“一題多變”的發(fā)散性更強,在數(shù)學(xué)教學(xué)中恰當(dāng)?shù)剡m時地加以運用,更容易誘發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維.
例如:在“怎樣探求點的軌跡”教學(xué)中設(shè)計了這樣一個問題:
圖 1如圖1,C是定圓A內(nèi)的一個定點,D是圓上的動點,求線段CD的垂直平分線與AD的交點F的軌跡方程.
分析 注意EF是CD的垂直平分線,由線段垂直平分線的性質(zhì),點F到D的距離與F到C的
距離相等,即FD=FC.這樣
FA+FC=FA+FD=R,其中R是定圓的半徑,是定值.由于點C是圓A內(nèi)的一點,所以|AC|<|AD|=R.根據(jù)橢圓的定義,點F的軌跡是以A,C為焦點,R為長軸長的橢圓.(解法略)
變題1 如圖1,E是 CD中點,求E的軌跡.
解法1 由于|OE|=12|AD|=a,是定值,所以E是以O(shè)為圓心,a為半徑的圓.其方程為x2+y2=a.
變題2 如圖2,變“E是 CD中點”為“G是直線CD上的一點”,求G點的軌跡.
解法1 過G作AD的平行線,交AC于H,HG|AD|=CGCD,若CGCD是一個定值,則HG就是一個定值,所以G點的軌跡是以H為圓心、HG為半徑的一個圓.
解法2 設(shè)Gx,y,CGGD=λ,則D1+λx-cλ,1+λλy,而D點的坐標(biāo)滿足圓A的方程x+c2+y2=a2,
則有1+λλx-1-λλc2+1+λλy2=a2,表示一個圓.
由Fx′,y′滿足橢圓方程x2a2+y2b2=1得到x-c22a24+y2b24=1.這是兩個離心率相同的橢圓(長、短軸的比不變,離心率也不變).
解法2 ∵|OK||AF|=|CK||CF|=12,∴|OK|+|CK||AF|+|CF|=12.
而|AF|+|CF|=2a,|OK|+|CK|=a,是定值,所以點K的軌跡是以O(shè),C為焦點,以a為長軸長的橢圓,其方程為x-c22a24+y2b24=1.
變題4 在直線CF上任意取一點L(不是C),探求點L的軌跡,并求出方程.
分析 設(shè)λ′=CLLF,點Lx,y,則有F(1+λ′)x-cλ′,1+λ′λ′y,代入橢圓方程 x2a2+y2b2=1便可求出L的軌跡方程.
在教學(xué)過程中教師要善于挖掘和選擇數(shù)學(xué)知識中的發(fā)散素材恰當(dāng)選擇典型的問題、創(chuàng)設(shè)問題情境啟發(fā)學(xué)生多方向、多角度地思考.對發(fā)散性較強的問題讓學(xué)生大膽地去猜想變換問題,并設(shè)法解決問題;對一般性的問題則要通過教師的設(shè)問啟發(fā)學(xué)生的思維發(fā)散,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)發(fā)散思維.