毛永星
【摘要】 發(fā)散性思維是不依常規(guī),尋求變異,對給出的材料、信息從不同的角度,向不同方向,用不同方法或途徑進行分析和解決問題的一種思維方式,對于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和提高學(xué)生的探索能力有很大作用. 因此,在初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,教師有意識從課堂教學(xué)的細節(jié)入手,針對學(xué)生進行發(fā)散性思維訓(xùn)練,既可以提高學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力,又可以提高數(shù)學(xué)教學(xué)有效性. 本文結(jié)合初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)實際,對在課堂教學(xué)中開展發(fā)散性思維訓(xùn)練的途徑進行探討.
【關(guān)鍵詞】 課堂教學(xué);發(fā)散性思維;途徑
中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的主要任務(wù),一方面要傳授數(shù)學(xué)知識,使學(xué)生具備數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識的素養(yǎng);另一方面,要培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)能力. 長期以來,中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)以集中思維為主要的思維方式,教材上的題目和素材的呈現(xiàn)過程大都是這種模式,學(xué)生習(xí)慣于用常規(guī)的思路和方法解決問題,這對于數(shù)學(xué)興趣的激發(fā)、數(shù)學(xué)能力的發(fā)展是不夠的. 發(fā)散性思維是不依常規(guī),尋求變異,對給出的材料、信息從不同的角度,向不同方向,用不同方法或途徑進行分析和解決問題的一種思維方式,對于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和提高學(xué)生的探索能力有很大作用. 因此,在初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,教師有意識從課堂教學(xué)的過程入手,針對學(xué)生進行發(fā)散性思維訓(xùn)練,既可以提高學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力,又可以提高數(shù)學(xué)教學(xué)有效性. 本文結(jié)合初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)實際,對在課堂教學(xué)過程中如何開展發(fā)散性思維訓(xùn)練的途徑進行探討.
一、善用聯(lián)想培養(yǎng)發(fā)散性思維
聯(lián)想是指由一種事物想到另一種事物的心理過程. 我們應(yīng)根據(jù)已有的知識和經(jīng)驗,從不同角度、沿不同方向?qū)で蠼鉀Q的辦法,訓(xùn)練發(fā)散思維的變通性. 學(xué)生的知識儲備、信息量越豐富,聯(lián)想力就越強,思路就越廣闊,發(fā)散思維就更具有流暢性、靈活性和獨特性. 沒有思維的靈活性,也就沒有發(fā)散性思維可言. 因此,要培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力,就要培養(yǎng)聯(lián)想能力,訓(xùn)練思維變通能力. 如在九年級下冊《相似三角形》的判定這一章節(jié)的教學(xué)中,重視比例性質(zhì)和線段的分拆訓(xùn)練是非常重要的.
例1 已知,如圖在△ABC中,∠B = 2∠C,求證:AC2 = AB2 + AB·BC.
分析 本題的證法不能一眼看出,但在結(jié)論變形后,即為AC·AC = AB(AB + BC) = 的比例式,可聯(lián)想兩個三角形的對應(yīng)邊之比,故需出現(xiàn)(AB + BC)線段,想到延長AB至E,使BE = BC,連結(jié)EC,這樣就是AE = AB + BE = AB + BC了. 從而構(gòu)成三角形△AEC,只需證明△ACE∽△ABC即可. 由此可見,如果沒有一定的相似三角形知識,解題經(jīng)驗和作圖技能,這里一次又一次的推理是難以進行的. 因此,在學(xué)生的學(xué)習(xí)中,要注重基礎(chǔ)知識的領(lǐng)會與掌握,注意知識間的聯(lián)系與區(qū)別. 只有基礎(chǔ)扎實了,才能做到融會貫通,舉一反三,提高思維的靈活性,從而達到對學(xué)生發(fā)散思維能力的培養(yǎng).
二、巧用求異培養(yǎng)發(fā)散性思維
發(fā)散思維能力的形成,需要以樂于求異的心理傾向作為一種重要的內(nèi)驅(qū)力. 教師要善于選擇具體題例,創(chuàng)設(shè)問題情境,精心誘導(dǎo)學(xué)生的求異意識. 對于學(xué)生在思維過程中時不時出現(xiàn)的求異因素要及時予以肯定和熱情表揚,使學(xué)生真切體驗到自己求異成果的價值. 對于學(xué)生欲尋異解而不能時,教師則要細心點撥,潛心誘導(dǎo),幫助他們獲得成功,使學(xué)生漸漸生成自覺的求異意識,并日漸發(fā)展為穩(wěn)定的心理傾向. 在面臨具體問題時,就會能動地作出“還有另解嗎?”,“再從另一個角度分析一下”的求異思考. 在課堂教學(xué)過程中,充分利用學(xué)生樂于求異的心理傾向,是培養(yǎng)的發(fā)散性思維能力的重要手段.
例2 已知點B在直線AC上,AB = 8 cm,AC = 19 cm,P,Q分別是AB,AC的中點,求PQ的長度.
(一般的學(xué)生看完題目之后立刻就可以畫出如圖2所示的平面圖形來進行如下的求解:)
解析 依據(jù)題意,可以畫出圖2,再由線段的性質(zhì)可以求出PQ的長度
∵ AB = 8 cm,AC = 19 cm
P、Q分別是AB、AC的中點,∴ AQ = QC = AC = 9 cm,AP = PB = AB = 4 cm,∴ PQ = AQ - AP = 9 - 4 = 5 cm
即求出PQ的長為5 cm.
解完到這里,很多學(xué)生都很高興自己將此道題目完成了,但是對一部分善于思考,善于求異的學(xué)生不難發(fā)現(xiàn)其還有另外一種情況存在(即點B不在線段AC上),這樣又可以畫出另外一種平面圖形來求解PQ的長度.
解析過程如下:
解 依據(jù)題意,可以畫出圖2,再由線段的性質(zhì)可以求出PQ的長度
∵ AB = 8 cm,AC = 19 cm
P、Q分別是AB、AC的中點,∴ AQ = QC = AC = 9 cm
AP = PB = AB = 4 cm,∴ PQ = AQ + AP = 9 + 4 = 13 cm
即求出PQ的長為13 cm.
可見,學(xué)生在求異心理傾向驅(qū)使下,那些相關(guān)的基礎(chǔ)知識、解題經(jīng)驗會處于特別活躍的狀態(tài),對題中數(shù)量作出各種不同形式的重組,逐步形成發(fā)散思維能力. 因此,在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,教師要抓住時機引導(dǎo)學(xué)生突破模式,擺脫框架思路的束縛,從不同角度靈活出題. 學(xué)生對所給的條件從不同角度分析、構(gòu)想和重組,實現(xiàn)了思維的發(fā)散,學(xué)生的思路開闊了,分析問題,解決問題,探求新知識的能力逐步培養(yǎng)起來,創(chuàng)新的意識也油然而生.
三、多種角度培養(yǎng)發(fā)散思維
培養(yǎng)學(xué)生能善于沿著不同角度、順著不同方向、選擇不同方法,對同一問題從多方位、多層次、多側(cè)面認識. 在教學(xué)中,我們應(yīng)自始至終、持之以恒地引導(dǎo)學(xué)生不拘泥于狹隘的解題思路,突破單一的思維模式,誘導(dǎo)他們轉(zhuǎn)換角度多方思考,探索多種解題方法從而培養(yǎng)學(xué)生思維的發(fā)散性.
例3 如圖4,已知等邊三角形ABC的邊長為6,點D,E分別在邊AB,AC上,且AD = AE = 2.若點F從點B開始以每秒1個單位長的速度沿射線BC方向運動,設(shè)點F運動的時間為t秒.當t > 0時,直線FD與過點A且平行于BC的直線相交于點G,GE的延長線與BC的延長線相交于點H,AB與GH相交于點O.
(1)設(shè)△EGA的面積為S,寫出S與t的函數(shù)關(guān)系式;
(2)當t為何值時,AB⊥GH;
(3)請你證明△GFH的面積為定值;
(4)當t為何值時,點F和點C是線段BH的三等分點.
分析:此題綜合性比較強,運用了函數(shù)的知識、平行線的性質(zhì)、線的位置關(guān)系、三角形面積、線段的性質(zhì)等知識的動點問題.
解析 (1)如圖5,∵GA∥BC,∴ = ,又∵ AB = 6,AD = 2,∴ DB = 4,由于BF = t,∴ = ,∴ AG = t.
過點E作EK⊥AG,垂足為K.
∵∠BCA = 60°,∴ ∠CAK = 60°,∴ ∠AEK = 30°,
∵ AE = 2,∴ AK = 1,∴ EK = .
∴ S = AG·EK= × t × = t.
(2)如圖5,連接DE,由AD = AE可知,△ADE為等邊三角形.
若AB⊥HE,則AO = OD,∠AEO,∵GA∥DE,∴∠AGE = ∠GED,∴∠AGE = ∠AEG,∴ AG = AE = 2,∴ t = 2,t = 4.即當t = 4時,AB⊥GH.
(3)法一:
∵ GA∥BC,∴ = ,由合比性質(zhì)得 = .
∵ DE∥BC,∴ = , = ,∴ FH = BC.
∵ △ABC與△GFH的高相等,∴ S△GFH = S△ABC = × 6 × 3 = 9.
∴不論t為何值,△GFH的面積均為9.
法二:∵ △GAD∽△FBD,∴ = = .
∵△GAE∽△HCE,∴ = = ,∴ BF = CH.
當點F與點C重合時,BC = FH,
當點F在BC邊上時,BC = BF + FC = CH + FC = FH,
當點F在BC的延長線上時,BC = BF - FC = CH - FC = FH,∴ BC = FH.
∴ S△GFH = S△ABC = × 6 × 3 = 9.
∴不論t為何值,△GFH的面積均為9.
一題多解是啟發(fā)學(xué)生思維的重要手段,它從不同的角度去尋找解決問題的各種可能途徑和思維空間,探求不同的解答方案,從而拓廣思路,使思維向多方向發(fā)展,培養(yǎng)思維的發(fā)散性.
例 4 如圖6,以△ABC的個邊向BC同側(cè)作等邊△ABD,△BCF,△ACE,求證:四邊形AEFD是平行四邊形.
在引導(dǎo)學(xué)生解決了問題之后,為培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維,如果繼續(xù)為學(xué)生設(shè)計如下的探究性問題:“(1)當△ABC滿足_時,四邊形AEFD是菱形,請說明理由. (2)當∠BAC = _度時,四邊形AEFD是矩形,請說明理由. (3)當∠BAC =_度時,以A,E,F(xiàn),D為頂點的四邊形不存在,請說明理由”;這樣,不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的探索精神,還使他們的思維變得更加活躍發(fā)散. 學(xué)習(xí)的過程是發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題的過程. 因此,教師在同一個問題上多問或引導(dǎo)學(xué)生問一些問題(最好要有梯度,而不是類似問題的簡單堆砌),久而久之,學(xué)生在潛移默化中慢慢地學(xué)會舉一反三,觸類旁通了,從而真正達到培養(yǎng)發(fā)散思維能力的目的.
四、歸納推理培養(yǎng)發(fā)散性思維
歸納推理是指由某類事物的部分對象具有某些特征,推出該類事物的全部對象都具有這些特征,或者由個別事實概栝出一般結(jié)論,(簡稱歸納)部分推出整體,個別推出一般的重要的數(shù)學(xué)推理方法. 在課堂教學(xué)中注重歸納推理,對于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維能力是必不可少的重要過程.
例5 在一次聚會中,共有6人參加,如果每兩個人我一次手,共握幾次手呢?如果n個人又握幾次手呢?
分析 通過現(xiàn)實握手實驗可以將6個人的握手次數(shù)找出來,但是n個人的握手次數(shù)就不是想象中的那么容易,而且在學(xué)習(xí)了線段性質(zhì)的基礎(chǔ)上,如果將本題研究握手次數(shù)問題轉(zhuǎn)化成研究直線上的點構(gòu)成線段的條數(shù)問題,這里把每個人看作一個點,這樣就可以很容易求出答案. 為了解決問題,我們設(shè)計下列圖表進行探究:
解 根據(jù)表中的信息,通過探究推理可得到問題的答案
6個人握手次數(shù)為:15次.
n個人握手次數(shù)為:(n - 1) + (n - 2) + (n - 3) + … + 4 + 3 + 2 + 1 =
綜上所述,作為數(shù)學(xué)教師應(yīng)重視初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的過程,充分利用一切課堂教學(xué)資源,從教學(xué)細節(jié)入手,注重培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散性思維能力,提高課堂教學(xué)的有效性,為學(xué)生今后進一步學(xué)好數(shù)學(xué)知識,直至成為創(chuàng)新性人才奠定堅實的基礎(chǔ).
【參考文獻】
[1]李勃.探索式教育中的制約因素,北京教育出版社,2001.
[2]高文.《現(xiàn)代教學(xué)的模式化研究》,山東教育出版社1998年10月版.
[3]曾錚,孔凡哲.數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)心理學(xué) 北京大學(xué)出版社 2009年三月版.