姜潔
摘 要:數(shù)學(xué)是中學(xué)階段的靈魂學(xué)科,而問題又是數(shù)學(xué)學(xué)科中的心臟,提升中學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力與解題能力對于中學(xué)生理性思維的發(fā)展大有裨益。對于中學(xué)生而言,由于應(yīng)試教育的弊端,普遍缺乏科學(xué)規(guī)范的引導(dǎo),學(xué)生們在面臨一些棘手問題或是不常見問題時往往一籌莫展,感覺無從下手甚至接放棄。本文就對提升中學(xué)生數(shù)學(xué)解題思維能力的策略進行探討,對解題思路的全過程進行分析,對當(dāng)代中學(xué)生的數(shù)學(xué)教育有重大的意義。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué) 解題思路 探討 解題策略
一、引言
數(shù)學(xué)思維解題策略是指學(xué)生在解決數(shù)學(xué)問題時所采取的總體思路,更是數(shù)學(xué)思想和觀點在解題過程中的選擇,體現(xiàn)了一個學(xué)生的理性思維與綜合素質(zhì)。因此,教師在教學(xué)過程中應(yīng)該加強這方面的教學(xué)工作,注重對學(xué)生解題思維的培養(yǎng)與引導(dǎo),通過認(rèn)真審題掌握題目基本信息,并制定相應(yīng)的解決策略,總體來說思維策略是一種宏觀的指導(dǎo)。[1]
二、數(shù)學(xué)解題思維的主要特征
首先來說,數(shù)學(xué)解題需要具備透過現(xiàn)象看本質(zhì)的思維特征,需要眼睛與思維的協(xié)作才能完成。眼睛可以讓我們充分的獲取數(shù)學(xué)題目信息,思維可以讓我們充分認(rèn)識題目內(nèi)涵,并根據(jù)題目特點制定合適的解決策略,有計劃、有目的的透過題目現(xiàn)象看到題目本質(zhì)。其次,良好的解題能力需要學(xué)生們充分發(fā)揮想象力,用豐富的聯(lián)想將題目信息與課本中所學(xué)的知識聯(lián)系起來,是將題目轉(zhuǎn)化為課本所學(xué)知識的重要橋梁。中學(xué)生數(shù)學(xué)課本中數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識較多,范圍較廣,從表面上來看題目所反映的背景信息貌似與課本知識關(guān)聯(lián)性不大,但是,細細挖掘就會發(fā)現(xiàn)與課本存在著千絲萬縷的聯(lián)系,無不蘊含著最基本的數(shù)學(xué)定理與公式。豐富的聯(lián)想能力能通過間接地、隱藏的關(guān)聯(lián)找到最優(yōu)的解決途徑。最后數(shù)學(xué)解題思維能力需要具有善于轉(zhuǎn)化問題的思維特征。根據(jù)國內(nèi)外的教育學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),數(shù)學(xué)問題的解決從根本上就是將復(fù)雜問題轉(zhuǎn)化為簡單問題、將抽象問題轉(zhuǎn)化為具體問題、將未知問題轉(zhuǎn)化為已知問題,因而數(shù)學(xué)解題思維能力實際上就是轉(zhuǎn)化問題的能力,教師在實際教學(xué)工作中應(yīng)該注重對轉(zhuǎn)化問題能力的培養(yǎng)。[2]
三、提升中學(xué)生數(shù)學(xué)解題思路的策略
1.認(rèn)真審題,轉(zhuǎn)化條件
審題是解數(shù)學(xué)題的首要環(huán)節(jié),也是至關(guān)重要的環(huán)節(jié),審題過程中要明確題目創(chuàng)設(shè)的情境,發(fā)覺題目的內(nèi)涵。但是,很多學(xué)生還沒讀懂題目的內(nèi)容就憑借著主觀臆斷答題,有時候連已知條件都遺漏了,必然導(dǎo)致錯誤。因此,在寫答案之初,要反復(fù)審題,將題目信息與課本知識點和基本公式聯(lián)系起來。例如下面的例題:[3]
例1.有兩種不同的產(chǎn)品,甲重20公斤,乙重26公斤,現(xiàn)在有40箱產(chǎn)品總共重914公斤,問兩種產(chǎn)品各自有多少公斤?
{思路分析}在這道題中,有兩個等量關(guān)系,即:甲的數(shù)量加上乙的數(shù)量等于總數(shù)量40箱,甲的重量加上乙的重量等于總質(zhì)量914公斤,根據(jù)這兩個等量關(guān)系式可以列出兩個方程。
解:設(shè)甲、乙各自有X、Y箱,則可以列出下列關(guān)系式:
X+Y=40
20X+26Y=914
解得X=21,Y=19
因此,有21箱甲產(chǎn)品,19箱乙產(chǎn)品。
2.由因?qū)Ч归_思路
這種方法也被稱為常規(guī)解題法,即順著題目給出的條件和創(chuàng)設(shè)的情境,經(jīng)過嚴(yán)密的分析與推理逐步求出結(jié)果或推導(dǎo)出命題。在充分理解題意的基礎(chǔ)上,要根據(jù)已知條件層層深入,打開思路,由條件展開聯(lián)想,設(shè)置合理的解題方法,并按照相應(yīng)的規(guī)范一步步的推倒,直到得出合理的結(jié)果。如果遺漏了重要條件或者干脆拋開題目要求盲目解答,必然會導(dǎo)致錯誤或者干脆解不出來。如下面問題:
例2.如圖所示,A、B、C是一條線上的三點,P是這條線外的一點。已知AB=BC=a,∠APB=90°,∠BPC=45°,求∠PBA的正弦、余弦和正切。
{分析}根據(jù)題意,我們可以知道這是一個有關(guān)于三角形角的計算問題,對于這類問題,我們可以從以下兩個入手:一是抓角—設(shè)角表示 ,另一個是抓邊,用邊長關(guān)系來表示角的大小。同時這兩種方法還要根據(jù)實際情況靈活使用,必要的時候可以兩種發(fā)法結(jié)合使用。[4]
解:如圖所示,延長PB至E,取BE=PE, 則四邊形APCE為平行四邊形,∠BPC=∠BEA=45°△PAE為等腰三角形。
因為PA=PE=2PB,PA/PB=2
所以tan∠PBA=2 cos∠PBA= sin∠PBA=.
3.由果導(dǎo)因,逆向思維
與上面所講到的常規(guī)解題思路方法完全相反,這種方法是從題干的結(jié)論去尋找它成立的條件,直至追溯到已知的事項,簡而言之就是由結(jié)果的特點啟發(fā)解題思路,設(shè)置合理的解決途徑,我們稱之為逆向思維方法。其思考過程主要可表示為B←A1←A2←A3...A,其中A為題目的條件,B為題目的結(jié)論。這種方法也是將題目條件與所學(xué)的知識結(jié)合起來,使學(xué)生領(lǐng)悟到數(shù)學(xué)解題的真諦,從而提升解題思維能力。
例3.已知AB是圓的直徑,AD是切線,F(xiàn)B和DB是割線,求證BE*BF=BC*BD。
{分析}因為求證結(jié)論為乘積形式,根據(jù)一般規(guī)律,要在圖中找相似三角形,可以從左BE找式右BC中的C得到三角形BEC,再從式左BF找式右BD中的D得到三角形BFD。
BE*BF=BC*BD←BF/BD=BC/BF←△BEC-△BFD←∠1=∠D.
為此,鏈接AC、AE,∠1=∠2又∠D=∠2,所以就會有∠1=∠D。
所以△BEC~△BFD
所以BF/BD=BC/BF,即BE*BF=BC*BD.
四、結(jié)束語
通過以上分析,數(shù)學(xué)思維能力的培養(yǎng)是中學(xué)教育階段的重要內(nèi)容,對于學(xué)生形成理性思維、鞏固課本知識具有重要的現(xiàn)實意義。本文主要對中學(xué)生數(shù)學(xué)解題思維的形成策略進行了重點探究,首先是反復(fù)閱讀題目信息,充分獲題目創(chuàng)設(shè)的情境與題中給出的條件,并進行相應(yīng)的轉(zhuǎn)化,將不熟悉的轉(zhuǎn)化為熟悉的,復(fù)雜的轉(zhuǎn)化成簡單的,然后利用順向思維、逆向思維或是兩種思維方式相互結(jié)合的方法設(shè)置合理的解題策略,運用課本知識和基本公式一步步的推倒出想要的結(jié)果,不僅是一次對課本知識的回顧,更是一次思維能力的鍛煉。同學(xué)們平時解數(shù)學(xué)題時應(yīng)該多注重運用科學(xué)的解題思維,發(fā)揮豐富的聯(lián)想能力,快速而準(zhǔn)確的解出答案。
參考文獻
[1]孟海港. 提高高中學(xué)生數(shù)學(xué)解題能力 促進思維發(fā)展[D].河北師范大學(xué),2008.
[2]張友意. 數(shù)學(xué)解題教學(xué)中培養(yǎng)中學(xué)生創(chuàng)造性思維的研究[D].湖南師范大學(xué),2007.
[3]李月麗. 中學(xué)生數(shù)學(xué)解題自我評價能力的研究[D].東北師范大學(xué),2005.
[4]廖文勇. 高中學(xué)生數(shù)學(xué)解題思維策略培養(yǎng)[J]. 數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究,2014,09:100.