呂春燕
【摘要】現(xiàn)在社會(huì)需要的是創(chuàng)新型人才,要?jiǎng)?chuàng)新就要思路開闊,而發(fā)散性思維是創(chuàng)新的重要源泉.在實(shí)際的教學(xué)和學(xué)習(xí)中,一題多變,一題多解就是培養(yǎng)人的發(fā)散性思維的具體體現(xiàn).本文以高等數(shù)學(xué)及工程數(shù)學(xué)中常見(jiàn)的冪指函數(shù)為例,舉例說(shuō)明在教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維.
【關(guān)鍵詞】高等數(shù)學(xué);發(fā)散思維;一題多解
高等數(shù)學(xué)是理科及理工科大學(xué)中必不可少的學(xué)科,其主要作用是培養(yǎng)人的邏輯思維能力、抽象思維能力等,同時(shí)它也是學(xué)習(xí)其他專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的基礎(chǔ).但是,高等數(shù)學(xué)也被認(rèn)為是大學(xué)課程中最難學(xué)的課程,因?yàn)槠漕}目的多變性和解題方法的靈活性而讓學(xué)生望而生畏,所以要想學(xué)好高等數(shù)學(xué)必須多做題、多總結(jié).概念的理解與深化,方法的靈活應(yīng)用都反映在做習(xí)題上.在實(shí)際的教學(xué)中,要求教師除了完成所給的教學(xué)任務(wù)外還要有意識(shí)地培養(yǎng)并訓(xùn)練學(xué)生的發(fā)散思維,具體體現(xiàn)在教學(xué)方式的多變性、豐富性,題目講解中的一題多變、一題多解等.下面舉例說(shuō)明.
例 設(shè)y=(1+x)sinx,求y′.
解法一 對(duì)數(shù)求導(dǎo)法
解 在y=(1+x)sinx兩邊同時(shí)取對(duì)數(shù),有l(wèi)ny=sinx·ln(1+x),兩邊同時(shí)對(duì)x求導(dǎo),有1y·y′=cosx·ln(1+x)+sinx1+x,所以有y′=(1+x)sinx·cosx·ln(1+x)+sinx1+x.
解法二 恒等變形法
解 因?yàn)閥=(1+x)sinx=eln(1+x)sinx=esinxln(1+x),
所以y′=esinxln(1+x)·[sinxln(1+x)]′
=esinxln(1+x)·cosxln(1+x)+sinx·1x+1
=(1+x)sinx·cosx·ln(1+x)+sinxx+1.
解法三 利用公式法
如果y=u(x)v(x),則有y′=v(x)u(x)v(x)-1·u′(x)+u(x)v(x)lnu(x)·v′(x).
解 令u(x)=1+x,v(x)=sinx,
y′=sinx(1+x)sinx-1·(1+x)′+(1+x)sinx·ln(1+x)·(sinx)′=sinx(1+x)sinx-1·1+(1+x)sinxln(1+x)·cosx=(1+x)sinx·sinxx+1+cosx·ln(1+x).
解法四 偏導(dǎo)數(shù)求導(dǎo)法
令u=φ(x),v=φ(x),將y=φ(x)φ(x)看作y=uv,u=φ(x),v=φ(x),復(fù)合而成的二元復(fù)合函數(shù),利用復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則求y′.即y′=dydx=yu·dudx+yv·dvdx.
解 令u=1+x,v=sinx,將y=(1+x)sinx看作由y=uv,u=1+x,v=sinx復(fù)合而成的二元復(fù)合函數(shù),利用二元復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)的法則,從而有
y′=dydx=yu·dudx+yv·dvdx
=vuv-1·1+uvlnu·cosx
=sinx(1+x)sinx-1·1+(1+x)sinxln(1+x)·cosx
=(1+x)sinx·sinxx+1+cosx·ln(1+x).
綜上所述,同一道題目,其解題的思路和方法及用到的知識(shí)點(diǎn)卻各不相同,但其最終的結(jié)果都一樣,這就是數(shù)學(xué)的美,確切地說(shuō)是發(fā)散性思維的妙處.因此,發(fā)散性思維是數(shù)學(xué)教學(xué)中的很重要的教學(xué)目的.首先,教師在平時(shí)的教學(xué)中不斷探索新的教學(xué)方法、新的解題思路、充分發(fā)揮主觀想象力,并為學(xué)生提供一個(gè)能充分發(fā)揮想象力的空間與契機(jī).其次,還要鼓勵(lì)學(xué)生多向思維,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造欲望.教師在教學(xué)中要多表?yè)P(yáng)、少批評(píng),讓學(xué)生建立自信,同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生求新,訓(xùn)練學(xué)生沿著新方向、新途徑去思考新問(wèn)題,尋求首創(chuàng)性的思維.再次,要打破常規(guī),弱化思維定式.“創(chuàng)”與“造”兩方面是有機(jī)結(jié)合起來(lái)的,“創(chuàng)”就是打破常規(guī),“造”就是在此基礎(chǔ)上生產(chǎn)出有價(jià)值、有意義的東西來(lái).最后,要教會(huì)學(xué)生逆向思維,并大膽說(shuō)出自己的想法,敢于質(zhì)疑.質(zhì)疑能力的培養(yǎng)對(duì)啟發(fā)學(xué)生的思維發(fā)展和創(chuàng)新意識(shí)具有重要作用,質(zhì)疑常常是培養(yǎng)創(chuàng)新思維的突破口.總之,發(fā)散性思維的培養(yǎng)不是一朝一夕的事情,更不是哪門學(xué)科的目的,它需要教師和學(xué)生的共同努力.
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