曹彩華
[摘 要] 在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中,教師強(qiáng)調(diào)的“感覺”實(shí)質(zhì)上是一種直覺思維,而直覺思維一定程度上能反映學(xué)生的創(chuàng)造力. 現(xiàn)如今,社會的快速發(fā)展對我們的創(chuàng)新思維能力要求較高,因此教育工作者要通過教學(xué)活動培養(yǎng)學(xué)生的直覺思維,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展.
[關(guān)鍵詞] 初中教學(xué);直覺思維;人教版
數(shù)學(xué)強(qiáng)調(diào)的是邏輯思維,要求學(xué)生對問題進(jìn)行理性思考. 但是,在聽取了一節(jié)習(xí)題公開課過后,筆者發(fā)現(xiàn),在解題過程中,學(xué)生既需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)思維,又需要一定的直覺思維,即不經(jīng)過嚴(yán)格的邏輯思維就能理解問題、給出問題答案的能力,這樣能極大地簡化選擇題、填空題的解答過程,同時(shí)能為證明題、計(jì)算題等題型提供思路. 下面筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)例進(jìn)行闡述.
巧用對稱性
在現(xiàn)實(shí)世界中,很多事物的美都體現(xiàn)在其本身的對稱性上. 數(shù)學(xué)是生活的抽象,數(shù)學(xué)中的菱形、圓、拋物線等都是高度對稱的圖形. 在解決數(shù)學(xué)問題的過程中,學(xué)生常常會遇到看似不規(guī)則的、不對稱的圖形,但通過分割、補(bǔ)全、折疊等方式能使圖形出現(xiàn)對稱的部分,便于尋找其中的幾何關(guān)系或數(shù)量關(guān)系,進(jìn)而應(yīng)用各種定理或性質(zhì)解決問題. 下面進(jìn)行舉例說明.
案例1 如圖1,在△ABC中,AD是∠BAC的平分線,且AC=AB+BD,試證明∠B=2∠C.
師:同學(xué)們,拿到這道題,大家認(rèn)為哪一個(gè)條件是關(guān)鍵?
生1:AD是∠BAC的平分線.
師:既然題目中有一個(gè)角的平分線是已知條件,那大家會怎么使用呢?
生2:可以構(gòu)造全等三角形.
師:具體怎么做呢?
生3:以AD為對稱軸折疊三角形ABC,因?yàn)椤螧AD與∠DAC相等,所以邊AB在折疊后會落在邊AC上,我們假設(shè)折疊后的點(diǎn)B落在點(diǎn)E處(如圖2),依據(jù)折疊的性質(zhì)可得△BAD≌△EAD. 再結(jié)合“AC=AB+BD”這一條件可以證明∠B=∠C+∠EDC=2∠C.
評析 在這道題的證明過程中,學(xué)生利用角的軸對稱性進(jìn)行直觀體會. 當(dāng)然,在解題過程中,學(xué)生要適當(dāng)繪制輔助線,便于思考. 圖形的對稱雖然不是一個(gè)直接考點(diǎn),但在很多幾何題型中都會用到,具有較強(qiáng)的實(shí)用性,因此教師要引導(dǎo)學(xué)生深入感受這一思想方法,做到靈活運(yùn)用.
學(xué)會數(shù)形結(jié)合
代數(shù)問題具有較強(qiáng)的抽象性,學(xué)生思考起來比較困難. 在處理一些代數(shù)問題時(shí),學(xué)生可以借鑒幾何圖形,利用幾何圖形的性質(zhì)來描述其中的數(shù)量關(guān)系,使思維過程更直觀,這樣的思維方法更符合中學(xué)生的認(rèn)知.
案例2 已知正數(shù)m,n滿足m+n=2,試求+的最小值.
師:這道題是求最小值,最值問題的常規(guī)思路有哪些?
生1:函數(shù).
師:那同學(xué)們覺得這道題構(gòu)造成關(guān)于m或關(guān)于n的函數(shù)之后,該怎么求最小值呢?
生2:這個(gè)函數(shù)好復(fù)雜啊.
師:同學(xué)們再觀察一下“+”這個(gè)條件,什么樣的情況下會出現(xiàn)這樣的根式?
生3:想不起來了.
師:我再提醒一下,“”可以看成“”,“”可以看成“.
生4:直角三角形求斜邊長度!
師:很好!那這道題我們不從代數(shù)的角度去思考,我們借助直角三角形,將這道題轉(zhuǎn)化為兩個(gè)直角三角形斜邊之和. 那大家覺得該怎樣設(shè)置這兩個(gè)三角形呢?
生5:可以在長度為2的線段上設(shè)置動點(diǎn),分別表示m與n.
師:來,把你構(gòu)想的圖形畫到黑板上.
(生5于是在黑板上畫出了圖3,即AE=EF=2,BF=1,∠AEF=∠BFE=90°)
師:很好,這道題基本可以解決了. 哪位同學(xué)來說說答案是多少?
生6:根據(jù)“兩點(diǎn)之間,線段最短”,即A,C,B三點(diǎn)共線時(shí)值最小,可得最小值為.
評析在利用數(shù)形結(jié)合方法解決代數(shù)問題時(shí),關(guān)鍵是明確幾何化的方法以及繪制怎樣的幾何圖形. 因此,這種方法的難點(diǎn)就是學(xué)生要對幾何問題以及代數(shù)問題有深刻的認(rèn)識,能快速反應(yīng),將兩者進(jìn)行聯(lián)系與轉(zhuǎn)化. 在學(xué)習(xí)與使用這種直觀方法的過程中,學(xué)生會漸漸明白同一個(gè)知識內(nèi)容會有不同的表現(xiàn)形式,知識內(nèi)容的學(xué)習(xí)不能固化,更不能僵化,要做到靈活變通,追本溯源,掌握核心.
類比思想
在解決實(shí)際數(shù)學(xué)問題的過程中,類比是一種直覺思維應(yīng)用形式,這種思想方法需要尋找兩個(gè)對象的相似點(diǎn),以此為基礎(chǔ)進(jìn)行處理. 在解決問題時(shí),學(xué)生如果能通過一個(gè)數(shù)學(xué)對象發(fā)現(xiàn)與之相類似的另一個(gè)對象,就能使用類比推理的方法進(jìn)行解決.
案例3 已知線段AB上一共存在n個(gè)點(diǎn)(含端點(diǎn)A,B),那么這條線段上共有多少條線段?
師:在解決這個(gè)問題前,同學(xué)們先思考一下線段是由什么決定的.
生1:兩個(gè)端點(diǎn).
師:兩個(gè)端點(diǎn)分前后順序嗎?
生2:線段與端點(diǎn)的前后順序無關(guān).
師:沒錯(cuò). 明確了這兩點(diǎn)之后,我們先試著從一個(gè)端點(diǎn)出發(fā). 哪位同學(xué)回答一下線段AB上任意一點(diǎn)構(gòu)成的線段有多少條?
生3:(n-1)條.
師:那么所有的點(diǎn)構(gòu)成了多少條線段?
生3:n×(n-1)條.
師:其他同學(xué)有不同的意見嗎?
生4:這樣算的話,每兩個(gè)端點(diǎn)因?yàn)榍昂箜樞虿灰粯佣挥?jì)算了兩次,所以答案應(yīng)該是條.
師:很好. 那接下來對這道題進(jìn)行改編——如果從一個(gè)定點(diǎn)引出n條射線,一共能組成多少個(gè)角(不包含大于180°的角)?
生5:跟線段一樣,角只與兩條邊有關(guān),且無序,所以一共可以組成個(gè)角.
評析 類比終究只是基于相似性的處理方法,所得到的結(jié)論不一定是正確的,并且結(jié)論還需要進(jìn)一步驗(yàn)證才能成立. 盡管如此,這種處理方法對于提升學(xué)生的直覺思維以及創(chuàng)造力來說具有較大的意義. 因此,在實(shí)際的教學(xué)活動環(huán)節(jié),教師需要運(yùn)用這種方法講授新知識,加強(qiáng)新、舊知識點(diǎn)之間的聯(lián)系,經(jīng)常啟發(fā)學(xué)生,不斷提升學(xué)生的直覺思維能力.
合理猜想
案例4 如圖4,在等邊三角形ABC中,點(diǎn)E在AC上,且AE=CD,BQ⊥AD于點(diǎn)Q,BE交AD于點(diǎn)P,則BP-2PQ的值為( )
A. 1B. -1C. 0D. 無法確定
師:同學(xué)們,在做選擇題和填空題時(shí),因?yàn)椴恍枰獣鴮戇^程,因此大家可以根據(jù)已知信息大膽假設(shè),根據(jù)假設(shè)找條件,去驗(yàn)證自己的假設(shè)是否正確,這樣能給大家節(jié)省不少時(shí)間. 這是一種有效的應(yīng)試技巧. 在這道題中,有“BQ⊥AD”這一條件,要求解的是一個(gè)二倍關(guān)系,同時(shí)選項(xiàng)中有“0”這樣一個(gè)特殊值,大家會進(jìn)行怎樣的假設(shè)?
生1:∠PBQ=30°,BP=2PQ.
師:順著解題思路確實(shí)很容易有這樣的假設(shè),看圖也比較符合,那如果這是一道證明題,嚴(yán)格證明的思路是什么呢?
生2:根據(jù)“SAS”可以證明△ABE≌△CAD,于是有∠ABE=∠CAD. 而△ABC是等邊三角形,所以∠BAC=60°. 所以∠BPQ=∠ABP+∠BAP=∠CAD+∠BAP=∠BAC=60°. 又BQ⊥AD,所以∠PBQ=30°. 所以BP=2PQ,即BP-2PQ=0.
評析 解決數(shù)學(xué)問題時(shí),適時(shí)地進(jìn)行猜想與假設(shè)也是一種有效的直覺思維,能簡化學(xué)生的思維過程,提升學(xué)生的創(chuàng)造力. 因此,在日常的課堂教學(xué)以及練習(xí)中,教師要選擇適當(dāng)?shù)木毩?xí)題,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想與假設(shè),進(jìn)而提高學(xué)生的直覺思維能力. 比如,在選擇題的解答過程中,可以“由果索因”,以已知選項(xiàng)為突破口,合理地進(jìn)行假設(shè),省略思維與解題過程.
綜上所述,在初中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)過程中,提升學(xué)生的直覺思維能力也是教學(xué)重點(diǎn),是課程改革的一大關(guān)鍵. 因此,廣大教師需要轉(zhuǎn)變固有的教學(xué)觀念,既要講授好知識內(nèi)容,又要加強(qiáng)學(xué)生的直覺思維,引導(dǎo)學(xué)生大膽聯(lián)想,勇于質(zhì)疑,科學(xué)驗(yàn)證,繼而培養(yǎng)與提升學(xué)生的直覺思維能力.