☉重慶市九龍坡區(qū)教師進修學院周建玲☉重慶高新育才學校陳立
一題多解與數(shù)學發(fā)散思維的培養(yǎng)
☉重慶市九龍坡區(qū)教師進修學院周建玲
☉重慶高新育才學校陳立
發(fā)散思維又叫輻散思維、求異思維,是由美國心理學家J·P吉爾福特作為與創(chuàng)造性有密切關系的重要思考方法而提出的.它是指人們從不同角度、不同方向尋找解題途徑的一種思維形式.它包括橫向、逆向及多向思維.發(fā)散思維是創(chuàng)造思維的主要成分,其主要特點表現(xiàn)在求異、奇特、想象豐富和不尋常規(guī).正如徐利治先生在《數(shù)學方法論選講》中給出的這樣一個公式:創(chuàng)造力=知識+發(fā)散思維能力,可見培養(yǎng)學生發(fā)散思維能力是發(fā)展學生創(chuàng)造能力的重要方面.發(fā)散思維是靈活運用知識解決問題所必需的,更是迎接信息時代,適應未來生活所應具備的能力.下面主要談談用一題多解來培養(yǎng)學生的發(fā)散思維.
1.培養(yǎng)學生發(fā)散思維的重要性
古人云:“授人以漁,則終生受用無窮.”是說教師在教學中,要重視發(fā)展學生的智力,培養(yǎng)學生的能力,而思維能力是各種能力的基礎,是發(fā)展智力的核心.所以在教學中培養(yǎng)學生的思維能力是一項重要的教學任務.傳統(tǒng)的教育過分強調聚合思維,而忽視發(fā)散思維的教學,這不利于對學生的創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng).教學中教師要有意識地對學生進行發(fā)散思維訓練,可以發(fā)展學生思維的流暢性、變通性和創(chuàng)造性,使他們的思路開闊、靈活多變.
2.一題多解在數(shù)學教學中的作用
波利亞認為:“中學數(shù)學的首要任務就是加強解題的訓練,掌握數(shù)學就意味著擅長解題.”因此,應思考如何把原來的題目變成“長流活水”,激發(fā)學生把問題想得深、想得廣,使學生更加善于解題,而一題多解在中學數(shù)學教學中的作用是舉足輕重的[6].一題多解能夠引導學生學會思考,學會從多個角度去分析問題,取得問題的最優(yōu)解答,從而拓展解題思路,培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力,拓展學生的知識面,使學生牢固掌握基礎知識和基本技能,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識,鍛煉學生的發(fā)散思維能力,提高其思維的敏捷性,而且還可以訓練其思維的深度和廣度,是一種行之有效的思維訓練方法.一題多解對發(fā)散思維的培養(yǎng)有著重要的作用,下面舉例說明.
(1)代數(shù)中用一題多解來培養(yǎng)中學生的發(fā)散思維.
解法1:(展開法)由條件可得(b-c)2=4(a-b)(c-a).
即b2+c2-2bc-4ac+4a2+4bc-4ab=0,于是有(b+c-2a)2= 0.
解法2:(插值法)由于b-c=(b-a)+(a-c),則由已知可得[(b-a)+(a-c)]2=4(a-b)(c-a).
則(b-a)2+(a-c)2-2(b-a)(a-c)=0,則[(b-a)-(ac)]2=0.
同解法1可得結果.
解法3:(換元法)設a-b=x,c-a=y,則x+y=c-b.
解法4:利用判別式構造一元二次方程.
若a-b≠0,構造一元二次方程(a-b)x2+(b-c)x+(ca)=0.
由Δ=(b-c)2-4(a-b)(c-a)=0,得此方程有兩個相等的實數(shù)根.觀察此方程有一根為x=1.則方程的兩根為x1= 1,x2=1.
解法5:利用x+y=a、xy=b構造一元二次方程.
設A=a-b,B=c-a.
則A+B=c-b,AB=(a-b)(c-a).
構造一元二次方程x2-(c-b)x+(a-b)(c-a)=0.
由Δ=(c-b)2-4(a-b)(c-a)=0,得方程有兩個相等的實數(shù)根.
可見,發(fā)散思維是同一問題從不同角度來思考的一種思維形式.同一問題從不同角度去思考,不同的思路去考慮,但最后都能得出同樣的結果.上例用了換元法、構造法、轉化法等數(shù)學思想方法,綜合運用了多方面的知識,對學生綜合運用各方面的知識、拓寬知識面有很大的幫助.因此,如果學生一道題用多種方法來解答,那么在解答過程中,就無形中培養(yǎng)了學生的思維能力,特別是培養(yǎng)了學生的發(fā)散思維能力.
(2)平面幾何中用一題多解來培養(yǎng)中學生的發(fā)散思維.
例2已知:△ABC中,D、E分別為BC、AD的中點,BE的延長線交AC于點F,求證
證法1:如圖1,過D作BF的平行線交AC于M.
由BD=CD,得FM=MC.
由AE=ED,得AF=FM.
則AF=FM=MC.
圖1
證法2:如圖1,取FC的中點M,連接DM.
由BD=CD,F(xiàn)M=CM,得DM∥BF.又AE=DE,則AF= FM=CM,即
證法3:如圖2,過C作DA的平行線交BA的延長線于M,交BF的延長線于N.
由BD=CD,得BA=AM.由AE=ED,得CN=NM.即CA、BN是△BCM的兩條中線.
圖2
證法4:如圖3,在△AFE、△BCF和△BDE中,由正弦定理得
圖3
可見,幾何的一題多解所涉及的知識面較廣,不僅鞏固了基礎知識和基本技能的學習,還開拓了學生的思路,培養(yǎng)了學生的數(shù)學思維能力,特別是發(fā)散思維能力.
一道題用幾種解法解完后,應引導學生對幾種解法進行比較,優(yōu)化思維過程,并不斷進行分析、比較和概括,提煉出更好的、更典型的解題方法或改進,使學生在比較各種解法優(yōu)劣之際,加深對學科本質的深刻理解,促進思維能力的發(fā)展.在當前數(shù)學教學中,忽視發(fā)散思維訓練的傾向表現(xiàn)得極為嚴重,尤其在解題教學過程中更缺乏發(fā)散思維能力的訓練.教師喜歡用自己的思路去限制或代替學生大腦思維中可能出現(xiàn)的獨特新穎的思考方法,使學生思維方式保守、缺乏創(chuàng)造性.因此,教師應當注意每當學生想出一種解法時,不論解法正確還是錯誤,都應當給予肯定和鼓勵.若學生的解法有問題,不但要幫助他們找到問題的癥結,更要肯定他們思維的合理成分,從而進一步鼓勵他們繼續(xù)探索.
在數(shù)學教學中,我們應該重視一題多解與發(fā)散思維,特別是用一題多解來培養(yǎng)提高中學生的發(fā)散思維能力.老師要教會學生一道題并不難,但是要真正讓學生解決好一個問題、掌握好一種思維方法和一種有效的思維策略就不容易了.為落實立德樹人的根本任務,多方面培養(yǎng)學生的思維方式很有必要,利用一題多解來培養(yǎng)中學生的發(fā)散思維也很有必要,它同時也是培養(yǎng)學生數(shù)學核心素養(yǎng)的一個重要組成部分.
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3.易同祥.開拓思路一題多解[J].小學生課程輔導(數(shù)學輔導版),2004(11).
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6.王千.如何認識一題多解的教育功能[J].數(shù)學通報,2004(11).Z