郝瓊
摘 要:培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維是新課標(biāo)的要求,是提高學(xué)生素質(zhì)的重要手段。從在教學(xué)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)思維方式的過渡;在實(shí)際運(yùn)用中培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)態(tài)思維;在解決問題過程中培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)有序的數(shù)學(xué)思維能力;通過問題的設(shè)置,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力等四個(gè)方面淺析了培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的過程。
關(guān)鍵詞:中職學(xué)生;數(shù)學(xué)思維能力;培養(yǎng)
中職學(xué)校沒有專門的思維課,數(shù)學(xué)課承擔(dān)著培養(yǎng)學(xué)生思維能力的主要責(zé)任,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力是數(shù)學(xué)教學(xué)目的核心。學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),離不開學(xué)習(xí)思維,可以說數(shù)學(xué)的本質(zhì)特性就是思維。數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與數(shù)學(xué)思維有密切的關(guān)系。數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)主要是通過數(shù)學(xué)思維來實(shí)現(xiàn)的,數(shù)學(xué)思維的發(fā)展有利于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力的提高,從而又促進(jìn)數(shù)學(xué)思維更進(jìn)一步的發(fā)展。中職數(shù)學(xué)幾種常用的思維能力的培養(yǎng)。
一、數(shù)形結(jié)合思想是中職數(shù)學(xué)中重要的數(shù)學(xué)思想方法
所謂數(shù)形結(jié)合就是根據(jù)數(shù)量與圖形之間的對應(yīng)關(guān)系,通過數(shù)與形的相互轉(zhuǎn)化來解決數(shù)學(xué)問題的一種重要思想方法。著名數(shù)學(xué)家華羅庚說過“數(shù)缺形時(shí)少直觀,形少數(shù)時(shí)難入微”,數(shù)形結(jié)合思想通過“以形助數(shù),以數(shù)解形”,使復(fù)雜問題簡單化,抽象問題具體化,它從形的直觀和數(shù)的嚴(yán)謹(jǐn)兩方面思考問題,拓寬了解題思路,是數(shù)學(xué)的規(guī)律性和靈活性的有機(jī)結(jié)合。數(shù)形結(jié)合思維,是中職數(shù)學(xué)最為重要的能力之一,也是運(yùn)用最多最廣的,培養(yǎng)數(shù)形結(jié)合思維,需要對每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都融會(huì)貫通,能夠挖掘并掌握各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的本質(zhì),繼而打破代數(shù)和幾何的堡壘,達(dá)到“以形助數(shù),以數(shù)助形”的境界。數(shù)形結(jié)合的思想方法貫穿中職數(shù)學(xué)的大多數(shù)內(nèi)容。
1.數(shù)型結(jié)合在解決集合問題中的運(yùn)用。在學(xué)習(xí)集合之間的關(guān)系時(shí),用Venn圖來處理和理解子集,真子集,相等的定義,以及三者之間的關(guān)系,真子集和相等其實(shí)是子集的兩種情況,用Venn圖來表示,直觀明了,其實(shí)就是母與子的關(guān)系,可以類似于我們的數(shù)學(xué)符號,子集相當(dāng)于大于等于(≥)或者小于等于(≤),真子集相當(dāng)于大于(>)或(<),相等相當(dāng)于(=)。用數(shù)型結(jié)合的思維來處理例如集合的運(yùn)算中,常常借助于數(shù)軸、Venn圖來處理集合的交、并、補(bǔ)等運(yùn)算,從而使問題得以簡化,一目了然,使運(yùn)算快捷明了,分別用簡單的五個(gè)Ⅴenn圖來表示解交集,并集會(huì)遇到的各種各樣的情況題型,用Venn圖來理解交集,并集,全集,補(bǔ)集的概念,簡單明了,能真正理解概念的內(nèi)涵,使之真正的掌握這幾個(gè)概念。借助于數(shù)軸,解決有關(guān)不等式組成的集合的交集,并集,補(bǔ)集問題的相關(guān)運(yùn)算,特別是補(bǔ)集問題,借助數(shù)軸,端點(diǎn)處不容易出錯(cuò),比如全集U=R,A={×丨-1<×≤2},求CuA=?椐據(jù)實(shí)數(shù)與數(shù)軸上的點(diǎn)一一對應(yīng),在數(shù)軸上分析A與CuA,一目了然,同時(shí)要注意驗(yàn)證端點(diǎn)的值,端點(diǎn)A是實(shí)心,CuA的就是取空心,端點(diǎn)A是空心,CuA的就是取實(shí)心,準(zhǔn)確無誤。
2.數(shù)形結(jié)合思想在不等式中的運(yùn)用。用圖像法來求一元二次不等式的解,借助二次函數(shù)的a>0,開口向上,跟x軸有兩個(gè)交點(diǎn),一個(gè)交點(diǎn),沒有交點(diǎn)三種情況的三個(gè)圖像,和解一元二次方程的相關(guān)知識(shí),即可以解決中職數(shù)學(xué)課本上,一元二次不等式的所有問題。借助數(shù)軸講解和求解含有絕對值的不等式,椐據(jù)絕對值的幾何意義是,數(shù)軸上表示實(shí)數(shù)x的點(diǎn)到原點(diǎn)的距離。得出:不等式丨x丨0)的解集是(_a,a);不等式丨x丨>a(a>0)的解集是(_∞,_a)U(a,+∞)。在此基礎(chǔ)上,再用一個(gè)換元法的知識(shí),就可以解決課本上含絕對值的相關(guān)內(nèi)容,借助數(shù)軸還幫助記憶,只要記住口訣:大于取兩邊,小于取中間。
3.用數(shù)形結(jié)合思想解決函數(shù)問題。借助于圖象研究函數(shù)的性質(zhì)也是一種常用的方法。函數(shù)圖象的幾何特征與數(shù)量特征緊密結(jié)合,體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合的特征與方法。所以在平時(shí)的教學(xué)中,我要求學(xué)生掌握數(shù)形結(jié)合的思想方法,學(xué)會(huì)熟練繪畫正比例函數(shù),反比例函數(shù),一次函數(shù),二次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)等函數(shù)的“草圖”,這樣有助于提高解題速度。函數(shù)概念主要包含定義域、值域、對應(yīng)關(guān)系三個(gè)要素,以及函數(shù)的單調(diào)性、奇偶性、周期性、對稱性等性質(zhì)。而數(shù)形結(jié)合思想方法在求函數(shù)的定義域,值域,單調(diào)性,奇偶性,最值等問題中起到舉足輕重的作用。
二、數(shù)學(xué)教學(xué)中如何培養(yǎng)逆向思維能力
逆向思維又稱反相思維,也叫求異思維,從對立的顛倒的相反的角度去考慮問題,是一種逆常規(guī)的思路的思考。它是對司空見慣的似乎已成定論的事物或觀點(diǎn)反過來思考的一種思維方式,也就是我們平時(shí)所說的不按常理出牌。敢于“反其道而思之”,讓思維向?qū)α⒚娴姆较虬l(fā)展,從問題的相反面深入地進(jìn)行探索,樹立新思想,創(chuàng)立新形象。這就是逆向思維,一切事物都有兩面性和對立面。在數(shù)學(xué)中加與減,乘與除,正數(shù)與負(fù)數(shù),乘方與開方,函數(shù)與反函數(shù)是對立,指數(shù)與對數(shù)等是對立統(tǒng)一的,不少學(xué)生數(shù)學(xué)概念模糊,或理解不深刻,解題能力不強(qiáng)。在很大程度上是,在小學(xué)階段形成了,正向思維定式所造成的。他們在利用定義、公式、定理和運(yùn)算法則解題時(shí)。常常只會(huì)順著做,不會(huì)倒著用。在初中階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,不具有一定的逆向思維能力,是難學(xué)好的。
1.在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)概念的教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力。正確理解數(shù)學(xué)概念,是掌握數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的前提。解題方法常常來源于定義的應(yīng)用,不少學(xué)生由于對定義理解不深,自然就難于做到巧用定義來解題。如交集的定義,對于給定的兩個(gè)集合A,B,由既屬于A又屬于B的所有元素組成的集合叫做A與B的交集。記作A∩B,事實(shí)上,反過來若元素a∈A∩B,則a一定是A與B的公共元素,即a∈A且a∈B。只有對交集的定義理解較深刻的學(xué)生才會(huì)這樣理解。
2.在學(xué)習(xí)性質(zhì),公式和法則的教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力。性質(zhì),公式和法則是解題的理論基礎(chǔ)和有力工具。對性質(zhì),公式和法則的熟悉,才能有正確的思維基礎(chǔ),才能有運(yùn)算約技能技巧。中職數(shù)學(xué)中的性質(zhì),公式和運(yùn)算法則大多數(shù)都具有可逆性。不少學(xué)生,只會(huì)從左到右順著做,不會(huì)倒著用,這是他們在小學(xué)和初中學(xué)習(xí)過程中形成的,這也就是他們在解題過程中思維受阻的一個(gè)重要原因。比如學(xué)習(xí)《指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)》,這章學(xué)習(xí)比較明顯,實(shí)數(shù)指數(shù)冪及其運(yùn)算法則,指數(shù)式與對數(shù)式的互化,對數(shù)的三條基本性質(zhì),對數(shù)的運(yùn)算法則,反過來應(yīng)用更是熟練,這些內(nèi)容教材中的習(xí)題都是比較簡單的,但還是有很多同學(xué)不會(huì)做,這些問題有一個(gè)共同特點(diǎn),解題的時(shí)候要將這些性質(zhì),公式和運(yùn)算法則反過來用,老師在講解上述例題和習(xí)題時(shí),應(yīng)有意識(shí)的要求學(xué)生,對相應(yīng)的性質(zhì),公式和運(yùn)算法則倒著用,老師還要有意識(shí)的,適當(dāng)?shù)倪x一些典型的題型加以講解和訓(xùn)練。比如計(jì)算:lg8+lg125,就是ⅠgMN=ⅠgM+ⅠgN的倒著用。
3.運(yùn)用分析法解題時(shí),培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力。逆向思維方法是與順向思維方法相對而言的。順向思維是按照條件出現(xiàn)的先后順序進(jìn)行思考的;而逆向思維是不依照題目內(nèi)條件出現(xiàn)的先后順序,而是從反方向(或從結(jié)論)出發(fā),進(jìn)行逆轉(zhuǎn)推理的一種思維方法。這種方法就是分析法。分析法指從要證的結(jié)論出發(fā),逐步尋求使它成立的條件,直到歸結(jié)為判定一個(gè)顯然成立的條件。也就是說分析法是由果索因的分析方法,是一個(gè)由需知,逐步推向已知結(jié)果的過程。分析法適用的范圍:①不易直接證明結(jié)論;②從結(jié)論很顯然能推出明顯正確的條件。中職數(shù)學(xué)中培養(yǎng)運(yùn)用的要少一些。
在數(shù)學(xué)中,對于一些運(yùn)用逆思維解答的數(shù)學(xué)問題,總是數(shù)學(xué)教學(xué)難點(diǎn)中的難點(diǎn),如何更好的培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維,這是中職數(shù)學(xué)思維訓(xùn)練的重要方面。
三、分類討論思想
分類討論思想是一種重要的數(shù)學(xué)思想方法。其基本思路是將一個(gè)較復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題分解成若干個(gè)基礎(chǔ)性問題,通過對基礎(chǔ)性問題的解答來實(shí)現(xiàn)解決原來問題的思想策略,對問題實(shí)行分類與整合,將大的、綜合性問題分解為小的、基礎(chǔ)性問題,優(yōu)化解題思路,降低問題難度。比如《集合之間的關(guān)系》有一個(gè)題,設(shè)集合M={0,1,2},試寫出M的所有子集。第一步先寫集合中不含任何元素的集合:空集,第二步寫集合中有一個(gè)元素的集合:{0},{1},{2},第三步寫集合中有兩個(gè)元素的集合:{0,1},{0,2},{1,2},第四步寫集合中有三個(gè)元素的集合:{0,1,2}。有關(guān)分類討論思想的數(shù)學(xué)問題具有明顯的邏輯性、綜合性。分類討論思想非常極致地體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性,只有很好的掌握了分類討論思想之后,才能時(shí)刻保持一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。比如,《三角函數(shù)》一章分類討論運(yùn)用的比較多。已知sina=4/5,求cosa=?,應(yīng)用正弦函數(shù)與余弦函數(shù)的平方關(guān)系,可以得cosa等于互為相反數(shù)的兩個(gè)數(shù),就要分類討論a在第一象限的情況,a在第二象限的情況。 分類討論,就是當(dāng)問題所給的對象不能進(jìn)行統(tǒng)一研究時(shí),就需要對研究對象按某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類,然后對每一類分別研究得出每一類的結(jié)論,最后綜合各類結(jié)果得到整個(gè)問題的解答。分類討論的好處,一方面可將復(fù)雜的問題分解成若干個(gè)簡單的問題,另一方面恰當(dāng)?shù)姆诸惪杀苊鈦G值漏解,從而提高全面考慮問題的能力,提高周密嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)能力。其中最重要的一條是“不漏不重”。數(shù)形結(jié)合,逆向思維,分類討論三種思維能力,是中職數(shù)學(xué)能力培養(yǎng)的重點(diǎn)。數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不僅要學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)本身,更重要的是學(xué)習(xí)思維的方式、方法。
數(shù)學(xué)作為一門基礎(chǔ)性學(xué)科,滲透在各門學(xué)科與生活中,如何將枯燥的數(shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)公式以及理論與生活實(shí)際相結(jié)合,是提高中職學(xué)生數(shù)學(xué)思想的一個(gè)重要方面。因此,在日常教學(xué)中,教師應(yīng)注意激發(fā)學(xué)生興趣,要緊密結(jié)合生活實(shí)際和生產(chǎn)實(shí)踐,將生活與學(xué)習(xí)結(jié)合起來,為學(xué)生營造一個(gè)輕松、愉快的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)環(huán)境。讓學(xué)生充分意識(shí)到數(shù)學(xué)來源于生活,生活中數(shù)學(xué)問題無處不在。比如,在教授立體幾何中空間兩條直線的位置關(guān)系時(shí),可引導(dǎo)學(xué)生觀察教室內(nèi)兩條直線的位置關(guān)系,或者通過觀察粉筆盒的各個(gè)棱之間的關(guān)系,總結(jié)得出空間兩直線的位置關(guān)系,這樣學(xué)生能將抽象的空間直線的位置關(guān)系更加直觀地理解。
四、結(jié)束語
提高中職學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力,不僅是國家和政府的迫切要求,也是為了適應(yīng)新時(shí)代下經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的需要,更是為了適應(yīng)當(dāng)今大數(shù)據(jù)時(shí)代的需要。因此,作為一名中職學(xué)校的數(shù)學(xué)教師,應(yīng)從學(xué)生的實(shí)際情況出發(fā),結(jié)合自身的專業(yè)性,以所需數(shù)學(xué)知識(shí)為線索,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力,將數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用到工作中,提高工作效率。
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