潘麗欽
摘 要:全國科技大會上指出:“創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂,是國家興旺發(fā)達的不竭動力?!粋€沒有創(chuàng)新能力的民族難于屹立于世界民族之林?!苯逃康囊粋€報告指出:“實施素質教育重點是改變教育觀念,……尤其是要以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造精神為主。” 因此數(shù)學教學不但應該傳授數(shù)學知識,還應該培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。發(fā)散思維是指信息處理的途徑靈活多變,求結果的豐富多樣。它是一種開放性的立體思維,即圍繞某一問題,沿著不同方向去思考探索,重組眼前的信息和記憶中的信息,產生新的信息并獲得解決問題的多種方案。因此,也把發(fā)散思維稱為求異思維。它是一種重要的創(chuàng)造性思維。用“一題多解”,“一題多變”等方式,發(fā)散式地思考問題。
數(shù)學中“一題多解”最著名的例子,是幾何學中關于“勾股定理”的證法。 勾股定理(被譽為“千古第一定理”):一個直角三角形的斜邊c的平方等于另外兩邊(a,b)的平方和。即a2+b2=c2這個定理人們用不同的方法,給出了370多個證明。
這個定理的重要性在于:
1. 它是聯(lián)系“數(shù)”與“形”的第一個重要定理;
2. 它導致了不可公約量的發(fā)現(xiàn)(第一次數(shù)學危機);
3. 它開始把數(shù)學由計算與測量的技術擴大到證明與推理的科學;
4. 它是最早得出完整解的不定方程,并引導到各式各樣的不定方程,包括費馬大定理。
數(shù)學王子高斯非常重視培養(yǎng)自己的發(fā)散思維,并且善于運用發(fā)散思維。他非常重視“一題多解”、“一題多變”。 本文從高中數(shù)學中出現(xiàn)的幾個例子談談發(fā)散思維的重要性。
一、等差數(shù)列前n項和的最值問題.
例:在等差數(shù)列{an}中,a1=25,S17=S9則數(shù)列的前多少項之和最大?
方法一:由a1=25,S17=S9得
17×25+(17×16)d/2=9×25+(9×8)d/2解得d=-2
從而Sn=25n+n(n-1)(-2)/2=-(n-13)2+169,故前13項之和最大,最大值是169.
方法二:∵Sn=dn2/2+(a1-d/2)n (d<0)
∴Sn的圖像是開口向下的拋物線上一群孤立的點?!逽17=S9最高點的橫坐標為(9+17)/2,即S13最大,由方法一可得d=-2可求得最大值是169.
方法三:∵S17=S9∴a10+a11+…+a17=0,
∵a10+a17=a11+a16=…=a13+a14=0,∵a1=25>0
∴a13>0,a14<0∴S13最大,由方法一可得d=-2,可求得最大值為169.
方法四:同方法一可得d=-2由 可得25/2≤n≤27/2.
∴當n=13時,Sn有最大值為169.
二、求軌跡有關問題.
例 :設圓C:(x-1)2+y2=1,過原點O作圓的任意弦,求所作弦的中點的軌跡方程.
方法一:(直接法)設OQ為過O的一條弦,P(x,y)為其中點.則CP⊥OP,OC的中點為M(1/2,0),則|MP|=|OC|/2=1/2得方程為(x-1/2)2+y2=1/4 .考慮軌跡的范圍知0 方法二:(定義法)∵∠OPC=90°∴動點P在以M(1/2,0)為圓心OC的直徑的圓上,|OC|=1,再利用圓的定義得方程為(x-1/2)2+y2=1/4(0 方法二:由已知得拋物線的焦點為F(1,0),所以直線MN的方程為y=x-1. 本文通過上面幾道例子可知創(chuàng)造性思維之發(fā)散性思維,這種思維方式,遇到問題時,能從多角度、多側面、多層次、多結構去思考,去尋找答案。既不受現(xiàn)有知識的限制,也不受傳統(tǒng)方法的束縛,思維路線是開放性、擴散性的。它解決問題的方法不是單一的,而是在多種方案、多種途徑中去探索,去選擇。創(chuàng)造性思維具有廣闊性,深刻性、獨特性、批判性、敏捷性和靈活性等特點。 創(chuàng)造性思維具有新穎性,它貴在創(chuàng)新,或者在思路的選擇上、或者在思考的技巧上、或者在思維的結論上,具有著前無古人的獨到之處,在前人、常人的基礎上有新的見解、新的發(fā)現(xiàn)、新的突破,從而具有一定范圍內的首創(chuàng)性、開拓性。 創(chuàng)造性思維具有極大的靈活性。它無現(xiàn)成的思維方法、程序可循,人可以自由地海闊天空地發(fā)揮想象力。 參考文獻: [1]王茹. 試論高中數(shù)學課堂教學中數(shù)學創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)[J]. 數(shù)學教學研究, 2008, 27(9):64-67. [2] 丁紅梅. 新課程背景下高中數(shù)學課堂教學中學生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)策略[J]. 中國校外教育, 2015(22):97-97.