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在数学教学中培养学生的创新思维
在数学教学中培养学生的创新思维数学是培养人的思维的基础学科,一直被人们称作探索研究与发明创造的乐土。创新是教与学的灵魂,是实施素质教育的核心。数学教学蕴含着丰富的创新教育素材,数学教师要根据数学的规律和特点,认真研究,积极探索培养和训练学生创造性思维的原则、方法。在数学教学中培养学生的创造思维、激发创造力是时代对我们提出的基本要求。在竞争日益激烈的当今社会,如何让在学校里学习的学生提前适应社会的发展,使他们能够顺利地成长,是学校、家庭和社会所面临的一个重要问题。 现代高科技和人才的激烈竞争,归根结底就是创造性思维的竞争,而创造性思维的实质就是求新、求异、求变。
一、鼓励学生大胆猜想,培养学生的直觉思维能力
直觉思维是一种没有完整的分析过程,依靠灵感或顿悟,快速作出判断的思维活动。由于数学学科自身具有较强的系统性和严密的逻辑性,因此,教师在数学教学过程中,往往会偏重于对学生的逻辑思维能力的培养,不允许学生在学习过程中有大胆的猜测,忽视了对学生的直觉思维的培养。而直觉思维恰恰是创造思维中不可缺少的组成部分,高斯曾经说过:“发现和创新比命题的证明更重要,因为一旦抓住真理以后,补行证明往往只是时间问题。”科学上的许多发现都是先凭直觉作出猜想,而后才去加以证明或验证。如著名和哥德巴赫猜想,费而马猜想,欧拉猜想等。
在实际教学过程中,教师要鼓励学生大胆猜想,把“先猜想,后证明”作为一种数学课堂教学模式,应用于实践之中,以切实培养学生的直觉思维能力。
如对初中数学教材中《圆周角定理》一节的教学,教师先让学生任意作一个圆心角,再作一个与它所对是同弧的圆周角,量出这两个角的度数,比较两者的关系,然后对“同弧所对的圆周角与圆心角的关系”进行猜想,最后,在教师的指导下进行实际操作论证与书面分类证明。
例1 解方程:
分析:本题若直接用求根公式来解,计算较为复杂,可鼓励学生观察方程的结构,进行猜想,得到 ,然后应用根与系数和关系求得另一个解。
解:由题意得:
二、打破思维定势,培养学生的逆向与横向思维能力
逆向与横向思维是指人们在发现问题以后,在正面考虑不易找到解决方法的前提下,而从问题的反面与侧面出发,寻求解决问题的思维过程。
例1
分析:本例若从常规思维角度考虑,需先求出两方程的解,讨论分类后代入求原式,计算过程较为复杂。可采用逆向思维的方法,得到 是方程 的两个根,根据韦达定理求得答案。
解:因为 是方程 的两个根,
则有
例3
分析:本方程按常规思路,用两边平方来解,计算量大,十分麻烦。但由 通常可以化成 的形式联想到,
解:原方程可化为:
解得: 。经检验: 是原方程的解。
三、创设问题情境,培养学生的发散思维能力
发散思维能力是指人们解决问题的思路朝着各种可能的方向扩散,使思考者不拘泥于一个途径,一种方法,而是从各种可能的设想出发,求得各种符合条件的答数。教师要合理创设问题情境,通过一题多变,一题多用,一题多解等形式,鼓励学生从多角度、多层次、多方向去思考问题,解决问题。
如图1,两圆内切于P,一直线与⊙O1相切于点A,而⊙O2相交于B、C两点,PC与⊙O1交于D点,求证:PA平分∠BPC。
变题1:若条件不变,证明BA∶AC=BP∶PC。
变题2:若两圆外切于P(如图2),其它条件不变。求证:(1) PA平分∠BPD,(2)BA∶AC=BP∶PC。
变题3:对于图2,证明:∠APC+∠APB=180°。
例5 计算:
分析:本题若直接用分母有理化计算,显然较为复杂,但可以把分母先分解因式,与分子约分后,再运用分母有理化把原式化间。
运用本题的解题思路可以用来化简一些较为复杂的根式。
如: 等。