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培养学生的思维能力,特别是创造思维能力堪称中学教学的重要任务。数学创造性思维能力,就是在独立地、创造性地掌握知识,解决数学问题的过程中,创造出有一定价值的新思维成果的能力。下面,结合自身的教学体会,谈谈培养学生创造力的若干途径与方法:
一、创造和谐情境,拓展知识结构
要引导学生进行探索活动,教师必须善于创设问题情境,同时,应让学生的思维有充分发散的时间,使思维活动成为一种积极的探索性的理性认识活动,以形成创造思维,激发学生的求知欲和探索热情。如直线参数方程的讲授,在推导出标准的直线参数方程后,可让学生进一步探索。
①标准的直线参数方程:
(t为参数)中参数的t的几何意义是什么?已知点(x0,y0),可以是动点吗?α是直线的倾斜角吗?
②一般的直线参数方程
(a,b为常数)中参数t′的几何意义又是什么?t与t′的关系如何?此时直线的倾斜角是什么?
这些充满困惑的问题经常苦恼着学生,从而产生一种强烈的探索欲望,这种师生双边的积极活动,使创造力的培养达到最佳效果。
二、以学生为主体创设民主、宽松的教学情境
在教学上,注意采用课堂讨论的一种新型的师生关系,使教师从知识的传授者转变为学习的促进者、导航者和合作者。
例方程cos2x+2sinx+2a-3=0在[0,2л]内恰有两个实根,求a的取值范围。
通过学生思考、讨论后。
学生甲得出解题思路:
令sinx=t,方程转化为t2-t+1-a=0有两实根利用△≥0即得a的范围。这样解对吗?让学生再思考。
学生乙发现:t∈(-1,1),因此方程t2-t+1-a=0应在(-1,1)内有两实根,利用根的分布可以求解,得出a的范围,是否正确呢?千金难买回头看,让学生进一步思考。
学生丙发现:对于t在区间(-1,1)内的每一个值,在[0,2л]内都有两个x值与之对应,因此,方程t2-t+1-a=0应在区间(-1,1)内有且仅有一根,再利用根的分布进行求解。像这样让学生自我探究、相互讨论,形成认识冲突,使思考问题的思维更深刻,也提高了学生参与课堂教学的积极性,提高了学生的创造思维能力。
三、培养学生动手创造能力
教学直觉是可以经过后天培养的,这种培养表现在教学的领悟能力和洞察能力上。教学中可根据教材里的例题、习题等来培养学生的直觉思维力,为了调动学生思维的积极性,引导学生发现命题,在命题的引入阶段设计“演示”和“观察”两个环节。
先提出问题:两个相交平面与第三个平面垂直,则它们的交线与第三个平面有什么系?然后,让学生动手操作,将一本书打开放置在桌面上,并让学生根据观察结果叙述命题,画出图形,写出符号表示,以上尝试实物直观,模型直观,语言直观,有利于学生直觉思维能力的发展。
四、培养学生发散思维能力
发散思维是从尽可能多的方面来考察同一问题,这种思维不局限于一种模式或一个方面,可以使问题获得多种解答或多种结果。强化发散思维的训练,是培养学生创造性思维能力的重要途径,发散思维在解决数学问题时有三种基本形式,即一题多解,一法多用(或多题一法),以及一题多变。一题多解,就是让学生对问题从不同角度、不同方向去探索和思考,综合运用各科知识,开拓思路,训练思维的变通性和提高解题能力。
例2已知x>0,y>0,且+ =1,求x+y的最小值。
解法1基本方法(直接代入法),由题意知y-9>0。
由+ =1,得x=代入x+y得:
x+y=+y=10++(y-9)
≥10+16=16,
当且仅当=y-9,即x=4,y=12时,取等号,所以x+y最小值是16。
解法2由+ =1得xy-9x-y=0,(x-1)(y-9)=9(定值)。
又由题设知x>1,y>9。
∴x+y=10+(x-1)+(y-9)
≥10+2=16。
当且仅当x-1=y-9,即x=4,y=12时,取等号,所以x+y最小值是16。
解法3设=sin2θ,=cos2θ,则
x=,y=。
∵x+y= +
=10+9tan2θ+ cos2θ≥16。
当且仅当=,即x=4,y=12时,取等号,所以x+y最小值是16。
解法4x>0,y>0,+ =1,
x+y=(+ )(x+y)
=+ +10≥6+10=16。
当且仅当= ,即x=4,y=12时,取等号,所以x+y最小值是16。
解法4灵活运用了题目的条件(或结论)将其看为一个整体或代入或求值,这是最佳方法,当然此题还可利用判别式法、数形结合法等方法求解,但是,在采用一题“多”解教学时,应注意不要一味追求不同解题方法的数量,而应注意各种方法的比较。
一题“多”变,即把题目进行加工、引伸、发展提供问题的背景,增加发散的成份,一般可通过隐去结论,增加限制,改变陈述方式,减少问题条件,逆向改编,引伸发展等手段增加问题变幻不定的因素,让学生在好奇、趣味中探究问题的本质,使学生经过联想、探索达到启发学生的思维,加强创造力培养的目的。例如,过抛物线y2=2px的焦点的一条直线和这抛物线相交,两个交点的纵坐标为y1,y2,求证y1y2=-p2,作了如下引伸:
(1)已知过抛物线y2=2px(P>0)的焦点的一直线和这抛物线相交于A(x1,y2),B(x2,y2),且|AB|=m,求证:①m=x1+x2+p;②x1x2=p2/4;③(x1-x2)2=m2-2pm;④(y1+y2)2=2pm-4p2,(y1-y2)2=2pm;⑤AB所在直线方程为2px-(y1+y2)y+y1y2=0。
(2)过抛物线y2=2px(p>0)焦点的弦AB的长为m,求AB垂直平分线方程。
(3)设AB是抛物线y2=2px(p>0)的焦点弦,并且|AB|=m,O为抛物线顶点,求S△ABO。
(4)过抛物线焦点的一条直线与它交于A、B两点,通过点A和抛物线顶点的直线交准线于点M,求证:直线MB平行于抛物线的对称轴。
(5)过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F,作倾角为θ的直线交抛物线于A、B两点,则弦AB的长是θ的函数,求出这个函数的解析式,并求|AB|的最小值。
由于问题的引伸,使学生的探索活动有了路标和灯塔,也就增强了驱动力,使学生的创造力得到训练。教学实践证明,这样的训练无论从内容上还是方法上都能达到固本拓新之用,对开拓学生的创造力是大有裨益的。
一法“多”用,则是为了求得应用范围的变化,用不变的规律去解千变万化的题目,以不变应万变,为启发思维提供了一个场所,从而点燃学生创造性思维的火花,如常见的配方法、换元法、待定系数法、参数法等等。
(作者单位:625000四川省雅安市雨城区第一中学)
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一、创造和谐情境,拓展知识结构
要引导学生进行探索活动,教师必须善于创设问题情境,同时,应让学生的思维有充分发散的时间,使思维活动成为一种积极的探索性的理性认识活动,以形成创造思维,激发学生的求知欲和探索热情。如直线参数方程的讲授,在推导出标准的直线参数方程后,可让学生进一步探索。
①标准的直线参数方程:
(t为参数)中参数的t的几何意义是什么?已知点(x0,y0),可以是动点吗?α是直线的倾斜角吗?
②一般的直线参数方程
(a,b为常数)中参数t′的几何意义又是什么?t与t′的关系如何?此时直线的倾斜角是什么?
这些充满困惑的问题经常苦恼着学生,从而产生一种强烈的探索欲望,这种师生双边的积极活动,使创造力的培养达到最佳效果。
二、以学生为主体创设民主、宽松的教学情境
在教学上,注意采用课堂讨论的一种新型的师生关系,使教师从知识的传授者转变为学习的促进者、导航者和合作者。
例方程cos2x+2sinx+2a-3=0在[0,2л]内恰有两个实根,求a的取值范围。
通过学生思考、讨论后。
学生甲得出解题思路:
令sinx=t,方程转化为t2-t+1-a=0有两实根利用△≥0即得a的范围。这样解对吗?让学生再思考。
学生乙发现:t∈(-1,1),因此方程t2-t+1-a=0应在(-1,1)内有两实根,利用根的分布可以求解,得出a的范围,是否正确呢?千金难买回头看,让学生进一步思考。
学生丙发现:对于t在区间(-1,1)内的每一个值,在[0,2л]内都有两个x值与之对应,因此,方程t2-t+1-a=0应在区间(-1,1)内有且仅有一根,再利用根的分布进行求解。像这样让学生自我探究、相互讨论,形成认识冲突,使思考问题的思维更深刻,也提高了学生参与课堂教学的积极性,提高了学生的创造思维能力。
三、培养学生动手创造能力
教学直觉是可以经过后天培养的,这种培养表现在教学的领悟能力和洞察能力上。教学中可根据教材里的例题、习题等来培养学生的直觉思维力,为了调动学生思维的积极性,引导学生发现命题,在命题的引入阶段设计“演示”和“观察”两个环节。
先提出问题:两个相交平面与第三个平面垂直,则它们的交线与第三个平面有什么系?然后,让学生动手操作,将一本书打开放置在桌面上,并让学生根据观察结果叙述命题,画出图形,写出符号表示,以上尝试实物直观,模型直观,语言直观,有利于学生直觉思维能力的发展。
四、培养学生发散思维能力
发散思维是从尽可能多的方面来考察同一问题,这种思维不局限于一种模式或一个方面,可以使问题获得多种解答或多种结果。强化发散思维的训练,是培养学生创造性思维能力的重要途径,发散思维在解决数学问题时有三种基本形式,即一题多解,一法多用(或多题一法),以及一题多变。一题多解,就是让学生对问题从不同角度、不同方向去探索和思考,综合运用各科知识,开拓思路,训练思维的变通性和提高解题能力。
例2已知x>0,y>0,且+ =1,求x+y的最小值。
解法1基本方法(直接代入法),由题意知y-9>0。
由+ =1,得x=代入x+y得:
x+y=+y=10++(y-9)
≥10+16=16,
当且仅当=y-9,即x=4,y=12时,取等号,所以x+y最小值是16。
解法2由+ =1得xy-9x-y=0,(x-1)(y-9)=9(定值)。
又由题设知x>1,y>9。
∴x+y=10+(x-1)+(y-9)
≥10+2=16。
当且仅当x-1=y-9,即x=4,y=12时,取等号,所以x+y最小值是16。
解法3设=sin2θ,=cos2θ,则
x=,y=。
∵x+y= +
=10+9tan2θ+ cos2θ≥16。
当且仅当=,即x=4,y=12时,取等号,所以x+y最小值是16。
解法4x>0,y>0,+ =1,
x+y=(+ )(x+y)
=+ +10≥6+10=16。
当且仅当= ,即x=4,y=12时,取等号,所以x+y最小值是16。
解法4灵活运用了题目的条件(或结论)将其看为一个整体或代入或求值,这是最佳方法,当然此题还可利用判别式法、数形结合法等方法求解,但是,在采用一题“多”解教学时,应注意不要一味追求不同解题方法的数量,而应注意各种方法的比较。
一题“多”变,即把题目进行加工、引伸、发展提供问题的背景,增加发散的成份,一般可通过隐去结论,增加限制,改变陈述方式,减少问题条件,逆向改编,引伸发展等手段增加问题变幻不定的因素,让学生在好奇、趣味中探究问题的本质,使学生经过联想、探索达到启发学生的思维,加强创造力培养的目的。例如,过抛物线y2=2px的焦点的一条直线和这抛物线相交,两个交点的纵坐标为y1,y2,求证y1y2=-p2,作了如下引伸:
(1)已知过抛物线y2=2px(P>0)的焦点的一直线和这抛物线相交于A(x1,y2),B(x2,y2),且|AB|=m,求证:①m=x1+x2+p;②x1x2=p2/4;③(x1-x2)2=m2-2pm;④(y1+y2)2=2pm-4p2,(y1-y2)2=2pm;⑤AB所在直线方程为2px-(y1+y2)y+y1y2=0。
(2)过抛物线y2=2px(p>0)焦点的弦AB的长为m,求AB垂直平分线方程。
(3)设AB是抛物线y2=2px(p>0)的焦点弦,并且|AB|=m,O为抛物线顶点,求S△ABO。
(4)过抛物线焦点的一条直线与它交于A、B两点,通过点A和抛物线顶点的直线交准线于点M,求证:直线MB平行于抛物线的对称轴。
(5)过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F,作倾角为θ的直线交抛物线于A、B两点,则弦AB的长是θ的函数,求出这个函数的解析式,并求|AB|的最小值。
由于问题的引伸,使学生的探索活动有了路标和灯塔,也就增强了驱动力,使学生的创造力得到训练。教学实践证明,这样的训练无论从内容上还是方法上都能达到固本拓新之用,对开拓学生的创造力是大有裨益的。
一法“多”用,则是为了求得应用范围的变化,用不变的规律去解千变万化的题目,以不变应万变,为启发思维提供了一个场所,从而点燃学生创造性思维的火花,如常见的配方法、换元法、待定系数法、参数法等等。
(作者单位:625000四川省雅安市雨城区第一中学)
“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文”