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【摘要】发散思维是创造性思维的核心,本文就发散思维在数学教学中的培养方法提出了自己的一点看法。
【关键词】发散思维;流畅性;变通性;独特性
1. 发散思维 发散思维属于创造性思维的一种思维方式,它包含创造性思维的实质。美国心理学家基尔福特认为,发散思维是从给定的信息中产生信息,其着重点是从同一的来源中产生各种各样的为数众多的输出,很可能会发生转换作用。它是一种不常规,寻求变异,从多方面探求答案的一种思维。
发散思维具有:流畅性、变通性、独创性三个重要特点。
1.1 流畅性。指智力活动灵敏迅速,畅通无阻,能在较短时间内发表较多观念,是发散思维的量的指标。
1.2 变通性。指思维具有多方指向,触类旁通,随机应变,不受定势的约束,因而能产生不同的构思,提出不同的新观念。
1.3 独创性。指思维具有超乎寻常的新异成分,因而它更多的表现发散思维的本质。
中学生具有好奇、好胜、敢想、敢创等心理特点,他们的思维具有创新求异的潜质,因此,我们在数学中应充分利用中学生的心理特点,注重以下的几种培养发散思维的方法。
2. 发散思维的培养
2.1 构建“数学认识结构”培养思维的流畅性。思维流畅性与思维逻辑性直接相关,所以首先应帮助学生理清知识的关系和联系,并把新知识及时纳入已有的知识体系,逐步形成和扩充知识结构系统。在教学中要充分提炼和总结出带有规律的解题方法,建立必要的解题思路,使学生学会运用分析、综合、概括、类比等逻辑思维方法来处理数学问题,做到善于把问题归类解决,鼓励学生在大脑记忆中构建数学认识结构,形成条理化的系统,这样,在解题时就能根据题目的条件,在系统中较快地找到相关信息,为优化解题过程打下基础。
例如:在三角形中求证与线段有关的证明时,应帮助学生归纳出如下的数学方法。如果要证两条线段相等,一般的方法是如果这两条线段在一个三角形上,利用等角对等边性后来证;如果在两个三角形上,利用三角形全等来证明。
如果采取线段的和、差关系,则采用补短法或(截长线)来证明。此外,代换的思想也很重要。
例1、已知:如图1,△ABC中,∠A=2∠B,CD平分∠ACB,求证:AC+AD=BC。
分析:要证AC+AD=BC,即线段的和的关系,可利用补短法或截长法,即(1)延长CA到E,使AE=AD(补短法)。
或(2)在CB上截取CF=CA,然后证明BF=AD(截长法),以补短法为例:作为AE=AD,则AC+AD=AE+AC=CE。
要证明CE=BC,这是证两条线取相等→在两个三角形内→证全等→△CED≌△CBD。
图1
证明:延长CA到E,使AE=AD,并连结DE
∴∠E=∠ADE
又∵∠BAC=∠E+∠ADE=2∠E
∴∠BAC=2∠B
∴∠E=∠B
又∵∠ACD=∠BCD CD=CD
∴△CED≌△CBD
∴CE=BC
即AC+AD=BC
从例1看到,解题时利用知识结构系统,运用归纳的解题方法,可使思路畅通,能及时找到延续解题过程的思路。2.2 学会多方位思考,培养思维的变通性。由于事物的质和量是由多种因素决定的,如改变其中某一因素,就可能产生新的思路,在求解数学问题中,“代换法”及使用不同知识解同一道题,如因代数知识解几何题等都能培养思维的变通性。
例2:已知:xa+yb+zc=1 ax+by+ca=0
求证:x2a2+y2b2+z2c2=1
解:作变量代换,可以减少字母个数,从而简化解法。
令 U=xa V=yb W=zc
则 U+V+W=1
1U+1V+1W=0 U+V+W=1 ①
VW+UW+UVUVW=0 ②
由②得VW+UW+UV=0
由①知(U+V+W)2=1,即U2+V2+W2+2(VW+UW+UV)=1
∴U2+V2+W2=1
即:x2a2+y2b2+z2c2=1
在思考问题时,往往有时从正向顺着题意思考陷入困境,而从逆向思考,可能会轻而易举得到答案。
例3:100人排成一列,由1起往F报数,报奇数的出列,报偶数的再重复报,这标准读下去,最后留下一个人。
问此人第一次报数时,报的是第几?
显然,从正面思考,必然让人大费周折,而从逆向思考,由于这个人每次都应报的是偶数,因而这个人第一次报的数是2的最大整数次幂,∵26=64,27=128>100。
故此人第一次报的是64。
2.3 拓展思维空间,培养思维的独创性。在思考问题时不“墨守陈规”,追求“标新立异”,在前人已有的经验的基础上敢于突破,敢于提出自己的新思维。
例4:4个矿泉水瓶可换一瓶矿泉水,现有15个矿泉水空,若不交钱,最多可以喝多少瓶矿泉水?
大多数的人这样解:先拿12个矿泉水空瓶,换3瓶矿泉水,喝完后,一共还乘6个矿泉水空瓶,财拿其中的4个矿泉水空瓶换一瓶矿泉水,喝完后,只乘3个矿泉水空瓶,因此,最多只能喝4瓶矿泉水。
最多只能喝4瓶矿泉水吗?上述的解法中,最后還剩3个矿泉水空瓶,还差1个空瓶就能换1瓶矿泉水,这里就需要勇于探索,敢于创新的精神,大胆地提出先借1个空瓶,换回1瓶矿泉水,喝完后,剩下一个空瓶,再还回去,因此,最多能5瓶矿泉水。
图2
此外,在课堂教学中,要引导学生对例题适当地改变条件,付练论的变化,欲得某种结论,需加哪些条件,并注意推广命题,鼓励学生敢于创新,养成发散思维的习惯。
例5:如图2,已知AB是⊙O的直径,D为AB延长线上一点DC切⊙O于C,AE⊥DC于E,CF⊥AB于F,连结AC、BC。
(1)请根据已知条件,写出你认为正确的结论。
(2)若添加∠CAD=30°,又可得到与(1)中不同的哪些特殊结论?
分析:应将所得结论按F列分类,逐一写出。
①考虑角之间的关系,即找相等、互余、互补的角。
②考虑三角形中边之间的关系。
③考虑三角形之间的关系,即找全等或相似的三角形。
解:(1)△AEC≌△AFC;
△BCF∽△CAF,△AEC∽△ACB,△DCB∽△OAC
∠DCB=∠BCF=∠BAC=∠EAC,∠ACE=∠ACF=∠ABC
AE=AF CE=CF
BD:DC=BC:AC AC2=AE·AB CF2=AF·AB
(2)△AEC≌△AFC≌△DFC
AE=AF=12AD CD=BD=12AB CF=CE=12AC
思考问题要全面,熟练掌握有关知识,学会探索,鼓励学生独立思考,大胆创新。
综上所述,要较好地培养学生发散思维的能力,教师应首先把握好发散思维的性质和特点,利用中学生心理特点的优势,善于发掘教材,创造有利于培养学生发散思维的学习氛围,鼓励学生激发学习兴趣,勇于探索,敢于创新,不断拓展发散思维空间,培养创造力。
【关键词】发散思维;流畅性;变通性;独特性
1. 发散思维 发散思维属于创造性思维的一种思维方式,它包含创造性思维的实质。美国心理学家基尔福特认为,发散思维是从给定的信息中产生信息,其着重点是从同一的来源中产生各种各样的为数众多的输出,很可能会发生转换作用。它是一种不常规,寻求变异,从多方面探求答案的一种思维。
发散思维具有:流畅性、变通性、独创性三个重要特点。
1.1 流畅性。指智力活动灵敏迅速,畅通无阻,能在较短时间内发表较多观念,是发散思维的量的指标。
1.2 变通性。指思维具有多方指向,触类旁通,随机应变,不受定势的约束,因而能产生不同的构思,提出不同的新观念。
1.3 独创性。指思维具有超乎寻常的新异成分,因而它更多的表现发散思维的本质。
中学生具有好奇、好胜、敢想、敢创等心理特点,他们的思维具有创新求异的潜质,因此,我们在数学中应充分利用中学生的心理特点,注重以下的几种培养发散思维的方法。
2. 发散思维的培养
2.1 构建“数学认识结构”培养思维的流畅性。思维流畅性与思维逻辑性直接相关,所以首先应帮助学生理清知识的关系和联系,并把新知识及时纳入已有的知识体系,逐步形成和扩充知识结构系统。在教学中要充分提炼和总结出带有规律的解题方法,建立必要的解题思路,使学生学会运用分析、综合、概括、类比等逻辑思维方法来处理数学问题,做到善于把问题归类解决,鼓励学生在大脑记忆中构建数学认识结构,形成条理化的系统,这样,在解题时就能根据题目的条件,在系统中较快地找到相关信息,为优化解题过程打下基础。
例如:在三角形中求证与线段有关的证明时,应帮助学生归纳出如下的数学方法。如果要证两条线段相等,一般的方法是如果这两条线段在一个三角形上,利用等角对等边性后来证;如果在两个三角形上,利用三角形全等来证明。
如果采取线段的和、差关系,则采用补短法或(截长线)来证明。此外,代换的思想也很重要。
例1、已知:如图1,△ABC中,∠A=2∠B,CD平分∠ACB,求证:AC+AD=BC。
分析:要证AC+AD=BC,即线段的和的关系,可利用补短法或截长法,即(1)延长CA到E,使AE=AD(补短法)。
或(2)在CB上截取CF=CA,然后证明BF=AD(截长法),以补短法为例:作为AE=AD,则AC+AD=AE+AC=CE。
要证明CE=BC,这是证两条线取相等→在两个三角形内→证全等→△CED≌△CBD。
图1
证明:延长CA到E,使AE=AD,并连结DE
∴∠E=∠ADE
又∵∠BAC=∠E+∠ADE=2∠E
∴∠BAC=2∠B
∴∠E=∠B
又∵∠ACD=∠BCD CD=CD
∴△CED≌△CBD
∴CE=BC
即AC+AD=BC
从例1看到,解题时利用知识结构系统,运用归纳的解题方法,可使思路畅通,能及时找到延续解题过程的思路。2.2 学会多方位思考,培养思维的变通性。由于事物的质和量是由多种因素决定的,如改变其中某一因素,就可能产生新的思路,在求解数学问题中,“代换法”及使用不同知识解同一道题,如因代数知识解几何题等都能培养思维的变通性。
例2:已知:xa+yb+zc=1 ax+by+ca=0
求证:x2a2+y2b2+z2c2=1
解:作变量代换,可以减少字母个数,从而简化解法。
令 U=xa V=yb W=zc
则 U+V+W=1
1U+1V+1W=0 U+V+W=1 ①
VW+UW+UVUVW=0 ②
由②得VW+UW+UV=0
由①知(U+V+W)2=1,即U2+V2+W2+2(VW+UW+UV)=1
∴U2+V2+W2=1
即:x2a2+y2b2+z2c2=1
在思考问题时,往往有时从正向顺着题意思考陷入困境,而从逆向思考,可能会轻而易举得到答案。
例3:100人排成一列,由1起往F报数,报奇数的出列,报偶数的再重复报,这标准读下去,最后留下一个人。
问此人第一次报数时,报的是第几?
显然,从正面思考,必然让人大费周折,而从逆向思考,由于这个人每次都应报的是偶数,因而这个人第一次报的数是2的最大整数次幂,∵26=64,27=128>100。
故此人第一次报的是64。
2.3 拓展思维空间,培养思维的独创性。在思考问题时不“墨守陈规”,追求“标新立异”,在前人已有的经验的基础上敢于突破,敢于提出自己的新思维。
例4:4个矿泉水瓶可换一瓶矿泉水,现有15个矿泉水空,若不交钱,最多可以喝多少瓶矿泉水?
大多数的人这样解:先拿12个矿泉水空瓶,换3瓶矿泉水,喝完后,一共还乘6个矿泉水空瓶,财拿其中的4个矿泉水空瓶换一瓶矿泉水,喝完后,只乘3个矿泉水空瓶,因此,最多只能喝4瓶矿泉水。
最多只能喝4瓶矿泉水吗?上述的解法中,最后還剩3个矿泉水空瓶,还差1个空瓶就能换1瓶矿泉水,这里就需要勇于探索,敢于创新的精神,大胆地提出先借1个空瓶,换回1瓶矿泉水,喝完后,剩下一个空瓶,再还回去,因此,最多能5瓶矿泉水。
图2
此外,在课堂教学中,要引导学生对例题适当地改变条件,付练论的变化,欲得某种结论,需加哪些条件,并注意推广命题,鼓励学生敢于创新,养成发散思维的习惯。
例5:如图2,已知AB是⊙O的直径,D为AB延长线上一点DC切⊙O于C,AE⊥DC于E,CF⊥AB于F,连结AC、BC。
(1)请根据已知条件,写出你认为正确的结论。
(2)若添加∠CAD=30°,又可得到与(1)中不同的哪些特殊结论?
分析:应将所得结论按F列分类,逐一写出。
①考虑角之间的关系,即找相等、互余、互补的角。
②考虑三角形中边之间的关系。
③考虑三角形之间的关系,即找全等或相似的三角形。
解:(1)△AEC≌△AFC;
△BCF∽△CAF,△AEC∽△ACB,△DCB∽△OAC
∠DCB=∠BCF=∠BAC=∠EAC,∠ACE=∠ACF=∠ABC
AE=AF CE=CF
BD:DC=BC:AC AC2=AE·AB CF2=AF·AB
(2)△AEC≌△AFC≌△DFC
AE=AF=12AD CD=BD=12AB CF=CE=12AC
思考问题要全面,熟练掌握有关知识,学会探索,鼓励学生独立思考,大胆创新。
综上所述,要较好地培养学生发散思维的能力,教师应首先把握好发散思维的性质和特点,利用中学生心理特点的优势,善于发掘教材,创造有利于培养学生发散思维的学习氛围,鼓励学生激发学习兴趣,勇于探索,敢于创新,不断拓展发散思维空间,培养创造力。