培养思维能力提高学生素养

2017-09-29 06:22林沧峰
读天下 2017年21期
关键词:思维能力素养学生

摘要:加强中学生数学素质的培养,突出“优化思维品质,培养思维能力”是时代的呼唤,历史的必然。

关键词:思维能力;学生;素养

一、 暴露思维过程,培养探索精神

【例1】在学习了“函数的奇偶性”后,学生在判断函数的奇偶性时常忽视定义域问题,为此我们可设计如下问题:判断函数f(x)=2x-12x在区间[23-a-6,2a]上的奇偶性。不少学生由f(-x)=-f(x)立即得到f(x)为奇函数。教师设问:①区间[23-a-6,2a]有什么意义?②y=x2一定是偶函数吗?通过对这两个问题的思考学生意识到函数f(x)=2x-12x只有在a=2或a=1即定义域关于原点对称时才是奇函数。

使学生暴露观点的方法很多。例如,教师可以与学生谈心的方法,可以用精心设计的诊断性题目,事先了解学生可能产生的错误想法,要运用延迟评价的原则,即待所有学生的观点充分暴露后,再提出矛盾,以免暴露不完全,解决不彻底。有时也可以设置疑难,展开讨论,疑难问题引人深思,选择学生不易理解的概念,不能正确运用的知识或容易混淆的问题让学生讨论,从错误中引出正确的结论,这样学生的印象特别深刻。而且通过暴露学生的思维过程,能消除消极的思维定势在解题中的影响。当然,为了消除学生在思维活动中只会“按部就班”的倾向,在教学中还应鼓励学生进行求异思维活动,培养学生善于思考、独立思考的方法,不满足于用常规方法取得正确答案,而是多尝试、探索最简单、最好的方法解决问题的习惯,发展思维的创造性也是突破学生思维障碍的一条有效途径。

二、 一题多解,培养发散思维

著名的数学家,莫斯科大学教授C.A.雅洁卡娅曾在一次向数学奥林匹克参赛者发表《什么叫解题》的演讲时提出:“解题就是把要解的题转化为已经解过的题。”数学的解题过程,就是从未知向已知、从复杂到简单的化归转换过程。历年高考,转化化归思想无处不见,我们要不断培养和训练自觉的转化意识,将有利于强化解决数学问题中的应变能力,提高思维能力和技能、技巧。

【例2】已知:sinα+sinβ=13(1),cosα+cosβ=14(2),由此可得到哪些结论?

让学生进行探素,然后相互讨论研究,各抒己见。

想法一:(1)2+(2)2可得cos(α-β)=-263288(两角差的余弦公式)。

想法二:(1)×(2),再和差化积:sin(α+β)[cos(α-β)+1]=112。

结合想法一可知:sin(α+β)=2425

想法三:(1)2-(2)2再和差化积:2cos(α+β)[cos(α-β)+1]=-7144

结合想法一可知:可得cos(α+β)=725

想法四;(1)(2),再和差化积约去公因式可得:tanα+β2=43,进而用万能公式可求:sin(α+β)、cos(α+β)、tan(α+β)。

想法五:由sin2α+cos2α=1消去α得:4sinβ+3cosβ=2524

消去β可得4sinα+3cosα=2524(消参思想)

想法六:(1)+(2)并逆用两角和的正弦公式:

sinα+π4+sinβ+π4=7224

(1)-(2)并逆用两角差的正弦公式。

sinα-π4+sinβ-π4=224

想法七:(1)×3-(2)×4:3sinα-4cosα+3sinβ-4cosβ=0

sin(α-θ)+sin(β-θ)=0θ=arctan43

即2sinα+β-2θ2·cosα-β2=0

∴α=2kπ+π+β(与已知矛盾舍去)或α+β=2kπ+2θ(k∈Z)

则sin(α+β)、cos(α+β)、tan(α+β)均可求。

本题一题多解的思维辐射,实现了多种角度的转化,联系了多个知识点,有助于提高发散思维能力,达事半功倍的效果。此题还可以利用均值换元法进行解答。各种方法围绕一个问题的展开,分别将代数问题转化为了其他问题,力求一种最成功的解答方法。

三、 突破思维障碍,提高创新能力

在高中数学起始教学中,教师必须着重了解和掌握学生的基础知识状况,尤其在讲解新知识时,要严格遵循学生认知发展的阶段性特点,照顾到学生认知水平的个性差异,强调学生的主体意识,发展学生的主动精神,培养学生良好的意志品质;同时要培养学生学习数学的兴趣。兴趣是最好的老师,学生对数学学习有了兴趣,才能产生数学思维的兴奋灶,也就是更大程度地预防学生思维障碍的产生。教师可以帮助学生进一步明确学习的目的性,针对不同学生的实际情况,因材施教,分别给他们提出新的更高的奋斗目标,使学生有一种“跳一跳,就能摸到桃”的感觉,提高学生学好高中数学的信心。

【例3】在高一教学中,一般我们都要复习一下二次函数的内容,而二次函数中最大、最小值尤其是含参数的二次函数的最大、小值的求法学生普遍感到比较困难,为此我作了如下题型设计,对突破学生的这个难点问题有很大的帮助,而且在整个操作过程中,学生思维始终保持活跃。设计如下:

(1)求出下列函数在x∈[0,3]时的最大、最小值:①y=(x-1)2+1;②y=(x+1)2+1;③y=(x-4)2+1。

(2)求函数y=x2-2ax+a2+2,x∈[0,3]时的最小值。

(3)求函数y=x2-2x+2,x∈[t,t+1]的最小值。

数学意识是学生在解决数学问题时对自身行为的选择,它既不是对基础知识的具体应用,也不是对应用能力的评价,数学意识是指学生在面对数学问题时该做什么及怎么做,至于做得好壞,当属技能问题,有时一些技能问题不是学生不懂,而是不知怎么做才合理,有的学生面对数学问题,首先想到的是套那个公式,模仿那道做过的题目求解,对没见过或背景稍微陌生一点的题型便无从下手,无法解决,这是数学意识落后的表现。数学教学中,在强调基础知识的准确性、规范性、熟练程度的同时,我们应该加强数学意识教学,指导学生以意识带动双基,将数学意识渗透到具体问题之中。

参考文献:

[1]束苏敏.落实四个关注提高学生素养[J].基础教育研究,2016(02):32,34.

作者简介:

林沧峰,福建省三明市,福建省大田县第一中学。

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