摘 要: 本文結(jié)合高中數(shù)學(xué)的特點,論述了在高中階段培養(yǎng)學(xué)生思維能力的內(nèi)容和方法。
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué) 思維能力 培養(yǎng)
所謂思維(thinking),是人腦對客觀現(xiàn)實概括的和間接的反映,它反映的是事物的本質(zhì)和事物間規(guī)律性的聯(lián)系,是人們對周圍世界的認(rèn)識過程,從感覺、知覺到表象,是人們對周圍世界的直接反映,是對客觀事物的個別屬性、整體和外部聯(lián)系的反映。然而,并非一切事物都是被人們直接地感知到,還需要以一定的知識為中介,間接地去反映和認(rèn)識客觀事物,這就是思維的間接性,是人們認(rèn)識世界的高級階段。
1 高中數(shù)學(xué)的特點
高中數(shù)學(xué)的特點,就是更加注重對學(xué)生思維能力的培養(yǎng)。它要求學(xué)生不再是簡單地去認(rèn)識、記憶一些數(shù)學(xué)現(xiàn)象與數(shù)學(xué)問題。它強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生在以往學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,在對于自然界數(shù)的概念有一定的認(rèn)識、具備一些基本知識的前提下,主觀能動地去學(xué)習(xí),即自學(xué)能力——能夠獨立地去思考、分析問題的能力,這一點與以往的學(xué)習(xí),特別是初中的學(xué)習(xí)是迥然不同的。例如,對于二次函數(shù)y=ax +bx+c(a≠0),在初中,學(xué)生們知道,當(dāng)a>0時,則函數(shù)y具有極小值(4ac-b )/4a;當(dāng)a<0時,函數(shù)具有極大值,(4ac-b )/4a。但高中學(xué)生,就不能這樣簡單地記憶。我在上課時,曾提問這個問題。一些學(xué)生能夠很快地給出關(guān)于二次函數(shù)極值問題的答案,但是當(dāng)我問這是為什么原因時,學(xué)生竟然茫然不知所答。顯然這些學(xué)生并未真正理解并掌握這個知識點,所以就不能運用它解決一些關(guān)于函數(shù)的問題。如對于寫出它y=e 的值域以及單調(diào)區(qū)間,有些學(xué)生就感到束手無策,實際上對于y′=-x +2x+3這個函數(shù),學(xué)生們都知道它的圖象是一條拋物線,由于a<0,開口向下,以x=1為對稱軸,當(dāng)x從-∞→1時,y′隨 x的增大而增大,y也隨x的增大而增大。當(dāng)x從1→+∞時,y′隨x的增大而減小,y也隨 x的增大而減小。
對于求函數(shù)值域,從圖象上把握或者把y′=-x +2x+3變形為y′=-(x-1) +4,就可以得到,當(dāng)x=1,y′具有最大值4,y具有最大值e 。可見,在真正理解掌握知識的前提下,就能夠化知識為能力,不再死搬硬套,那么問題也就迎刃而解了。因此,對于在課堂上強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生能動地去思考分析問題的能力的重要性可見一斑。
2 學(xué)生思維能力所包含的內(nèi)容
在整個高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,學(xué)生已形成對數(shù)學(xué)的一些認(rèn)識,但由于牽涉到的概念、定理很多,很多學(xué)生不能在理解的基礎(chǔ)上加以靈活應(yīng)用,學(xué)的只是一些“死”的知識。死記硬背不可能學(xué)好數(shù)學(xué),只有對學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)思維能力的訓(xùn)練,建立良好的學(xué)習(xí)態(tài)度,培養(yǎng)對數(shù)學(xué)的濃厚的興趣,才是學(xué)好數(shù)學(xué)的有效途徑。那么,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力應(yīng)該有哪些內(nèi)容呢?我認(rèn)為有五個方面:
2.1 理解應(yīng)用能力
理解能力是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的基礎(chǔ),必須把握概念的本質(zhì),從而能夠應(yīng)用概念去解決問題。例如,求兩個集合的交集,學(xué)生應(yīng)該知道,交集是兩個集合元素共同部分組成的一個集合,那么有針對性地應(yīng)用這個概念去尋找兩個集會的公共部分,問題就解決了。有些學(xué)生之所以不能區(qū)分交集、并集的概念,就在于不注重對概念的理解,以致即使做了很多的題目,也只是收效甚微。
2.2 推理判斷能力
這要求學(xué)生們在理解概念的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步展開,從而推導(dǎo)出結(jié)果,判斷命題的正確性,這主要體現(xiàn)在幾何證明題的推證上。有些學(xué)生平時不注意培養(yǎng)自己的推理能力,結(jié)果遇到要解決的問題,似乎有一點知道卻不知如何下手。
2.3 分析綜合能力
分析綜合能力指能對一個數(shù)學(xué)問題的已知、求證的性質(zhì)展開、比較,再把各個部分聯(lián)系起來的一種能力。例如,對于空間的一條直線a與一個平面,已知直線不在平面內(nèi),且直線a平行于單面內(nèi)一條直線b,求證:直線a平行于平面。 解這類題目首先要進(jìn)行分析,再根據(jù)分析進(jìn)行綜合,才能得出結(jié)果。分析:直線a 不在平面內(nèi),則直線a 與平面平行或相交。若直線與平面相交,那么,必定與平面交于直線b。外一點A (因為兩直線平行),那么過點A作平面內(nèi)直線b的平行線c。根據(jù)平行公理,就知a平行于c,這與ac = A相矛盾。那么直線a與平面相交不可能。所以直線與平面平行。通過這樣一個問題,就要求學(xué)生具備一種分析綜合的能力。教學(xué)中,一定要注意、引導(dǎo)學(xué)生自己去思考、分析問題、逐步培養(yǎng)學(xué)生的分析綜合的能力。
2.4 空間想象能力
它主要是指學(xué)生對一些平面圖象、平面直觀圖能夠明確它的實際的立體圖形,從而幫助自己分析問題。聯(lián)想指對于一個數(shù)學(xué)問題,學(xué)生們能夠把它跟已學(xué)過的知識聯(lián)系起來,從而應(yīng)用知識解決問題。
2.5 構(gòu)模解題能力
即運用一些數(shù)學(xué)“模型”去解決問題的能力。例如對于y=x+ ,求函數(shù)的值域。思路:由于 與x是相差一次冪的,由此,我們聯(lián)想到“二次函數(shù)”這個模型。可令=t(t≥0),得到x=(1-t )/2,從而把y變成關(guān)于t的一元二次函數(shù),求得值域。可見數(shù)學(xué)模型在解決數(shù)學(xué)問題中的作用是比較重要的。
3 培養(yǎng)學(xué)生的思維能力的方法
3.1 掌握基本概念和規(guī)律是培養(yǎng)思維的基礎(chǔ)
培養(yǎng)學(xué)生思維能力的方法有多種,我認(rèn)為,必須要正確掌握課本上的基本概念、基本規(guī)律,把握它們的實質(zhì),在平時做一些題目時,要注意題目的含義,弄清知識點,進(jìn)一步鞏固這些概念,從而能夠運用概念解決數(shù)學(xué)問題。數(shù)學(xué)不是游戲,但當(dāng)你掌握了概念和解題的技巧后,你就會感到解數(shù)學(xué)題就如同在玩積木游戲一樣。公式、定理就是每一個積木,堆積的方法就是邏輯的推理及其運用。
3.2 獨立思考是培養(yǎng)思維能力的關(guān)鍵
在平時做題目時,一定要獨立思考,即使碰到一些困難,在參考別人的方法的時候,一定要分析一下原因,多問問為什么,是知識點不清還是缺乏解題的能力等。真正理解了一道題目,往往比做十道題目要強(qiáng)、效果要好。
3.3 掌握方法是培養(yǎng)思維能力的重點
對數(shù)學(xué)上常用的解題方法一定要掌握,在做數(shù)學(xué)題目時,如果一種方法不行,想一下能否用其他的方法,正面不行,是否可用反證法呢;邏輯推導(dǎo)不行,是否可從圖象上去把握等等。即使題目解出來了,不要就此算了,看是否能用更簡單的方法去解,最好比較一下各種解法的區(qū)別、異同,從而掌握事物的本質(zhì)。
素質(zhì)教育,減負(fù)是教改中常講的話題,有人認(rèn)為這是矛盾的,其實不然,通過對學(xué)生思維能力的培養(yǎng),可以培養(yǎng)學(xué)生的素質(zhì),減輕學(xué)生的負(fù)擔(dān)。
綜上所述,在高中階段注重培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力,教師去引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生,可以使學(xué)生能夠主動地去學(xué)習(xí),培養(yǎng)自己解題時的各種思維能力,提高教學(xué)的效果和質(zhì)量。
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