現代高科技和人才的激烈競爭,歸根到底是創造性思維的競爭,而創造性思維的實質就是求新、求異、求變.創新是教與學的靈魂,是實施素質教育的核心;數學教學蘊含著豐富的創新教育素材,數學教師要根據數學的規律和特點,認真研究,積極探索培養學生創造性思維原則和方法.要達到這一要求,教師在教學中必須從優化學生的思維品質入手,把創新教育滲透到課堂教學中,激發和培養學生的創造性思維.
一、探索問題的非常規解法,培養思維的創造性
培養學生的想象能力和創造精神是實施創新教育中最重要的一部分.教師要啟發學生創造性地“學”,標新立異,打破常規,克服思維定勢的干擾,善于找出新規律,運用新方法.激發學生大膽探討問題,增強學生思維的靈活性、開拓性和創造性.教學中的切入點很多,如下幾例:
例1:已知:p+q+1<1,求證:1位于方程的兩根之間.
解析:此題若按常規思路,先用求根公式求出方程的兩根x、x,再求證結論,則將陷入困境,因此需要另覓新路,以求簡解之法.
設,顯然拋物線的開口向上,令x=1,則y=p+q+1,由已知p+q+1<0,即拋物線上的點(1,p+q+1)在x軸的下方,在坐標系內作圖(如圖1)可知,原方程與x軸有兩個交點,且1位于這兩個交點之間,故原方程有兩個根x、x,且1位于這兩根之間,即得證.
這種解法通常被稱為“圖像法”.
例2:解方程(x-1)(x+2)=70
該題的一般解法是把方程化為標準的一元二次方程求解.除此之外,還應引導學生思考有沒有更巧妙的方法,誘導學生發現(x-1)和(x+2)之間的關系:它們的差是3,且(x+2)>(x+1),故可以將70分解成差為3的兩個因數,即7和10,或者是(-7)和(-10),從而求解.
題目的新穎解法來源于觀察分析題目的特點,以及對隱含條件的挖掘.因此,在教學中教師要從開發學生智能,培養求異能力這一目標入手,有意識地引導學生聯想、拓展,在平時的教學中注意總結解題規律,逐步培養學生的創新意識.
二、開拓思路,誘發思維的發散性
徐利治教授指出:創造能力=知識量+發散思維能力.思維的發散性表現在思維過程中,不受一定解題模式的束縛,從問題個性中探求共性,尋求變異,多角度、多層次地猜想、延伸、開拓,是一種不定勢的思維形式.發散思維具有多變性、開放性的特點,是創造性思維的核心.
例3:在△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,如圖2所示.有上述條件能推出哪些結論?
此題求解的范圍、想象的空間是廣闊的,思維是開放的,要求學生在求解過程中求新、求變.通過不斷地思考,探索,相互啟發,學生很快得出了10多種不同的結論.然后教師對學生得出的結論進行分析,并歸納分類,主要從角、邊、相似、三角函數等方面進行分析推理得出結論:
此類題往往被稱之為開放性試題.這類題的題設與結論并不匹配,需要周密地思考,恰當地運用數學知識探索、推斷,從而得到多個結論,是培養學生發散思維的很好途徑.
三、創新多變,探索思維的求異性
求異思維是指在同一問題中,敢于質疑,產生各種不同于一般的思維方式,它是一種創造性的思維活動.學起于思,思源于疑,疑則誘發創新.教師要創設求異的情境,鼓勵學生多思、多問、多變,訓練學生敢于質疑,在探索和求異中有所發現和創新.比如筆者在教授“平行線的性質”一節時,首先設計了以下例題:
例4:如圖3所示,已知a∥b,c∥d,∠1=115°,求:
(1)∠2與∠3的度數;
(2)從計算你能得到∠1與∠2的關系嗎?
學生很快得出答案,并得到∠1=∠2.我正要繼續講解時,有位同學舉手發言:“老師,不用知道∠1=115°也能得出∠1=∠2.”我立即對這位同學發現新問題給予肯定和表揚,隨即將此發現設置為一個新問題,讓同學們探討:
已知:已知a∥b,c∥d,求證:∠1=∠2.
讓同學們寫出證明過程,并回答各自不同的證法.趁著學生探究的興趣正濃,筆者又對此題做了如下變化:
變式1:已知a∥b,∠1=∠2,求證:c∥d.
變式2:已知c∥d,∠1=∠2,求證:a∥b.
變式3:已知a∥d,問∠1=∠2嗎?(展開討論)
這樣,通過一題多證和一題多變,拓展了學生思維空間,培養了學生的創造性思維.