培养初中生数学思维广阔性的策略研究

2021-08-26 23:32肖文记
基础教育论坛·上旬 2021年7期
关键词:数学思维

肖文记

摘  要:初中生数学思维广阔性的培养,要设置开放的问题情境,让学生从不同角度去探究,形成多样结论;要重视归纳概括,从局部到整体,从特殊到一般,总结方法;要多元联系,在不同知识领域中探究,形成各自解法;在开放、概括和关联中创新方法,发展思维的广阔性。

关键词:数学思维;思维广阔性;开放探究;一般概括;多元联系

数学思维的广阔性,要求人们在思维过程中,充分运用积累的知识和经验,举一反三,触类旁通,进行有效的思维。在思维过程中,教师要引导学生从基本概念、基本原理出发,对数学对象及数学对象之间的关系开展多角度、多层次的探究活动,通过归纳、类比、演绎等各种思维方式发现概念的多元联系,深化对数学问题的认识,在探寻问题的不同解决方法中拓宽思路,将思维引向广阔。

一、在开放探究中发展思维的广阔性

初中数学题目大多数是定向问题,学生根据问题展开定向分析,思维局限在狭小的空间内。要打破这种局面,就要适当进行开放探究,鼓励不同的学生呈现不同的思维,在交流中展开思维的碰撞,取长补短,让思维从狭窄到广阔。

例如,将人教版《义务教育教科书·数学》九年级上册习题中的问题去掉,只呈现条件。如图1,AB是[⊙O]的直径,C为[⊙O]上一点,AD和过点C的切线互相垂直,垂足为点D。在中考第一轮复习时,以问题串的形式呈现给学生。

问题1:根据题目条件,添加一条辅助线,你可以得到什么结论?

问题2:根据题目条件,添加两条辅助线,你可以得到什么结论?

问题3:若DE = 2,DC = 4,求圆的半径。

问题4:除了可以求出圆的半径,你还能求出其他线段的长度吗?或者求出哪些角度的三角函数值?尝试算一算。

问题5:若[sin∠BAC=35],你能求出[tan∠BDC]的值吗?

问题6:为什么可以进行如此多的线段转化,题目条件给了我们什么帮助?根据对这道题的探究,你能总结出解决这类问题的基本结论吗?

此处采用开放问答式教学,教师提问,引导学生思考,有些问题没有固定答案,有些问题没有方向。学生根据已有的知识和经验得出不同结论,从全等到相似,再到三角函数,实现了多角度、多层次的拓展,由点到线,由线到面,形成图形的全局。

二、在一般概括中发展思维的广阔性

思维是人脑对客观事物的间接的、概括的反映。概括是思维的特性,教师要充分运用积累的知识和经验,举一反三,触类旁通,进行一般结论的概括,实现有效思维。

例如,无刻度直尺作图中对正六边形的探究。如图2,已知正六边形ABCDEF,试仅用无刻度的直尺按要求画图,画图过程用虚线表示,画图结果用实线表示,按步骤完成下列问题,并简要说明画法及原理。

问题1:画出正六边形ABCDEF的中心O。

问题2:画出正六边形任意一边的中点。

问题3:图2中M为AB上一点,以点B为端点在正六边形的边上画线段BN = BM。

问题4:将问题3中的方法运用到以点C为端点在正六邊形的边上画线段CG = BM。

问题5:将问题3中的方法运用到其他顶点上。

问题6:将问题3中的方法运用到在六条边的延长线上,取线段与BM相等。

此处将问题延伸,将方法延续,将一个点的对称方法类比到六个点的作法,将边上的作法迁移到线段的延长线上,从特例开始,循序渐进,最后归纳了一般化的结论,一般化的结论又可以推广到n边形的研究,学生的思路打开,思维引向广阔。

三、在多元联系中发展思维的广阔性

对问题的探究要善于多方探索,这样不仅能研究问题本身,联系相关的其他问题,还能跨领域关联,在多元联系中探究不同的解法,发展思维的广阔性。

例如,无刻度直尺作图中对作垂直的探究。如图3,在正方形网格中,线段AB交网格线于点F,过点F作FG⊥AB。

方法1:以AB为边,在AB上方作正方形ABCD,取CD边上F的对应点G,连接FG即可。

方法2:将AB边下移三个单位长度,再左移2个单位长度,找到F的对应点G,连接FG即可。

方法4:将点F下移1.5个单位长度,再左移1个单位长度,得到点G,连接FG即可。

此处由此及彼,横向关联,不断转化,从几何、平移、解析、相似四个不同角度进行了探究,从一般到特殊,数形结合,呈现了不同领域不同的精彩解法,让学生对作垂直的方法有了全面的认识,让思维从单一走向多元。

从以上各例可以看出,教师在解题与讲题时,要摆脱只为解题而解题的束缚,要以题为载体发展学生思维,着眼思维的广阔性。通过设置开放的情境与问题,让不同的学生有不同层次的思考;通过一题多变进行广泛研究;通过一法多用,展开推广,在用中升华;从特殊到一般,展开关联,多元联系,积极鼓励学生勤于思考,敢于求异,全面促进学生思维广阔性的发展。

参考文献:

[1]曹才翰,章建跃. 中学数学教学概论[M]. 北京:北京师范大学出版社,2008.

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