祝永華
【摘要】構(gòu)造法是一種重要而靈活的思維方式,更是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的有效途徑.解題中的構(gòu)造法是指根據(jù)題目條件的結(jié)構(gòu)特征,通過(guò)直覺(jué)觀察、聯(lián)想及猜想等思維活動(dòng),想象到各種知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系或形式上的某種相似性,有目的地構(gòu)造特定的數(shù)學(xué)模型,從而把原命題轉(zhuǎn)化為與之等價(jià)的命題,通過(guò)對(duì)它的討論而使原命題得到解決.本文主要針對(duì)中學(xué)數(shù)學(xué)解題中的這一常用方法進(jìn)行了論述.同時(shí),結(jié)合具體實(shí)例對(duì)構(gòu)造法中常見(jiàn)的幾種類型:構(gòu)造方程、構(gòu)造函數(shù)、構(gòu)造向量、構(gòu)造數(shù)列、構(gòu)造幾何圖形給予了較詳盡的論述.
【關(guān)鍵詞】構(gòu)造方程;構(gòu)造函數(shù);構(gòu)造向量;構(gòu)造數(shù)列;構(gòu)造幾何圖形
解決數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí),常規(guī)的思考方式是由已知到未知的定向思維.但有些問(wèn)題按這樣的思維方式來(lái)尋求解決問(wèn)題的途徑卻比較困難,甚至無(wú)從下手.這種情況下,經(jīng)常要求我們改變思維方向,換一個(gè)角度去思考,找到一條繞過(guò)障礙的新途徑.構(gòu)造法就是這樣的手段之一.
所謂構(gòu)造法是指當(dāng)解決某些數(shù)學(xué)問(wèn)題使用通常辦法按定式思維難以奏效時(shí),應(yīng)從問(wèn)題的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)出發(fā),進(jìn)行廣泛聯(lián)想,構(gòu)造出一個(gè)與條件或問(wèn)題相關(guān)的數(shù)學(xué)命題,實(shí)際問(wèn)題得以轉(zhuǎn)化,從而解決問(wèn)題的方法.
構(gòu)造法具有以下特點(diǎn):
(1)構(gòu)造法是一種通過(guò)構(gòu)造新的數(shù)學(xué)對(duì)象使原問(wèn)題得以轉(zhuǎn)化,從而解決問(wèn)題的一種方法.它與數(shù)學(xué)變換方法具有某種相似性.
(2)構(gòu)造法解決問(wèn)題的過(guò)程比較直觀,它不僅能斷定某種數(shù)學(xué)對(duì)象的存在,而且能按一定方式在有限步驟內(nèi)具體找到它.
(3)構(gòu)造法解決問(wèn)題具有很大的靈活性,針對(duì)某一具體問(wèn)題,如何進(jìn)行構(gòu)造,這與個(gè)體的數(shù)學(xué)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)都密切相關(guān).
正由于構(gòu)造法的這些特點(diǎn)與所要求的解題轉(zhuǎn)化過(guò)程很好地吻合,構(gòu)造法就成為解題的主要方法之一,成為數(shù)學(xué)家常用的解決問(wèn)題的思想方法,并在中學(xué)數(shù)學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用.下面我們就結(jié)合實(shí)例具體地給予討論,以期能給讀者一些有益的啟示.
一、構(gòu)造方程
有些數(shù)學(xué)問(wèn)題未必是方程問(wèn)題,然而我們可以構(gòu)造輔助方程,通過(guò)對(duì)方程的根與系數(shù)的關(guān)系、判別式、根的定義等的利用,使問(wèn)題得以解決.
從上述諸多例題中,我們可以體會(huì)到構(gòu)造法解題,不僅需要有扎實(shí)廣博的基礎(chǔ)知識(shí),而且必須有敏銳的觀察能力.由此及彼的聯(lián)想能力和轉(zhuǎn)化遷移的創(chuàng)造能力.同時(shí),用構(gòu)造法解題也是提高解題水平,激發(fā)主體學(xué)習(xí)興趣的一種妙法,使之能在較單調(diào)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中體會(huì)到一點(diǎn)數(shù)學(xué)的奇異之美、方法之美.然而,更重要的是,它在培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,尤其是創(chuàng)造性思維能力方面有其特殊的功效.如歷史上許多著名的數(shù)學(xué)家,諸如歐幾里得、高斯、歐拉、拉格朗日、康托等人,都曾用此法成功地解決過(guò)數(shù)學(xué)中的難題,為數(shù)學(xué)學(xué)科的發(fā)展作出了重大的貢獻(xiàn),從而推動(dòng)數(shù)學(xué)巨峰的不斷向前發(fā)展.既然構(gòu)造法如此重要,我們?cè)诮忸}中不僅要多利用它,而且要善利用它,即做到:細(xì)觀察、善類比、多聯(lián)想、勤實(shí)踐、善總結(jié)、廣積累、常反思.