徐瑾
致力于培養(yǎng)全體學生合乎邏輯的主動的積極向上的思維能力是高中數(shù)學課堂教學的重要目的之一,也是教師本著“學生為主體”的思想,提高課堂的整體教學質(zhì)量,發(fā)展全體學生智能的重要手段。
直覺猜想是創(chuàng)造性思維的一種形式,是用已掌握的知識作為基礎(chǔ),溝通具體事物和抽象思維,從而揭示問題的本質(zhì),使“直觀感覺”向“抽象思維”躍進,找到解題路徑。所謂直覺猜想是指:在解決問題時,根據(jù)題目的條件、結(jié)論、類型,人憑借直觀感覺而產(chǎn)生的一系列想法,如:該問題能否用這種方法解決?該問題與我解過的某問題很相似,能否用解決那個問題的方法來解決?該問題屬于某種類型的問題,能否用其基本性質(zhì)或特定解法來解決?……
在日常教學活動中,按其培養(yǎng)鍛煉學生目的或教學目的的不同可以分為三類:
①多向性猜想(一題多解);
②溝通性猜想(等價轉(zhuǎn)化思想);
③多題同解的猜想。
下面通過一些具體實例加以說明。
①多向性猜想
要培養(yǎng)學生直覺思維能力,教師應具備敏捷的思維、全面的知識、豐富的經(jīng)驗,本身不滿足于一條解題思路,善于鼓勵學生從各個方面、各個角度大膽猜想,開拓思路,促使學生將知識真正學活。教師長期堅持不懈的進行這種訓練,可使學生提高解題能力,從而進一步提高自身分析問題、解決問題的能力,真正適應社會發(fā)展的需要。
例1、如圖:橢圓 + =1( )的切線與兩坐標軸交于A、B兩點,求△OAB面積的最小值。
分析1:
此題屬于最值問題,而我們熟悉的最值問題中二次函數(shù)的最值是最常見問題,能否用二次函數(shù)的最值加以解決?
解:設(shè)切點P(x0,y0),由橢圓的對稱性不妨設(shè)x0,y0 R+,
則切線方程為 ,
故A( ,0),B(0, ),
S△OAB= = ※
由于點P在橢圓上則有: ,得:y0=
代入※式得到:S△OAB=
令 =t (0 則欲使S△OAB最小,只要 最大,即 最大。 設(shè)f(t)= (0 分析2: 該問題能否用求函數(shù)最值的其它方法解?如:特殊不等式。 解:由分析1:S△OAB= = 且 , 欲使S△OAB最小,只要 最大 由: ≤ , 得: ≤ɑb(當且僅當 時取等號), 所以:S△OAB≥ɑb。 分析3: 此題能否用三角函數(shù)的有界性解? 解:設(shè) (θ∈(0, )), S△OAB= = ,(當且僅當 時取等號)。 分析4: 此題是直線與橢圓位置關(guān)系問題(直線為動直線),能否用直線的斜率作為參數(shù)來解? 解:設(shè)∠OAB=θ,直線的斜率為:k=tg(π-θ) 切線AB方程為:y= , 即:S△OAB= ,下略。 通過該問題的解決,可以使學生對數(shù)學問題具有較全面細致的了解,同時對已學過的基本解題方法進一步加深認識,從而開拓了學生的視野,對分析解決問題能力的提高也是一種難得的鍛煉。 ②溝通性猜想 溝通性猜想是從已知事物聯(lián)想另一未知事物的心理過程,該猜想具備橋梁作用,它能把許多形式相似,內(nèi)容相近的問題互相溝通:數(shù)與形的轉(zhuǎn)化、函數(shù)與方程的轉(zhuǎn)化……都是很好的例子。 例2:已知△ABC中,求證:對任意實數(shù)m,不等式:msinA+(1-m)sinB>m(1-m)sinC恒成立。 分析:若從三角函數(shù)入手,此題很難處理,但仔細觀察不等式,實際上它是關(guān)于m的二次不等式。 解:原式等價于:m2sinC+m(sinA-sinB-sinC)+sinB>0對任意m恒成立。 設(shè)f(m)=m2sinC+m(sinA-sinB-sinC)+sinB ※, 由△ABC知:A、B、C∈(0,π),且A+B+C=π 所以:sinC>0;sinB>0;sinA>0;sinA+sinB>sinC;sinA+sinC>sinB;sinB+sinC>sinA Δ=(sinA-sinB-sinC)2-4sinBsinC =(sinA-sinB)2-2sinC(sinA-sinB)+(sinC)2-4sinBsinC =(sinA-sinB)2+sinC[-2(sinA-sinB)+sinC-4sinB] =(sinA-sinB)2+sinC[sinC-2(sinA+sinB)] <(sinA-sinB)2+sinC(sinC-2sinC) =(sinA-sinB)2-(sinC)2 =(sinA-sinB+simC)(sinA-sinB-simC)<0 ③多題同解的猜想 數(shù)學問題千變?nèi)f化,但萬變不離其宗:基本概念、基本方法。教師要想幫助學生脫離“題海”,要想減輕學生負擔,要想提高教學質(zhì)量,就必須在講解數(shù)學中的基本概念、基本方法、基本性質(zhì)、基本公式時善于將知識在深度和廣度上加以拓展,深入挖掘,舉一反三,觸類旁通。特別是在復習階段更要運用類比的方法,對具有相同特征的題形或盡管屬性不同,但可互相轉(zhuǎn)化的問題加以系統(tǒng)歸納、整理,從而培養(yǎng)學生的直觀思維能力,提高分析問題,解決問題的能力。 如代數(shù)中的系列問題: ⑴、若A、B為銳角,且(1+tgA)(1+tgB)=2,求證:A+B=450; ⑵、求證:tg200+tg400+ tg200tg400= ⑶、求證:tg3 -tg2 -tg =tg3 ·tg2 ·tg ; ⑷、在△ABC中,求證:tgA+tgB+tgC=tgA·tgB·tgC ⑸、在△ABC中,求證:tg ·tg +tg ·tg +tg ·tg =1; ⑹、設(shè)xy+yz+zx=1,求證: 上述問題從表面上看各不相同,但它們具備共同的特征:使用公式:tg(A+B)= ,或者其變形式加以解決,形成了典型的多題同解現(xiàn)象。 總之,直覺猜想對學生解題能力的提高,學習習慣的養(yǎng)成,學習興趣的提升都有十分重要的意義。教師應善于鼓勵學生進行科學的大膽猜想,努力提升學生發(fā)現(xiàn)問題,分析問題,解決問題的能力,從而提高教學質(zhì)量,提升學生的數(shù)學素養(yǎng),實現(xiàn)“素質(zhì)教育”的遠大目標。