楊成勇
摘要:在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力始終是高中數(shù)學(xué)教程改革的熱點(diǎn)?!盀閯?chuàng)新而教學(xué)”已經(jīng)成為廣大教師追求的目標(biāo)。本文就是從這一點(diǎn)出發(fā),與大家共同探討如何遵循數(shù)學(xué)本身的發(fā)展規(guī)律,開發(fā)教師和學(xué)生的創(chuàng)新能力。
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);課堂教學(xué);創(chuàng)新能力;全面發(fā)展
中圖分類號(hào):G633.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1992-7711(2016)04-0033
在全面推行素質(zhì)教育的過(guò)程中,以學(xué)生為主體,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能,提高其創(chuàng)新能力,是高中數(shù)學(xué)教育需要完成的任務(wù)。在日常教學(xué)中,我們應(yīng)該如何培養(yǎng)學(xué)生這方面的能力呢?在本文中,筆者就結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,從以下五個(gè)方面展開論述,以期起到拋磚引玉之效。
一、創(chuàng)設(shè)教學(xué)問(wèn)題情景,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
創(chuàng)設(shè)好的教學(xué)情景有利于更好地激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲望。因此,在教學(xué)過(guò)程中,教師不僅要考慮數(shù)學(xué)學(xué)科本身的特點(diǎn),還要根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的特征,精心設(shè)計(jì)、寓教于樂(lè)。
例1. 在學(xué)習(xí)等比數(shù)列的時(shí)候,除了書上的小故事之外,我們還可以舉蘇聯(lián)科普作家別列利曼著作里的一個(gè)例子。他說(shuō):消息的傳播是神速的(好事不出門,壞事傳千里),一個(gè)人知道一個(gè)消息,他第一次對(duì)5個(gè)人說(shuō)了,結(jié)果全城就有6個(gè)人知道了;這5個(gè)人每個(gè)人又把消息告訴了另外5個(gè)人,結(jié)果全城就有31個(gè)人知道了,假如這樣傳播9次,全城有多少人知道這個(gè)消息呢?好,我們可以和同學(xué)們一起計(jì)算一下(假定一個(gè)人只告訴5個(gè)人):第一次共有1+5=6個(gè)人知道,第二次有6+5×5=31個(gè),第三次有31+25×5=156人,依次計(jì)算下去,到第9次就應(yīng)該有488281+390625×5=2441406個(gè)人知道了。你看消息傳播的速度也是十分驚人的。大家仔細(xì)觀察這些數(shù)字就會(huì)發(fā)現(xiàn),原來(lái)這是求一個(gè)等比數(shù)列1,5,25,125……的前n項(xiàng)和Sn=(n∈N*)。而同學(xué)們?cè)谟?jì)算的過(guò)程中也能體會(huì)到學(xué)習(xí)數(shù)列的樂(lè)趣,活躍了課堂氣氛,教學(xué)效果自然就好。
二、充分運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力
在一些條件相對(duì)好的學(xué)校,教室里已經(jīng)配備了多媒體教學(xué)終端,如果能在某些特定的章節(jié)采用,將會(huì)大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如,在講授三角函數(shù)圖像變換的時(shí)候,如果用傳統(tǒng)的教學(xué)手段,由教師在黑板上用尺規(guī)作圖,既麻煩,效果也不好。學(xué)生可能對(duì)于黑板上那些呆板的圖像根本不感興趣,更不用說(shuō)提高創(chuàng)新能力了。而如果改用多媒體投影,利用一些電腦軟件(如Power Point, Flash, 幾何畫板等),就會(huì)讓課堂生動(dòng)起來(lái),教學(xué)內(nèi)容一目了然。同學(xué)們不僅學(xué)到了數(shù)學(xué)知識(shí),也了解了電腦的教學(xué)功能。當(dāng)然,如果覺(jué)得做課件費(fèi)時(shí)費(fèi)力的話,可以到網(wǎng)上下載,但從網(wǎng)上下來(lái)的東西一定要經(jīng)過(guò)修正,結(jié)合自己學(xué)校的特點(diǎn)使用。
三、充分展示教學(xué)思維過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生的探究精神
在過(guò)去的教學(xué)中,對(duì)于一些定理、公式以及一些重要結(jié)論等,有的教師往往不注意推導(dǎo)過(guò)程,就直接讓同學(xué)們?nèi)ビ?。這樣做使得學(xué)生看不到數(shù)學(xué)知識(shí)的形成過(guò)程,扼殺了學(xué)生創(chuàng)新的機(jī)會(huì),創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也就成了“無(wú)本之木,無(wú)源之水”了。教師要在課堂教學(xué)中展示自己的思維過(guò)程,和同學(xué)們共同探討,一起尋求解決問(wèn)題的方法,讓學(xué)生有機(jī)會(huì)了解在解決問(wèn)題過(guò)程中遇到的困難與挫折,并且形成正確的解題觀,樹立自信心。
例2. 在學(xué)習(xí)二項(xiàng)式定理的過(guò)程中,筆者是這樣推導(dǎo)定理的:首先讓同學(xué)們把(a+b)2,(a+b)3,(a+b)4分別展開,其次讓同學(xué)們觀察這三個(gè)等式,利用前面學(xué)到的排列組合的知識(shí)對(duì)a和b的系數(shù)進(jìn)行歸納,進(jìn)而歸納出(a+b)n的展開式。雖然這并不是完整的證明,但學(xué)生通過(guò)自己的努力,加深了對(duì)二項(xiàng)展開式的理解,同時(shí)也鍛煉了動(dòng)手能力。在后面的獨(dú)立重復(fù)實(shí)驗(yàn)的講解中,教師可以提及以前二項(xiàng)式定理的內(nèi)容。學(xué)生就能聯(lián)想到兩部分知識(shí),記憶會(huì)更加深刻。
四、鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)散思維,開闊思維能力
提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,必須要鍛煉學(xué)生的思維。思維過(guò)于狹窄,不利于對(duì)信息進(jìn)行多方位、多角度、多層次的分析,使思維不拘泥于常規(guī),從而取得突破性的進(jìn)展。這一點(diǎn)在科學(xué)研究中尤為重要。
例3. 求圓心在直線l:x-y-4=0上,且經(jīng)過(guò)兩圓O1:x2+y2-4x-6=0及圓O2:x2+y2-4y-6=0的交點(diǎn)的圓的方程。
解法一:由x2+y2-4x-6=0x2+y2-4y-6=0 x1=-1y1=-1或 x1=3y1=3,得兩圓的交點(diǎn)為A(-1,-1),B(3,3),設(shè)所求圓心為M(a+4,a),則MA2=MB2,即:(a+5)2+(a+5)2=(a+1)2+(a-3)2,解得a=1。所以圓心為M(3,-1),半徑為4,所求圓的方程為(x-3)2+(y+1)2=16。
解法二:同解法一,求得兩圓交點(diǎn)A(-1,-1),B(3,3),則線段AB的中垂線方程為y-1=-(x-1),由y-1=-(x-1)x-y-4=0得x=3y=-1,即圓心為M(3,-1),半徑為4,所求圓的方程為(x-3)2+(y+1)2=16。
通過(guò)上面的例子,我們可以讓學(xué)生從“變”的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)“不變”的本質(zhì),經(jīng)過(guò)這樣的訓(xùn)練可以開闊學(xué)生的思維,發(fā)散學(xué)生的思想,從而提高創(chuàng)新能力。
五、運(yùn)用類比推理,培養(yǎng)知識(shí)的遷移能力
近幾年的高考中,在重視對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)考查的同時(shí),越來(lái)越強(qiáng)調(diào)對(duì)能力尤其是知識(shí)遷移能力的考查,它要求考生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)將平時(shí)所學(xué)到的知識(shí)靈活地準(zhǔn)確地“遷移”到試卷上。因此,教師必須加大對(duì)知識(shí)遷移能力的培養(yǎng)力度。
知識(shí)遷移能力是將所學(xué)習(xí)知識(shí)和掌握的基本技能熟練地運(yùn)用到新情境中去的鏈接能力。那么,教師應(yīng)如何對(duì)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)遷移能力的培養(yǎng)呢?
例如,在講授等比數(shù)列時(shí),先回憶等差數(shù)列中的相關(guān)知識(shí):定義:an+1,-an=d通項(xiàng)公式:an=a1+(n-1)d;性質(zhì):an=am+(n-m)d;若m+n=p+q則am+an=ap+aq。
通過(guò)小組合作,回憶舊知的證明推導(dǎo)方法,來(lái)類比得到新知,得到等比數(shù)列中類似的結(jié)論,給出證明。這種類比的方法可以廣泛地運(yùn)用。
這樣的例子在高中數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中有很多,在解題的過(guò)程中應(yīng)要求學(xué)生不拘一格,以發(fā)散的思維來(lái)觀察分析問(wèn)題形式。問(wèn)題情境發(fā)生了根本性的變化,兩個(gè)對(duì)象在表面上毫無(wú)共同之處,但通過(guò)觀察、創(chuàng)造條件,使兩者存在共同點(diǎn),這種類比不是一種簡(jiǎn)單的模仿,而是一種創(chuàng)造性。
(作者單位:貴州省遵義縣第三中學(xué) 563100)