王龍
【摘要】高中數(shù)學(xué)解題過程中,由于思維定式的局限性,造成了解題效率和知識(shí)聯(lián)想能力的弱化。為了消解思維定式在數(shù)學(xué)解題過程中所產(chǎn)生的負(fù)面影響,本文分析了思維定式的由來與利弊,就其破除高中數(shù)學(xué)解題思維定式的基本原則予以分析,并提出了高中數(shù)學(xué)解題中弱化思維定式弊端的應(yīng)對(duì)措施。
【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué) 思維定式 應(yīng)對(duì)措施
【中圖分類號(hào)】G633.6 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2018)30-0118-01
一、思維定式的由來與利弊
(一)思維定式的主要因素
所謂思維定式,是依據(jù)以往思維活動(dòng)的基本規(guī)律而總結(jié)的相關(guān)經(jīng)驗(yàn),在經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)或成功經(jīng)驗(yàn)的指導(dǎo)下,思維定式本身具備了經(jīng)驗(yàn)性的特征。這一特征對(duì)于數(shù)學(xué)解題而言利弊共存。而產(chǎn)生思維定式的因素較多,數(shù)學(xué)理論知識(shí)的初步學(xué)習(xí)需要加強(qiáng)記憶,此時(shí)的案例題型容易固化思考空間,導(dǎo)致對(duì)于某一類題型的刻板化印象。這一心理印象造成解題思路的局限性,進(jìn)而導(dǎo)致了聯(lián)想力、拓展力、以及一題多解的思維導(dǎo)向性弱化。以至于遇到類似問題更加傾向于以往的解題經(jīng)驗(yàn),而無法聯(lián)系實(shí)際思考更為優(yōu)化的解題路徑。
(二)解題思維定式的優(yōu)勢(shì)
思維定式在很大程度上支持了數(shù)學(xué)解題的時(shí)效性。在考試環(huán)節(jié)中選擇題、填空題、計(jì)算題等題型本身是依據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)的理論掌握程度而決定了答題速度。而解題思路越為清晰,則答題速度越快。此時(shí)并不需要聯(lián)想其他優(yōu)化解決方案,僅需要依靠數(shù)學(xué)解題經(jīng)驗(yàn),便可以快速計(jì)算出預(yù)期答案。但是思維定式本身的優(yōu)勢(shì)也產(chǎn)生了解題方法的盲目性,從而導(dǎo)致了一題多解和多題一解的思維拓展。
(三)解題思維定式的弊端
就高中數(shù)學(xué)的解題思維定式而言,雖然優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在了解題效率的時(shí)效性中,但是固化后的思維定式本身也會(huì)影響多方面思考的主動(dòng)性。雖然思維定式降低了反復(fù)思考的時(shí)間,為簡(jiǎn)單題型創(chuàng)造了快速化的解題思路。但是定式思維同樣導(dǎo)致了方程題、圖形題、應(yīng)用題等題型類別的思維固化,其在感性思考層面的惰性是思維定式的弊端。在解題思路上的固化成為復(fù)雜題型不易快速解出的主要約束。而解題者無法從題型中找到以往數(shù)學(xué)知識(shí)的經(jīng)驗(yàn)性,更加是導(dǎo)致數(shù)學(xué)問題模糊,解題思路清晰度降低的主要因素。因此,高中數(shù)學(xué)解題思維的定式化,雖然在一定程度上滿足了快速答題的需求,但是也降低了復(fù)雜題型和創(chuàng)新題型的解題效果,成為數(shù)學(xué)解題中的主要障礙。
二、破除高中數(shù)學(xué)解題思維定式的基本原則
(一)一題多解的聯(lián)想性
一題多解的數(shù)學(xué)解題思維,是突破思維定式障礙的主要方式。如果無法從單一題型中找到多種解題路徑,其本質(zhì)上也并未掌握數(shù)學(xué)理論在此題型中的應(yīng)用維度,其計(jì)算效率反而受到影響。因此,破除高中數(shù)學(xué)解題思維定式必須遵循一題多解的聯(lián)想性,繼而將傳統(tǒng)聯(lián)系題型的解題思路無限拓展,降低思維定式的形成條件。
(二)多題一解的拓展性
多題一解是數(shù)學(xué)思維逆向思考的驅(qū)動(dòng)力,當(dāng)某一題型出現(xiàn)了與以往經(jīng)驗(yàn)相類似的解題路徑時(shí),可以遵循統(tǒng)一的解題規(guī)律進(jìn)行總結(jié)。但是此時(shí)并非強(qiáng)化思維定式的過程,而是消解題型判定誤區(qū)的主要方式。多種題型在解題思路上呈現(xiàn)出來的共性特征,是排除其他解題思路非理性化的主要方式。因此,在一題多解的聯(lián)想性中,可以訓(xùn)練最為基本的思路拓展能力。而多題一解的訓(xùn)練方向,則是將高中數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行遷移,當(dāng)遷移思路突破了固化性的思考空間時(shí),則拓展了所有題型的解題思路。
三、高中數(shù)學(xué)解題中弱化思維定式弊端的應(yīng)對(duì)措施
(一)訓(xùn)練知識(shí)遷移能力
是否具備了知識(shí)遷移的聯(lián)想能力,是拓展解題思路的決定因素。當(dāng)遇到某一題型出現(xiàn)了與以往知識(shí)類似,但又并非完全相同的特征時(shí),需要在原有知識(shí)結(jié)構(gòu)中找出與該題型重合的部分,并突出后續(xù)聯(lián)想能力,進(jìn)而靈活運(yùn)用以往解題經(jīng)驗(yàn),才能降低思維定式所產(chǎn)生的負(fù)面影響。
例題1:k為實(shí)數(shù)時(shí)其最終取值存在多種可能性,在(k+1) x2 -4x+k-2=0的一元二次方程中存k值是否存在至少一個(gè)正根?此類題型本身的解題思路在以往訓(xùn)練時(shí)已經(jīng)得到經(jīng)驗(yàn)積累,但是該題型正常求解至少存在三種方法:其一,兩根中出現(xiàn)正負(fù)各一的情況。其二,兩根中存在均為正值的情況。其三,兩根中存在一個(gè)正實(shí)數(shù)和一個(gè)零的情況。如果從正面思考方程至少存在一個(gè)正根的約束條件,則解題思路反而容易固化,其拓展性聯(lián)想能力并不容易發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。而如果從側(cè)面分析,假設(shè)方程兩根均為負(fù)數(shù),則能夠在反向思維中獲取補(bǔ)集,以便降低此類題型的解題難度,弱化固定思維模式所造成的解題思路局限性。
(二)加強(qiáng)情景轉(zhuǎn)化能力
情景轉(zhuǎn)化是降低思維障礙的重要技巧,對(duì)于高中數(shù)學(xué)思維的拓展而言具有重要意義。在實(shí)際解題過程中,常常遇到相對(duì)陌生的題干,此時(shí)能夠總結(jié)數(shù)學(xué)解題經(jīng)驗(yàn)的特征并不清晰。如果側(cè)重于以往經(jīng)驗(yàn)的運(yùn)用,則會(huì)浪費(fèi)大量的解題時(shí)間。此時(shí)應(yīng)對(duì)加強(qiáng)對(duì)于題型類別的情景轉(zhuǎn)化效果,從思考方向上拓寬解題思路,才能達(dá)到預(yù)期的解題效果。
例題2:函數(shù)f(x)=ax3+bx2-3x(a,b∈R)在點(diǎn)(1,f(1))中的切線方程為:y+2=0。求解在經(jīng)過點(diǎn)N(2,n)(n≠2)時(shí)曲線方程y=f(x)的三條切線中存在實(shí)數(shù)n的取值范圍。在此類題型中,解題時(shí)效性并非局限于固有的解題思路中,反而時(shí)情景轉(zhuǎn)化能力不足才導(dǎo)致了解題效率下降。此時(shí),可以將該題型的主要題干部分進(jìn)行再次閱讀,通過轉(zhuǎn)化閱讀思路進(jìn)而在特定情景之下完成求解,降低原題干對(duì)于題型描述的思考難度??梢约僭O(shè)y=f(x)曲線方程的三條切線均經(jīng)過了N(2,n)點(diǎn)。并在n-f(x0)=f′(x0)(2-x0)的方程中存在相異實(shí)根三個(gè),即方程函數(shù)f(x)=ax3+bx2-3x存在三個(gè)零點(diǎn)。此時(shí)三次函數(shù)僅存在兩種情況,即存兩個(gè)極值點(diǎn)的情況或不存在極值點(diǎn)的情況。那么在這樣的情景之中再次解析原題型則更為清晰,也能夠?yàn)榻忸}思維的拓展創(chuàng)設(shè)便利條件,從而降低解題難度。
(三)補(bǔ)充逆向思維能力
高中數(shù)學(xué)解題過程中,如果遇到從正面思考難以快速獲取解題路徑的問題時(shí),可以通過逆向思維給予完全相反的解題思路。此時(shí)逆向思維的運(yùn)用,往往能夠降低解題難度或者從反面驗(yàn)證之前計(jì)算結(jié)果的精準(zhǔn)度。例題3:在20個(gè)城市間中國(guó)航空公司建設(shè)了172條航線,在這些航線中能夠完成從一個(gè)城市到其他19個(gè)城市的飛行任務(wù),描述飛行路徑。此類題型如果單純從正面解析,其復(fù)雜程度較高。但是如果將其視為20個(gè)城市必然存在一個(gè)N城市,且N僅能抵達(dá)其他19個(gè)城市,那么n(n<19)個(gè)城市的約束條件成立,則更加有助于后期計(jì)算的便捷性。因此,逆向思維的運(yùn)用在很大程度上弱化了思維定式弊端,是補(bǔ)充知識(shí)遷移能力和情景轉(zhuǎn)化能力的思考路徑,可以應(yīng)用在正面思路較為復(fù)雜的題型之中。
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