數(shù)學(xué)思維能力培養(yǎng)論文
時(shí)間:2022-05-10 02:59:00
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[摘要]本文主要如何通過運(yùn)用構(gòu)造法解題,激發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維訓(xùn)練,使學(xué)生在解題過程,選擇最佳的解題方法,從[摘要]本文主要如何通過運(yùn)用構(gòu)造法解題,激發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維訓(xùn)練,使學(xué)生在解題過程,選擇最佳的解題方法,從而使學(xué)生思維和解題能力得到培養(yǎng)。[關(guān)鍵詞]構(gòu)造創(chuàng)新什么是構(gòu)造法又怎樣去構(gòu)造?構(gòu)造法是運(yùn)用數(shù)學(xué)的基本思想經(jīng)過認(rèn)真的觀察,深入的思考,構(gòu)造出解題的數(shù)學(xué)模型從而使問題得以解決。構(gòu)造法的內(nèi)涵十分豐富,沒有完全固定的模式可以套用,它是以廣泛抽象的普遍性與現(xiàn)實(shí)問題的特殊性為基礎(chǔ),針對具體的問題的特點(diǎn)而采取相應(yīng)的解決辦法,及基本的方法是:借用一類問題的性質(zhì),來研究另一類問題的思維方法。在解題過程中,若按習(xí)慣定勢思維去探求解題途徑比較困難時(shí),可以啟發(fā)學(xué)生根據(jù)題目特點(diǎn),展開豐富的聯(lián)想拓寬自己思維范圍,運(yùn)用構(gòu)造法來解題也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造意識和創(chuàng)新思維的手段之一,同時(shí)對提高學(xué)生的解題能力也有所幫助,下面我們通過舉例來說明通過構(gòu)造法解題訓(xùn)練學(xué)生發(fā)散思維,謀求最佳的解題途徑,達(dá)到思想的創(chuàng)新。1、構(gòu)造函數(shù)函數(shù)在我們整個(gè)中學(xué)數(shù)學(xué)是占有相當(dāng)?shù)膬?nèi)容,學(xué)生對于函數(shù)的性質(zhì)也比較熟悉。選擇爛熟于胸的內(nèi)容來解決棘手問題,同時(shí)也達(dá)到了訓(xùn)練學(xué)生的思維,增強(qiáng)學(xué)生的思維的靈活性,開拓性和創(chuàng)造性。例1、已知a,b,m∈R,且a<b求證:(高中代數(shù)第二冊P91)分析:由知,若用代替m呢?可以得到是關(guān)于的分式,若我們令是一個(gè)函數(shù),且∈R聯(lián)想到這時(shí),我們可以構(gòu)造函數(shù)而又可以化為而我們又知道在[0,∞]內(nèi)是增函數(shù),從而便可求解。證明:構(gòu)造函數(shù)在[0,∞]內(nèi)是增函數(shù),即得。有些數(shù)學(xué)題似乎與函數(shù)毫不相干,但是根據(jù)題目的特點(diǎn),巧妙地構(gòu)造一個(gè)函數(shù),利用函數(shù)的性質(zhì)得到了簡捷的證明。解題過程中不斷挖掘?qū)W生的潛在意識而不讓學(xué)生的思維使注意到某一點(diǎn)上,把自己的解題思路擱淺了。啟發(fā)學(xué)生思維多變,從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維。例2、設(shè)是正數(shù),證明對任意的自然數(shù)n,下面不等式成立。≤分析:要想證明≤只須證明≤0即證≥0也是≥0對一切實(shí)數(shù)x都成立,我們發(fā)現(xiàn)是不是和熟悉的判別式相同嗎?于是我們可以構(gòu)造這樣的二次函數(shù)來解題是不是更有創(chuàng)造性。解:令只須判別式△≤0,△=≤0即得≤這樣以地于解決問題是很簡捷的證明通過這樣的知識轉(zhuǎn)移,使學(xué)生的思維不停留在原來的知識表面上,加深學(xué)生對知識的理解,掌握知識更為牢固和知識的運(yùn)用能力。有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。2、構(gòu)造方程有些數(shù)學(xué)題,經(jīng)過觀察可以構(gòu)造一個(gè)方程,從而得到巧妙簡捷的解答。例3、若(Z-X)2-4(X-Y)(Y-Z)=0求證:X,Y,Z成等差數(shù)列。分析:拿到題目感到無從下手,思路受阻。但我們細(xì)看,題條件酷似一元二次方程根的判別式。這里a=x-y,b=z-x,c=y-z,于是可構(gòu)造方程由已知條件可知方程有兩個(gè)相等根。即∴。根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系有即z–y=y-x,xz=2y∴x,y,z成等差數(shù)列。遇到較為復(fù)雜的方程組時(shí),要指導(dǎo)學(xué)生會(huì)把難的先簡單化,可以構(gòu)造出我們很熟悉的方程。例4、解方程組我們在解這個(gè)方程組的過程中,如果我們用常規(guī)方法來解題就困難了,我們避開這些困難可把原方程化為:于是與可認(rèn)為是方程兩根。易求得再進(jìn)行求解(1)或(2)由(1)得此時(shí)方程無解。由(2)得解此方程組得:經(jīng)檢驗(yàn)得原方程組的解為:通過上面的例子我們在解題的過程中要善于觀察,善于發(fā)現(xiàn),在解題過程中不墨守成規(guī)。大膽去探求解題的最佳途徑,我們在口頭提到的創(chuàng)新思維,又怎樣去創(chuàng)新?創(chuàng)新思維是整個(gè)創(chuàng)新活動(dòng)的關(guān)鍵,敏銳的觀察力,創(chuàng)造性的想象,獨(dú)特的知識結(jié)構(gòu)及活躍的靈感是其的基本特征。這種創(chuàng)新思維能保證學(xué)生順利解決問題,高水平地掌握知識并能把知識廣泛地運(yùn)用到解決問題上來,而構(gòu)造法正從這方面增訓(xùn)練學(xué)生思維,使學(xué)生的思維由單一型轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘟嵌龋@得積極靈活從而培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維。在解題的過程中,主要是把解題用到的數(shù)學(xué)思想和方法介紹給學(xué)生,而不是要教會(huì)學(xué)生會(huì)解某一道題,也不是為解題而解題,給他們學(xué)會(huì)一種解題的方法才是有效的"授之以魚,不如授之以漁"。在這我們所強(qiáng)調(diào)的發(fā)現(xiàn)知識的過程,創(chuàng)造性解決問題的方法而不是追求題目的結(jié)果。運(yùn)用構(gòu)造方法解題也是這樣的,通過講解一些例題,運(yùn)用構(gòu)造法來解題的技巧,探求過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。華羅庚:“數(shù)離開形少直觀,形離開數(shù)難入微。”利用數(shù)形結(jié)合的思想,可溝通代數(shù),幾何的關(guān)系,實(shí)現(xiàn)難題巧解。3.構(gòu)造復(fù)數(shù)來解題由于復(fù)數(shù)是中學(xué)數(shù)學(xué)與其他內(nèi)容聯(lián)系密切最為廣泛的一部分,因而對某些問題的特點(diǎn),可以指導(dǎo)學(xué)生從復(fù)數(shù)的定義性質(zhì)出發(fā)來解決一些數(shù)學(xué)難題。例5、求證:≥分析:本題的特點(diǎn)是左邊為幾個(gè)根式的和,因此可聯(lián)系到復(fù)數(shù)的模,構(gòu)造復(fù)數(shù)模型就利用復(fù)數(shù)的性質(zhì)把問題解決。證明:設(shè)z1=abiz2=a(1-b)iz3=(1-a)(1b)iz4=(1–a)bi則左邊=|z1||z2||z3||z4|≥|z1z2z3z4|≥|22i|=即≥例6、實(shí)數(shù)x,y,z,a,b,c,滿足且xyz≠0求證:通過入微觀察,結(jié)合所學(xué)的空間解析幾何知識,可以構(gòu)造向量聯(lián)想到≤結(jié)合題設(shè)條件可知,向量的夾角滿足,這兩個(gè)向量共線,又xyz≠0所以利用向量等工具巧妙地構(gòu)造出所證明的不等式的幾何模型,利用向量共線條件,可解決許多用普通方法難以處理的問題對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維十分有益。4.構(gòu)造幾何圖形對于一些題目,可借助幾何圖形的特點(diǎn)來達(dá)到解題目的,我們可以構(gòu)造所需的圖形來解題。例7、解不等式||x-5|-|x3||<6分析:對于這類題目的一般解法是分區(qū)間求解,這是比較繁雜的。觀察本題條件可構(gòu)造雙曲線,求解更簡捷。解:設(shè)F(-3,0)F(5,0)則|F1F2|=8,F(xiàn)1F2的中點(diǎn)為O`(1,0),又設(shè)點(diǎn)P(x,0),當(dāng)x的值滿足不等式條件時(shí),P點(diǎn)在雙曲線的內(nèi)部∴1-3<x<13即-2<x<4是不等式的解。運(yùn)用構(gòu)造法就可以避免了煩雜的分類討論是不是方便得多了,引導(dǎo)學(xué)生掌握相關(guān)知識運(yùn)用到解決問題上來。又如解不等式:分析:若是按常規(guī)的解法,必須得進(jìn)行分類討論而非常麻煩的,觀察不等式特點(diǎn),聯(lián)想到雙曲線的定義,卻''''柳暗花明又一村"可把原不等式變?yōu)榱顒t得由雙曲線的定義可知,滿足上面不等式的(x,y)在雙曲線的兩支之間區(qū)域內(nèi),因此原不等式與不等式組:同解所以不等式的解集為:。利用定義的特點(diǎn),把問題的難點(diǎn)轉(zhuǎn)化成簡單的問題,從而使問題得以解決。在不少的數(shù)學(xué)競賽題,運(yùn)用構(gòu)造來解題構(gòu)造法真是可見一斑。例8、正數(shù)x,y,z滿足方程組: