在数学解题中加强思维训练

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  中学数学教师要从根本上提高学生的解题能力,就要在解题教学中努力对学生加强思维训练。下面分三个方面来谈谈我的教学感受。
  一、引导学生自己思索,制定解题计划
  在解题教学中,在讲述习题的解答之前,我先用适当的问题或建议引导学生“思索”:思考习题题意,探索解题方法,理清解题思路,订出解题计划。
  例1:求点P(1,3)关于直线L:x-2y=0的对称点Q的坐标。
  ■
  问(1):本题的目标和条件各是什么?你能否用图形和符号直观地概述题意?
  答:目标是求点Q的坐标,条件是点Q是点P(1,3)关于直线L:x-2y=0的对称点,可画右图概述题意。
  问(2):根据已知条件可先求出什么?
  答:可以先求出P到L的距离,即Q到L的距离;也可以先求出直线PQ的斜率,进而求出PQ的方程。
  问(3):以上这些结果对目标有用吗?能否利用这些结果进一步求出目标?
  答:PQ的方程对目标有用。有了它,可以求出PQ与L交点M的坐标;再根据Q外分PM所成比x=-2,就可以求出目标。
  问(4):很好,我知道你已经从条件出发思索出了解题计划。
  现在我请另一个同学从目标出发来开始思索。看着目标(求Q点坐标),能否联想起对目标可能有用的方法、法则或公式?
  答:我想起了由两曲线方程组求交点坐标的方法,还可以列二元方程组求两个未知数的方法。或者利用分点坐标公式,因M为PQ中点,所以我想,可用该公式求目标。
  问(5):为了运用该公式,你是否要引入某个辅助量?
  答:引入M点坐标为辅助量,于是应当先求出它。
  问(6):这个新目标能求吗?怎样求?
  答:由于M为PQ与直线L的交点,可以用由曲线方程组求交点坐标的方法。但是,为此又要先求PQ的方程。
  问(7):这个新目标能求吗?怎样求?
  答:由P(1,3)及KPQ=-■=-2,用点斜式求直线方程。现在我也得到了跟刚才那个同学一样的解题计划:先求PQ方程,再求M点坐标,最后求Q点坐标。
  问(8):很好,先前你曾说,从目标出发你想到过列二元方程组的方法。用这个方法也能解吗?请继续思索下去。
  答:我猜想也能解。设Q点坐标为(a,b)。问题归结为求解a与b,于是只要列出关于a与b的两个方程。根据条件可知KPQ·KL=-1,又知PQ中点M的坐标适合L的方程,这就可以分别得到关于a与b的两个方程。所以,用这个方法也能解。
  问(9):你想到的两个解法,哪个比较简便?
  答:按这个新计划解题,计算量较小,因而比较简便。
  数学教师上课时如果用塞满例行运算来训练学生,或者只讲“这样解”,不讲“怎样想到要这样解”,就会压抑学生的兴趣,妨碍学生的智力发展。但是,如果他精选适合学生程度的典型例题,并且用适当的问题,启发对解题有用的典型思维活动,引导学生自己思索制定解题计划,就会引起学生对独立思考的兴趣,并教给学生一些思维方法。
  二、指导学生简明地再现真实的思维过程
  在数学解题中,在“思索”阶段或“解答”阶段,我指导学生用简明的文字、符号或图表,清晰地再现思索出解题计划的真实思维过程。
  例如,在前述例1的问答(3)与(8)之后,我指导学生分别用求出号“→”与求出于号“←”,再现前述思索出的解题计划的真实思维过程。
  思一:
  P坐标 L方程①→PQ方程 L方程②→M坐标 P坐标③→Q坐标
  思二:设Q点坐标为(a,b)。
  (a,b) ③←
  f1(a,b)=0←KPQ·KL=-1 ①f2(a,b)=0←PQ中点M的坐标适合L方程 ②
  从左往右看,是思索的顺序,数字①、②,③是解题计划的步骤顺序。
  例2:求证:■+■<■+■。
  证法一(传统证法):因14<18,故■<■。因此9+2■<9+2■,即
  (■+■)2<(■+■)2。又因■+■>0,所以,■+■<■+■。
  學生不会只满足于验证上述过程的每一步都正确,他们还要求知道每一步的原因——怎样想到要进行这一步。学生对引人注目的第一步的原因不能理解,会感到很失望,在思维方面也就学不到什么东西。
  (责编 赵建荣)
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