注重解题反思,培养思维品质

来源 :数学学习与研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fuyaomama
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  【摘要】《数学课程标准》明确指出“要着重培养学生回顾自己思考过程的习惯,了解反思的含义,经历反思的活动,逐步形成反思的意识”.教师要引导学生注重解题反思,培养学生的思维品质.
  【关键词】解题反思;培养;思维品质
  数学教学的核心任务,是培养学生的数学思维能力,强化解题反思意识,是提高数学思维能力的有效途径.数学家波利亚在《怎样解题》中将数学解题分为四个阶段:弄清问题、拟订计划、实现计划、回顾,过程中的回顾就是解题反思.下面就本人的教学实践,谈谈注重解题反思,培养学生的数学思维品质的体会.
  一、反思解题结果的正误,培养学生思维的深刻性
  在解题过程中,由于种种原因,会出现这样或那样的错误,因此解完一题后有必要启发学生对解题结果的正误进行反思,为此,在教学中可以有意识地设计一些错例,引导学生辨析,培养学生思维的深刻性.
  例如,在学习均值不等式时,可让学生考虑:下列式子的最小值是2的是:A.x2+4+1x2+4,B.x+1x,C.2-3x-4x,D.x2+2x2+1.有的同学认为A,B,D正确,对老师提出的正确答案会感到意外.用均值不等式求最值应满足三个条件:①正数;②构造或积的定值;③等号成立,这三个条件缺一不可,A,B,D三个选项都不能同时满足三个条件.充分利用“错误中往往孕育着比正确更丰富的发现和创造因素”,找出错误的根源,避免思维的片面性.
  二、反思解题方法的多样性,培养学生思维的广阔性
  对同一道题,如果从不同的角度进行分析研究,可以得到不同的启示,引出多种不同的解法,进一步形成认知能力,提高解题能力.
  例1 要使|x+2|+|x-3|≥a恒成立,求a的取值范围.
  解法一 令f(x)=|x+2|+|x-3|,则
  f(x)=2x-1(x≥3),5(-2  函数的图像如图.
  ∴f(x)值域[5,+∞).
  从而,f(x)≥a恒成立,必须有a≤5.
  解法二 ∵|x+2|+|x-3|≥|(x+2)-(x-3)|=5且等号能成立,∴a≤5.
  解法三 由绝对值的几何意义,在数轴上令A(-2),B(3),C(x),则|x+2|+|x-3|=|AC|+|BC|≥|AB|=5,∴a≤5.
  寻求最优最快的解法,让学生在解题中感到成功的喜悦,提高思维的广阔性.
  三、反思解题的多变性,培养学生思维的灵活性
  一个数学问题解决后,教师应启发引导学生再思考,形成一种反思回顾的好习惯.反思题目的变式,由一道题的演变,学生学会了一类题,做到举一反三、触类旁通,培养学生思维的灵活性.
  变式1 已知|x+2|-|x-3|≥a恒成立,求a的取值范围.
  变式2 已知|x+2|+|x-3|  变式3 要使|x+6|+|x+2|+|x-3|≥a恒成立,求a的取值范围.
  变式4 要使3|x+2|+2|x-3|≥a恒成立,求a的取值范围.
  变式5 已知x,y∈R,不等式(x-2)2+y2+(x+1)2+(y-4)2≥a恒成立,求a的取值范围.
  通过反思,学生的思维就会呈“万马奔腾”之势,增强了驱动力,使学生的思维能力得到训练,还可以巩固“三基”,拓展知识面,提高思维灵活性.
  四、反思题目的结构特征,培养学生思维的创造性
  在解题中,还可以引导学生从题目本身的结构入手,观察题目的结构特征,善于联想,打破常规,得到简捷快速的解答,经常这样启发和引导,有利于培养学生思维的创造性.
  例2 若M=(s-t)2+2-s2-9t2,试求M的最小值.
  本题是美国普特南大学数学竞赛题,该题若用纯代数方法来解,相当麻烦,其实我们只要注意到题目几何意义,构造数形结合,显得简单明快.
  观察已知代数式结构可知与两点距离公式完全一致,两点又分加在两曲线上,于是可结合图形解答.
  令x1=s,y12-s2,x2=t,y2=9t,要求M最小值转化为求两点P1(x1,y1)与P2(x2,y2)间距离的最小值,因为y1=2-x21,所以x21+y21=2(y1≥0),y2=9x2,在同一坐标内作出半圆x2+y2=2(y≥0)及双曲线y=9x的图像,则要求M的最小值又转化为求两曲线间的最小距离,观察图形且利用曲线的几何性质知直线y=x、半圆及双曲线交点A(1,1),B(3,1)两点间的距离最小,Mmin=|AB|2=8.
  解数学问题时,常规的思考方法是由条件到结论的定向思维,但有些问题按照这样的思维方式寻求解题途径比较困难,在这种情况下,我们可改变思维方式,找到一条绕过障碍的途径,可使学生的思维更具有创造性.
  数学能力的提高在于解题的质量和丰富的解题体验而非解题的数量.解题质量的提升和解题经验的获得,必须引导学生对解题的过程进行再认识,再思考,也就是要对解题的过程进行必要的反思.
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