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节点文献

浅谈初中数学动态思维的培养

 

数学是思维的体操。中学数学按表现形式分为形式逻辑思维和辩证逻辑思维。
辩证思维是数学的灵魂,它的内涵丰富,动态思维是其一,它是用运动的观点来理解和解决问题的思维方式。本文结合教材浅谈动态思维能力的培养.
一、挖掘教材中的动态思维因素
静中有动、动中有静。
教育心里认为,直观教学可培养和发展学生的观察能力、思维能力,如果我们在概念和定理教学中把看似“死”的知识点变成“活”的血液,在头脑中形成直观效应,这不仅揭示了知识点的发生、发展过程,对它们的形成过程有一个完整理解、记忆、运用,而且可以培养学生的动态思维和想象能力。如:圆的概念的教学,可用演示其形成过程,通过演示充分体现概念的背景—运动。从“静”中看到“动”,从“动”中看到“静”,动静相存。
二、挖掘思维题中的动态思维因素
1、以静制动、动中窥静
如:一轮船以30km/h的速度由西向东航行,在途中接到台风警报,台风中心正以20km/h的速度由南向北移动.已知距台风中心200km区域(包括边界)都属于受台风影响区.当轮船接到台风警报时,测得BC=500km,BA=300km.
1)? 如果轮船不改变航向,轮船会不会进入台风影响区?你采用什么方法来判断?
2)? 如果你认为轮船会进入台风影响区?从接到警报开始,经多少时间就进入台风影响区?
素材中动态问题有代表性、挑战性、船在动,台风也在动,教学中展开合作学习解决三个问题①如何判断轮船是否进入台风影响区;②BC的长能计算吗?③如果要计算BC的长,如何排除BC随时间的变化的影响.合作学习期间要关注①合作学习的进展;②合作过程中有困惑吗?③需要提示吗?在这期间我邀请一位数学程度较好的同学与我一起模拟演示台风与轮船的运行,并提示:运动到某一时刻时轮船与台风中心的位置固定吗?如果是固定的,你能计算出此此时轮船与台风中心的距离吗?以引导、启发学生的思维.多重因素的影响下,学生的思路豁然开朗,发现问题的关键是提炼出Rt△AB1C1,即要捕捉到运动中的“静态”瞬间,构造出直角三角形,再利用勾股定理求出B1C1的长与200进行比较可解决问题.
2、以动制静,静中观动
甲、乙两人从A、B两地同时出发,甲骑自行车,乙骑摩托车,沿同一条路线相向匀速行驶.出发后经3小时两人相遇.已知在相遇时乙比甲多行驶了90千米,相遇后经1时乙到达A地.问甲、乙行驶的速度分别是多少?
本例是一个静态的数学问题,教师宜引导学生尝试提出新的数学问题,要求学生至少能提出下列三个问题中的两个问题并解答:
①求A、B两地的距离?
②甲、乙两人出发1小时后,他们相距有多少千米?3.5小时时,又相距多少?
③求经过几小时后,两人相距30千米?
显然,提出问题①是容易的,对类似于问题②的提出,是学生自主探究、寻找发现问题的结果.如果感到学生的困难,教师可画图做心理暗示,以激发学生的思维,由于有n个答案,教师把握分寸;问题③是动态思维的升华,利于教师发现数学人才.在这一过程中学生自觉与不自觉借助图形帮助分析,使用数形结合的方法去寻找和发现问题,巩固加深对范例的理解,数学思维能力得到充分的发展,达到懂一题会一片的思维境界.
有些问题,如果只停留在问题原有的表象去探讨解决问题的方法,虽然问题得到解决,但是最终找不到有效的办法,也限制了学生思维的可创性。这时,我们应将思维由静态向动态转化,引导学生去探讨究解决问题的最有效方法。,从下面的例题中去谈谈静止到运动的教学引导。
例如图:在梯形ABCD中,
AD∥BC,AB=CD,AC⊥BD,梯形的
面积是49cm2,∠ACB=450,则梯形
ABCD的高是( )cm。
(1)、静止思维探讨问题的难度
根椐题设的条件,如果我们的思
维只停留在原有的图形上,解决这个问题将变成复杂,并且有一定的难度。这是一道填空题,如果是考题,我们将花费很多没有必要的时间。按照原图形,若要求梯形的高(设高为hcm),利用梯形的面积公式,就应该先解决上下底之和(AD+BC),这是问题的难点。设AC交BD于O点,由题设条件可知△AOD和△BOC为等腰直角三角形,又有△AOB≌△DOC,我们引用代数方法解决这个问题。
解:设OA=OD=cm, OB=OC=cm (x>0,y>0),则有
AD=x cm, BC=y cm
∴AD+BC=x +y
∵(AD+BC)h=49
∴(x +y)h=49
∴(x + y)h=49
∵S△AOD+S△BOC+S△AOB+S△DOC=49
∴2+2++=49
∴(x + y)2=98 而x>0,y>0, 则x + y=7
∴7h=49
∴h=7(cm)
在原图形上,问题虽然得到解决,但必定不是最佳的方法,因为思维静止在原图形上,解决这样一道填空题,花费了太多的时间,这不是我们提倡的思维方法,从教学引导上,也不是我们最终的目的,我们的教学目标是培养学生的创新思维。
(2)、运动思维探讨问题的简易
如图:我们用运动思维的方法来
解决这个问题。作AE⊥BC于E,作CF
垂直AD的延长线于F,根椐题设条件可
知△AEC为等腰直角三角形,即EA=EC,
3、动静结合? 提高动态思维
《标准》关于初中“解决问题”的课程目标要求:形成解决问题的一些基本策略,体验解决问题策略的多样性,发展实践能力与创新精神.有了前两个学年的学习经历,对于动态问题具备了一些基本的解题策略,为九年级进一步学习动态问题打下了基础.为形成和提高学生的动态思维,使学生在这一阶段能够独立地解决动态类问题,创造性地使用所学习的知识.如图:
B船位于A船正东26km处.现在A、B两船同时出发,A船以12km/h的速度朝正北方向行驶,B船以5 km/h的速度朝正西方向行驶.何时两船相距最近?最近距离是多少?
学习本例,可以选择动与静相结合的策略来解答,构造图形,捕捉Rt△AA/B/,是知识的再现.学生已能自主利用勾股定理,用含有时间变量的代数式表示A/B/,如:设经过t(h)后,A、B两船分别到达A/、B/处,则两船之间的距离为:A/B/2=(26-5t)2+(12t)2
(26-5t)2+(12t)2最小即可
动与静是矛盾的两个方面,动中有静,静中有动,它们在一定条件下是能相互转化的.当遇到动态问题时,要善于动中取静,先把动态问题转化为静止状态来解决,然后再从静态转到动态,即:动静结合,这一思维过程要借助图形分析.这种动态思维方式体现了由一般到特殊,再由特殊到一般的数学思想.这种动态思维方式对解答类题具有指导作用.
总之,教师教学时要弄清教材范例的内涵与外延,用发展的眼光看素材,适时引导,使学生形成良好的动态思维能力,具备分析和解决动态问题的能力;解动态问题的过程实质是数学建模的过程,是创新的过程,.因此夯实基础是关键;用好素材,适当变式和拓展训练,开阔学生的视野,提高应变能力,面对新的动态问题时能够从容应对.
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