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- 浅谈数学创新能力的培养
发布时间:2005-09-29
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[关键词]:创新教育、创新精神、培养
[摘 要]: 创新教育已成为当今教育教学改革研究和实验的一个重要课题。江泽民同志指出:教育是知识创新、传播和应用的重要基地,也是培养创新精神和创新人才的摇篮。因此我们在教学工作中要注重培养学生的创新精神和创新能力。本文将从教学的角度谈谈创新教育的内容和培养。
[主要内容]:
一、 培养学生学习数学的兴趣,激发学生创新意识。
在数学教学过程中,通过有趣的故事和与实际有关的例子,说明数学在实际生活中及在科技发展中的作用,使学生认识学习数学的意义、鼓励学生学习成才,并积极参加数学实践活动,激发学生学习数学的兴趣。
例如在引入正整数指数函数的概念时,可以给学生讲述一个有趣的故事:“棋盘中的学问”。由故事得到棋盘格数与麦粒数的如下表格:
棋盘格数(第n格) 1 2 3 … 64
麦粒数(y) 2 4 8 … 2 64
因此得到麦粒数与棋盘格数的函数关系式: y =2 n
通过这个有趣的故事还让学生加深了对“指数爆炸”的理解,激发他们学习指数函数的兴趣。
二、 注重学生思维能力的培养,训练创新思维。
数学是思维的体操,因此,若能对数学教材巧安排,对问题引导,创设一个良好的思维情境,对学生的思维训练大有益处。在教学中打破“教师讲,学生听”的常规教学,变“传授”为“探究”,充分暴露知识的形成过程,促使学生一开始就进入创新思维状态中,以探索者的身份去发现问题、总结规律。
数学解题中要引导学生多方位观察,多角度思考,广泛联想,培养学生敏锐的观察力和活跃的灵感,解题后让学生进行反思和引申,鼓励学生积极求异和富有创造性的想象,有意识地训练学生的创新思维。在解决某些数学问题时,更应发挥学生的创新思维能力,激发引导学生产生一些巧妙的解法,摆脱我们在定势思维下解题受阻的困境,优化解题策略。如以下两个例子:
1、构造函数解变量题
例1:已知不等式(log2x)2+(t-2) log2x-t+1>0,对于一切x∈[-2,2]恒成立,试求x的取值范围。
分析:本题若着眼于关于log2x的二次不等式,则应视t的不同情况进行分类求解,且不易获得正确答案。若构造一个一次函数,则问题可以迅速获解。
解:设函数f(t)=( log2x-1) t+(log2x)2-2 log2x+1,
由题意,要使f(t) >0, 对一切x∈[-2,2]恒成立,只需:
f(2)>0且f(-2)>0.
即:2( log2x-1) +(log2x)2-2 log2x+1>0,且
2( log2x-1) +(log2x)2-2 log2x+1>0.
解这两个方程得:log2x<-1或 log2x>3 .
即:08.
2、“正难则反”的解题策略
有些问题如果从正面去考虑,往往显得比较繁琐,不妨退一步,从反面去考虑,或许会有海阔天空的感觉。
例2:已知集合A={x|x2-4mx+2m+6=0},B={x|x<0},若A∩B≠φ?,求实数m的取值范围。
分析:A∩B≠φ,说明集合A是由方程x2-4mx+2m+6=0…①的实根组成的非空集合,并且方程①的根有三种情况,分别是:ⅰ)有两负根;ⅱ)有一负根,一零根;ⅲ)一负根,一正根。
可见,从正面考虑非常繁琐,这时我们从问题的反面入手,采用“正难则反”的解题策略。
即:先由△≧0,求出全集U,然后求方程①两根均为非负时m的取值范围,最后再利用“补集思想”求解。
解:设全集U={m|△=(-4m)2-4(2m+6) ≧0}
={m|2m2-m-3≧0}
={m|m≦-1,或m≧3/2}.
若方程x2-4mx+2m+6=0的两根x1,x2均为负数,则
m∈U,x1+x2=4m≧0,且x1x2=2m+6≧0。
解得m≧3/2.
∵{m|m≧3/2}在U中的补集为{m|m≦-1},
∴实数m的取值范围为{m|m≦-1}。
三、 加强数学能力的培养,形成创新技能。
数学能力是表现在掌握数学知识,技能,数学思想方法上的个性心理特征。其中数学技能在解题中体现为三个阶段:探索阶段------观察、试验、想象;实施阶段----推理、运算、表述;总结阶段-----抽象、概括、推广。因此,在数学教学中应加强解题的教学,教给学生学习方法和解题方法的同时,进行有意识的强化训练;自学例题,图解分析、推理方法、理解数学符号、温故知新、归类鉴别等等。学生在运用这些方法的过程中,掌握相应的数学能力,形成创新技能。
比如我们在做了大量的有关函数图像变换的题目后总结出函数图像变换法有三种形式:
1、 平移变换:
h>0,图像右移个单位
y=f (x) y=f (x-h)
h<0,图像左移 h 个单位
k>0,图像上移k个单位
y=f (x) y=f (x)+k
k<0,图像下移 k 个单位
2、 伸缩变换:
0<ω<1, 图像伸长
y= f (x) y= f (ωx)
ω>1, 图像缩短
3、对称变换:
x轴
y= f(x) y= f(x)
y轴
y= f(x) y= f ( x )
直线x=a
y= f(x) y= f (2a x )
直线 y=x
y= f(x) y= f -1 ( x )
原点
y= f(x) y= f ( x )
保留y轴右边的图像,并做其关于y轴的对称图形
y= f(x) y= f ( x )
去掉y轴右边的图形
保留x 轴上方的图形
y= f(x) y= f ( x )
将轴下方的图形翻折上去
四:开发情感智力教育,培养创新个性品质。
美国学者阿瑞提在《创造的秘密》一书中提出:“尽管创造者要具有一定的智力,但高智商并不是高创造力的先决条件。“可见,创新过程步步仅仅是纯粹的智力活动过程,它还需要以创新情感为动力,以良好的个性品质做后盾。
培养学生的创新精神不是一朝一夕就可以取得明显成效的,它是一个系统的过程,在教学中必须循序渐进、长期坚持,需要教师在教学中不断总结经验教训,不断取长补短。只有这样才会取得预期的效果。