[在几何教学中如何培养学生发散思维]如何培养学生的发散思维

  创造性思维是完成创造性劳动,培养创造性人才不可缺少的心理因素。创造性思维的实质就是求新、求异、求变,追求创新、发明,打破框框,不拘一格,具有鲜明的主动性和独创性。集中型思维和发散型思维是构成创造性思维的必要成分,对创造性思维来说,二者缺一不可。但是,在创在性思维的形成和发展中,培养发散型思维尤为重要。
  所谓发散型思维,又叫求异思维,就是从某一点出发,运用全部的信息进行发散性联想,朝着不同的方向,去探索多种解决问题的方案的思维过程。发散思维一般是在问题存在多种可能的解决方案,但却不能肯定哪一种是正确的情况下进行的,发散思维开始时往往是在常识范围内进行思索,通过不断摸索尝试,反复变通,找到新的发散方向,产生新型成分。发散型思维方法是向外扩展的,有可能找到更多更好的方案。因此,发散型思维具有多向性、独立性、探索性、运动性等特征,它在创造性思维中占有主导地位。
  数学是思维的体操,因此,数学教师在教学中必须研究教材、研究学生、研究教法、研究学法。创设最佳思维情境,激发学生的学习兴趣,有计划、有目的地培养学生的发散思维。牛顿说过:“例子有时比定律更重要”。因此,精选典型习题,鼓励学生一题多解、一题多变,进行归纳、总结,是培养发散思维的重要方法。
  求线段的比及比例线段的证明是平面几何重要内容之一,也是学生普遍感到棘手的问题。究其原因有二,其一:不知如何构造相似三角形;其二:不知如何添加平行线,构造平行线分线段成比例。下面结合一个例题谈谈具体做法。
  一、一题多解,思维发散
  让学生用已学过的知识从不同角度、不同方向,多方位观察,纵横联想,积极探索,大胆猜测,这是寻求解决问题的各种方案的集中表现。一题多解就是这种理论的具体化。因此一题多解对于调动学生学习数学的积极性、主动性,拓宽解题思路,培养学生的探索精神和发散思维能力有着重要的意义。通过各种方法的讨论和比较,可以达到择优弃劣,提高解题速度和质量的目的,有利于学生思维品质的发展。
  例:已知,如图(1),B、E分别是DC和AB的中点, 延长DE交于点F,求 的值。
  创设思维情境,引发学习动机,教师要精心设疑、激疑,从而转化为强烈的学习要求。求线段的比必须有相似三角形或平行线分线段,但和所在的三角形不相似,怎样添加辅助线,构造成比例线段呢?启发学生回忆:经常过线段的中点作平行线。
  解法一:如图(1-1),作 交 于点 ,
   是 的中点, ,又 , , 。
  解法二:如图(1-2),作 交 于点 , 是 的中点, , 又 是 的中点, , 。
  解法三:如图(1-3),连 ,过点 作 分别交 于点 , 是 的中点, 是 的中点,
   ,又 是 的中点, , , 。
  解法四:如图(1-4),连 ,作 别交 的延长线于点 ,连
  作 别交 于点 , 是 的中点,
  又 是 的中点, ,又易证 ,
   , , , ,即 。
  解法三:如图(1-3),作 交 于点 , 是 的中点, 是 的中点, , , , 。
  解法四:如图(1-4),作 交 于点 , 是 的中点, ,又 是 的中点, , ,
  展示思维过程,指导学生联想、探索、总结,指导学生在实践的基础上有所发现、有所突破、有所创新,这是发展发散思维的要求。引导学生及时总结这四种解法的共同之处:过线段的中点作平行线,构造出平行线分线段成比例定理的条件,且三角形中位线在每种解法中都发挥着巨大的贡献。如果不过中点,比如过不是中点的分 作平行线是否也能求解呢?
  解法五:如图(1-5),作 交 于点 , , , , , , , ,
  解法六:如图(1-6),作 交 于点 , , ,又 , , , , ,
  调动学生学习积极性,人人开动脑筋,个个发挥聪明才智,不仅达到提高解题能力的目的,而且把教学推向一个新的台阶。刚才过三个“分点”作平行线有种解决方案,那么过三个“端点”是否也有解决方案呢?引路指津,诱导思维。
  解法七:如图(1-7),作 交 的延长线于点 , 是 的中点, 是 的中点, , , ,
  解法八:如图(1-8),作 交 的延长线于点 , 是 的中点, , , ,即 , 解得
  解法九:如图(1-9),作 交 的延长线于点 , 是 的中点, 是 的中点, , , , ,
  解法十:如图(1-10),作 交的延长线于点 , 是 的中点, 是 的中点, ,
  解法十一:如图(1-11),作 交 的延长线于点 , 是 的中点, ,又 , , ,
  解法十二:如图(1-12),作 交 的延长线于点 , 是 的中点, ,又 是 的中点, , , , 。
  如此一题多解,不仅开阔了学生的视野,提高了学习的兴趣,使学生的知识更灵活、更牢固,而且使学生的发散思维能力得到锻炼和培养。
  二、一题多变,巩固发散
  美国著名数学家G•波利亚曾说过:“一种想法使用过一次是一个技巧,经过多次使用,就可以成为一种方法”。一题多变即变式练习是数学中训练思维的常用手段之一,数学题目往往能进行改造、变换。如题目的多种叙述方式、交换条件和结论、削弱条件或加强条件等。因此,在例题的选讲中,不能仅仅满足于就题论题,应注意多角度、多途径、全方位地对例题进行分析和挖掘,对例题进行“一题多变”,探索例题的解法和解题规律。这样不但能以点串线、举一反三,有利于调动学生向学习的兴趣和积极性,从而将知识深化,而且能较好地培养学生的发散思维能力,防止思维僵化,提高解题能力。
  变式1:例题中 、 、 它们各自被分割的两条线段之比现在都知道了,那么 与 的比值是多少?能求出了吗?
  变式2:如果将例题中“ 为 的中点”改为 与 的比值是2,能否还有办法求得 与 的比值吗?
  变式3:已知,如图(2), ,求 的值。
  上面变式1和变式2中的图形没变,只是比值变动而已;变式3的图形几乎一样,只是此处仅一个中点。下面的两个习题表面上看图形变化很大,研究后发现可以去掉图形中的某线段,解法就一样了。
  变式4:已知,如图(3),△ 中, 为 上一点, , 是 的中点,求 的值。
  变式5:已知,如图(4),△ 中, , 是 边上的高, 是 的中点, 的延长线交 于 ,求证
  上面的五个题目都有十二种解法,由于篇幅所限,不再一一赘述。如此借题发挥,一题多变,以点串线,对培养学生由表及里、由此及彼的思维方法起到了触类旁通的效果,同时又巩固了发散思维。
  通过上述各题的练习,让学生体会数学的奥妙,勤于思考,多做、多总结,就会发现许多问题都有多种解法,同时许多问题的解法又是类似的,只要做个有心人,必定会事半功倍。作为数学教师,要深入钻研教材,精心设计教法,充分利用典型例题的延展性、开拓性,引导学生积极联想,激发学生的学习兴趣和求知欲望,培养学生的发散型思维。以上只是笔者在教学中的一点粗浅的体会,不足之处有待于今后不断探讨、求索。
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  收稿日期:2011-10-29

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