高中數(shù)學(xué)解題思維訓(xùn)練省名師優(yōu)質(zhì)課獲獎?wù)n件市賽課一等獎?wù)n件

高中數(shù)學(xué)解題

思

維

訓(xùn)

練

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數(shù)學(xué)教學(xué)目標(biāo)在于培養(yǎng)學(xué)生思維能力。要做到這一點，首先要培養(yǎng)學(xué)生良好思維品質(zhì)。

實際上，良好思維品質(zhì)往往包含以下幾個方面：思維變通性、思維反思性、思維嚴(yán)密性和思維發(fā)散性。

培養(yǎng)良好思維品質(zhì)路徑是進(jìn)行有素訓(xùn)練。本教程將結(jié)合中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)實際情況，著重進(jìn)行這方面訓(xùn)練。第2頁第一講數(shù)學(xué)思維變通性訓(xùn)練1.思維變通性概念在數(shù)學(xué)教學(xué)中，思維變通性表現(xiàn)為：能善于依據(jù)題設(shè)中詳細(xì)情況，提出新構(gòu)想和解題方案。它表達(dá)學(xué)生在智力活動中靈活程度上差異，是數(shù)學(xué)思維主要品質(zhì)之一。數(shù)學(xué)問題千變?nèi)f化，要想既快又準(zhǔn)處理好數(shù)學(xué)問題，用一套固定方案，是行不通，必須視其詳細(xì)情況，靈活確定解題方案。也就是說，必須含有思維變通性，依據(jù)數(shù)學(xué)思維變通性主要表達(dá)，本課程將著重進(jìn)行以下幾個方面訓(xùn)練：第3頁小資料：《怎樣解題》G.波利亞

第一：你必須搞清問題搞清問題：未知數(shù)是什么？已知數(shù)據(jù)是什么？條件是什么？滿足條件是否可能？要確定未知數(shù)，條件是否充分？或者它是否不充分？或者是多出？或者是矛盾？把條件各部分分開。你能否把它們寫下來？第二：找出已知數(shù)與未知數(shù)之間聯(lián)絡(luò)。假如找不出直接聯(lián)絡(luò)，你可能不得不考慮輔助問題，你應(yīng)該最終得出一個求解計劃。

擬訂計劃：你以前見過它嗎？你是否見過相同問題而形式稍有不一樣？你是否知道與此相關(guān)問題？你是否知道一個可能用得上定理？看著未知數(shù)！試想出一個含有相同未知數(shù)或相同未知數(shù)熟悉問題。這里有一個與你現(xiàn)在問題相關(guān)，且早已處理問題。你能不能利用它？你能利用它結(jié)果嗎？你能利用它方法嗎？為了利用它，你是否應(yīng)該引入一些輔助元素？你能不能重新敘述這個問題？你能不能用不一樣方法重新敘述它？回到定義去。假如你不能處理所提出問題，可先處理一個與此相關(guān)問題。你能不能想出一個更輕易著手相關(guān)問題？一個更普遍問題？一個更特殊問題？一個類比問題？你能否處理這個問題一部分？僅僅保持條件一部分而舍去其余部分，這么對于未知數(shù)能確定到什么程度？它會怎樣改變？你能不能從已知數(shù)據(jù)導(dǎo)出一些有用東西？你能不能想出適于確定未知數(shù)其它數(shù)據(jù)？假如需要話，你能不能改變未知數(shù)或數(shù)據(jù)，或二者都改變，以使新未知數(shù)和新數(shù)據(jù)彼此更靠近？你是否利用了全部已知數(shù)據(jù)？你是否利用了整個條件？你是否考慮了包含在問題中全部必要概念？第三：實現(xiàn)你計劃實現(xiàn)計劃：實現(xiàn)你求解計劃，檢驗每一步驟。你能否清楚地看出這一步驟是否正確？你能否證實這一步驟是正確？第四：驗證所得解回顧：你能否檢驗這個論證？你能否用別方法導(dǎo)出這個結(jié)果？你能不能一下子看出來？你能不能把這個結(jié)果或方法用于其它問題？第4頁（1）善于觀察

做一道數(shù)學(xué)題，大致上有：審題、想題、解題三大段。&

在審題時要細(xì)心觀察。解數(shù)學(xué)題首先要搞清題意。即：正確地感知題目中出現(xiàn)主要概念，分清什么是已知，什么是求（證）。&

在想題時要重視“特殊”已知條件。在探索解題思緒時，往往會感到有些“特殊”已知條件用不上，因而思緒也找不出來。有時即使思緒找出來了，但假如注意到了已知條件中一些“特殊性”，往往能夠發(fā)覺有更為簡便思緒存在。&

觀察法解題有些問題，思索過程只可意會，難以言傳，所以只好用觀察法求解。即：先依據(jù)觀察、猜測應(yīng)用什么樣解，然后進(jìn)行直接驗證。第5頁第6頁分類考查討論：在些數(shù)學(xué)題，解題復(fù)雜性，主要在于它條件、結(jié)論（或問題）包含各種不易識別可能情形。對于這類問題，選擇恰當(dāng)分類標(biāo)準(zhǔn)，把原題分解成一組并列簡單題，有利于實現(xiàn)復(fù)雜問題簡單化。有些結(jié)構(gòu)復(fù)雜綜合題，就其生成背景而論，大多是由若干比較簡單基本題，經(jīng)過適當(dāng)組合抽去中間步驟而組成。所以，從題目標(biāo)因果關(guān)系入手，尋求可能中間步驟和隱含條件，把原題分解成一組相互聯(lián)絡(luò)系列題，是實現(xiàn)復(fù)雜問題簡單化一條主要路徑。

第7頁聯(lián)想是轉(zhuǎn)化問題橋梁。稍具難度問題和基礎(chǔ)知識之間聯(lián)絡(luò)都是不顯著、間接、復(fù)雜。因而，怎樣解題，解題速度怎樣，取決于能否由觀察到特征，靈活利用相關(guān)知識，作出對應(yīng)聯(lián)想，找到突破口，不停深入。

第8頁第9頁數(shù)學(xué)家波利亞在《怎樣解題》中說過，數(shù)學(xué)解題是命題連續(xù)變換?？煽捶}過程是經(jīng)過問題轉(zhuǎn)化才能完成。轉(zhuǎn)化是解數(shù)學(xué)題一個十分主要思維方法。那么，怎樣轉(zhuǎn)化呢？概括講，就是把復(fù)雜問題轉(zhuǎn)化成簡單問題，把抽象問題轉(zhuǎn)化成詳細(xì)問題，把未知問題轉(zhuǎn)化成已知問題。所以，在解數(shù)學(xué)題時，觀察詳細(xì)特征，聯(lián)想相關(guān)問題之后，就要尋求轉(zhuǎn)化關(guān)系。（3）善于進(jìn)行問題轉(zhuǎn)化第10頁有些數(shù)學(xué)題，條件比較抽象、復(fù)雜，不太輕易入手。這時，不妨簡化題中一些已知條件，甚至?xí)簳r撇開不顧，先考慮一個簡化問題。這么簡單化了問題，對于解答原題，經(jīng)常能起到穿針引線作用。第11頁2．思維訓(xùn)練：（1）觀察能力訓(xùn)練

即使觀察看起來是一個表面現(xiàn)象，但它是認(rèn)識事物內(nèi)部規(guī)律基礎(chǔ)。所以，必須重視觀察能力訓(xùn)練，使學(xué)生不但能用常規(guī)方法解題，而且能依據(jù)題目標(biāo)詳細(xì)特征，采取特殊方法來解題。

第12頁第13頁數(shù)學(xué)中，同一素材題目，經(jīng)常能夠有不一樣表現(xiàn)形式；條件與結(jié)論（或問題）之間，也存在著各種聯(lián)絡(luò)方式。所以，恰當(dāng)結(jié)構(gòu)輔助元素，有利于改變題目標(biāo)形式，溝通條件與結(jié)論（或條件與問題）內(nèi)在聯(lián)絡(luò)，把陌生題轉(zhuǎn)化為熟悉題。

數(shù)學(xué)解題中，結(jié)構(gòu)輔助元素是各種多樣，常見有結(jié)構(gòu)圖形（點、線、面、體），結(jié)構(gòu)算法，結(jié)構(gòu)多項式，結(jié)構(gòu)方程（組），結(jié)構(gòu)坐標(biāo)系，結(jié)構(gòu)數(shù)列，結(jié)構(gòu)行列式，結(jié)構(gòu)等價性命題，結(jié)構(gòu)反例，結(jié)構(gòu)數(shù)學(xué)模型等等。第14頁有些數(shù)學(xué)題，內(nèi)容抽象，關(guān)系復(fù)雜，給了解題意增添了困難，經(jīng)常會因為題目標(biāo)抽象性和復(fù)雜性，使正常思維難以進(jìn)行到底。對于這類題目，借助圖表直觀，利用示意圖或表格分析題意，有利于抽象內(nèi)容形象化，復(fù)雜關(guān)系條理化，使思維有相對詳細(xì)依靠，便于深入思索，發(fā)覺解題線索。有些包括數(shù)量關(guān)系題目，用代數(shù)方法求解，道路崎嶇波折，計算量偏大。這時，不妨借助圖形直觀，給題中相關(guān)數(shù)量以恰當(dāng)幾何分析，拓寬解題思緒，找出簡捷、合理解題路徑。

第15頁第16頁第17頁第18頁第19頁第20頁第21頁講評：

我們解題時，常會碰到這么情形：依據(jù)命題條件和結(jié)論，按常規(guī)方法去解題，過程會十分冗繁，有時甚至難以入手。假如能轉(zhuǎn)換一個角度來考慮，則能夠把它變更為我們熟悉而又易于解問題。第22頁第23頁第24頁點評：正與反轉(zhuǎn)化有些數(shù)學(xué)問題，假如直接從正面入手求解難度較大，致使思緒受阻，比如，當(dāng)我們研究一個運算逆運算時能夠轉(zhuǎn)化為它正運算；在處理相關(guān)反函數(shù)問題時，能夠轉(zhuǎn)化為它反函數(shù)來求解。所謂“正反轉(zhuǎn)化”還意味著，假如命題結(jié)論非此即彼時，轉(zhuǎn)化結(jié)論，從而推出矛盾，使問題得以處理。第25頁第26頁第二講

數(shù)學(xué)思維反思性訓(xùn)練

1.

概述

數(shù)學(xué)思維反思性表現(xiàn)在思維活動中善于提出獨立看法，精細(xì)地檢驗思維過程，不盲從、不輕信。在處理問題時能不停地驗證所確定假設(shè)，取得獨特處理問題方法，它和創(chuàng)造性思維親密相關(guān)。經(jīng)過本講訓(xùn)練，加強學(xué)生思維嚴(yán)密性培養(yǎng)他們創(chuàng)造性思維。

第27頁第28頁第29頁第30頁第31頁第32頁養(yǎng)成驗算習(xí)慣，能夠有效地增強思維反思性。如：在解無理方程、無理不等式；對數(shù)方程、對數(shù)不等式時，因為變形后方程或不等式兩端代數(shù)式定義域可能會發(fā)生改變，這么就有可能產(chǎn)生增根或失根，所以必須進(jìn)行檢驗，舍棄增根，找回失根。第33頁第34頁第35頁第三講數(shù)學(xué)思維嚴(yán)密性訓(xùn)練1．概述在中學(xué)數(shù)學(xué)中，思維嚴(yán)密性表現(xiàn)為思維過程服從于嚴(yán)格邏輯規(guī)則，考查問題時嚴(yán)格、準(zhǔn)確，進(jìn)行運算和推理時準(zhǔn)確無誤。數(shù)學(xué)是一門含有高度抽象性和精密邏輯性科學(xué)，論證嚴(yán)密性是數(shù)學(xué)根本特點之一。不過，因為認(rèn)知水平和心里特征等原因影響，中學(xué)生思維過程經(jīng)常出現(xiàn)不嚴(yán)謹(jǐn)現(xiàn)象，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）

概念含糊概念是數(shù)學(xué)理論體系中十分主要組成部分。它是組成判斷、推理要素。所以必須搞清概念，搞清概念內(nèi)涵和外延，為判斷和推理奠定基礎(chǔ)。概念不清就輕易陷入思維混亂，產(chǎn)生錯誤。（2）

判斷錯誤判斷是對思維對象性質(zhì)、關(guān)系、狀態(tài)、存在等情況有所斷定一個思維形式。數(shù)學(xué)中判斷通常稱為命題。在數(shù)學(xué)中，假如概念不清，很輕易造成判斷錯誤。比如，“函數(shù)是一個減函數(shù)”就是一個錯誤判斷。（3）

推理錯誤理是利用已知判斷推導(dǎo)出新判斷思維形式。它是判斷和判斷聯(lián)合。任何一個論證都是由推理來實現(xiàn)，推理犯錯，說明思維不嚴(yán)謹(jǐn)。第36頁第37頁第38頁第39頁第40頁第41頁第42頁注意充分條件、必要條件、充要條件在解題中利用我們知道：假如A成立，那么B成立，即，則A稱是B充分條件。假如B成立，那么A成立，即，則稱B是A必要條件。假如A、B能夠相互推出，則稱是充分必要條件。充分條件和必要條件中我們學(xué)習(xí)中經(jīng)常碰到。像討論方程組解，求滿足條件點軌跡等等。但充分條件和必要條件中解題中作用不一樣，稍用疏忽，就會犯錯。第43頁第44頁·P·C(3,0)yxO圖3－2－1MN第45頁第46頁第47頁第48頁第49頁第50頁第51頁第四講數(shù)學(xué)思維發(fā)散性訓(xùn)練1．

概述數(shù)學(xué)思維發(fā)散性指是對一個問題能從多方面考慮；對一個對象能從各種角度觀察；對一個題目能想出各種不一樣解法，即一題多解。“數(shù)學(xué)是一個有機整體，它各個部分之間存在概念親緣關(guān)系。我們在學(xué)習(xí)每一分支時，注意了橫向聯(lián)絡(luò)，把親緣關(guān)系結(jié)成一張網(wǎng)，就可覆蓋全部內(nèi)容，使之融會貫通”，這里所說橫向聯(lián)絡(luò)，主要是靠一題多解來完成。經(jīng)過用不一樣方法處理同一道數(shù)學(xué)題，既能夠開拓解題思緒，鞏固所學(xué)知識；又可激發(fā)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)興趣和主動性，到達(dá)開發(fā)潛能，發(fā)展智力，提升能力目標(biāo)。從而培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力。