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在数学教学中,我们的学生数学基础扎实,但对富有挑战性和创造性的问题的解决情况令人深思,故培养创新意识应成为数学教育的一大重任。设想是数学上很独特的思维方式,分析的成败往往系于设想是否大胆和合理,设想是分析过程中不断获得新势头的动力。因此,设想能力的培养在数学思维训练中占有十分重要的地位。
一、创设问题,合情推理
大家都知道等差、等比数列都有求和公式,现在的问题是数列1 ,2 ,…n ,…,其前n项和S =1 +2 +3 +…+n 是有公式可求吗?
特殊之中蕴涵着一般,朋友们不妨先取几个特殊值算算,看看说不定有什么规律。
提问1:让学生动手算一算结果如何?
由学生得出:s =1,s =9,s =36,s =100,s =225,……
接着提出问题2:数值结果有什么规律?
引导学生得出都是完全平方数:s =1 ,s =3 ,s =6 ,s =10 ,s =15 ,……
问题3:平方下的底数有没有什么规律?
1=1,3=1+2,6=1+2+3,10=1+2+3+4,15=1+2+3+4+5,…
通过提问创设问题,让学生自己去推测S 的求和结果,学生可以得出S =(1+2+…+n) (数值体验、合情推理)。
二、设想问题成立
还未动手, 就“设想问题已解”,这是数学上最大胆、最基本、最朴素的幻想,它既适用于要证明的问题,也适用于要寻求的问题。靠着设想,引导学生发现世外桃源的洞口,看到透出的一丝亮光,使学生觉得数学并不那么枯燥无味。事实上,每道数学题都有自己的切入口,关键是必须把解决问题的切入口找到,教学时难就难在如何把学生引导到这个切入口。
例1.已知双曲线2X -2Y =1的两个焦点分别为F ,F ,P为动点,若|PF |+|PF |=2a,a为定值(其中a>1),cosF PF 最大值为 。
(I) 求动点P的轨迹E的方程。
(II) 过点N(- ,0)作直线L交轨迹E于A、B两点,设点M(-2,0),判断∠AMB的大小是否为定值,并证明你的结论。
此题的第二步并没有告诉我们该定值是什么,故会增解题的难度,因此,我们首先必须想法猜测出关于该定值的信息。
由(I)可得E的轨迹方程为 + =1。
当L⊥x轴时,直线L的方程为x=- ,代入 + =1解得A,B的坐标分别为(- , )和(- ,- ),∴ • =0,∴∠AMB=90°。可猜测∠AMB=90°为定值,因此我们也就知道了此题的目的就是要获得 • =0的结果成立,即可完成。
例2. 以F (0,-1),F (0,1)为焦点的椭圆C过点P( ,1)。
(I) 求椭圆C的方程
(II) 过点S(- ,0)的动直线L交椭圆C于A、B两点,试问:在坐标平面上是否存在一个定点T,使得无论L如何转动,以AB为直径的圆恒过点T?若存在,求出点T的坐标;若不存在,请说明理由。
在这题的第二步中与例1的第二步一样,要先找到定点T。这里面实际上也涉及由特殊到一般的思维进行创新的探究方法。
由(I)得椭圆C方程:x + =1。
①由过点S(- ,0)的动直线的斜率为0,得直线L:y=0与x + =1的交点A(-1,0),B(1,0),则AB为直径的圆为D 的方程为x +y =1。
②由过点S(- ,0)的动直线的斜率不存在,得直线L:x=- 与x + =1的交点A(- ,- ),B(- , ),则AB为直径的圆为D 的方程为:(x+ ) +y = ,D 和D 相交于点T(1,0)
可猜测若恒过点T,则T点的坐标为(1,0),接下来的做题就比较水到渠成,只要能证明 • =0恒成就够了。
数学设想实际上是一种数学想象,是人的思维在探索数学规律、本质时的一种策略。它对于创造性是至关重要、不可缺少的。设想是否符合实际、是否可行,与经验理论基础、方法都有很大的关系。经验越丰富,理论基础越扎实,方法越正确,设想的预见性就越高。在教学中,教师要重视数学设想,培养学生的探究能力。
注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”
一、创设问题,合情推理
大家都知道等差、等比数列都有求和公式,现在的问题是数列1 ,2 ,…n ,…,其前n项和S =1 +2 +3 +…+n 是有公式可求吗?
特殊之中蕴涵着一般,朋友们不妨先取几个特殊值算算,看看说不定有什么规律。
提问1:让学生动手算一算结果如何?
由学生得出:s =1,s =9,s =36,s =100,s =225,……
接着提出问题2:数值结果有什么规律?
引导学生得出都是完全平方数:s =1 ,s =3 ,s =6 ,s =10 ,s =15 ,……
问题3:平方下的底数有没有什么规律?
1=1,3=1+2,6=1+2+3,10=1+2+3+4,15=1+2+3+4+5,…
通过提问创设问题,让学生自己去推测S 的求和结果,学生可以得出S =(1+2+…+n) (数值体验、合情推理)。
二、设想问题成立
还未动手, 就“设想问题已解”,这是数学上最大胆、最基本、最朴素的幻想,它既适用于要证明的问题,也适用于要寻求的问题。靠着设想,引导学生发现世外桃源的洞口,看到透出的一丝亮光,使学生觉得数学并不那么枯燥无味。事实上,每道数学题都有自己的切入口,关键是必须把解决问题的切入口找到,教学时难就难在如何把学生引导到这个切入口。
例1.已知双曲线2X -2Y =1的两个焦点分别为F ,F ,P为动点,若|PF |+|PF |=2a,a为定值(其中a>1),cosF PF 最大值为 。
(I) 求动点P的轨迹E的方程。
(II) 过点N(- ,0)作直线L交轨迹E于A、B两点,设点M(-2,0),判断∠AMB的大小是否为定值,并证明你的结论。
此题的第二步并没有告诉我们该定值是什么,故会增解题的难度,因此,我们首先必须想法猜测出关于该定值的信息。
由(I)可得E的轨迹方程为 + =1。
当L⊥x轴时,直线L的方程为x=- ,代入 + =1解得A,B的坐标分别为(- , )和(- ,- ),∴ • =0,∴∠AMB=90°。可猜测∠AMB=90°为定值,因此我们也就知道了此题的目的就是要获得 • =0的结果成立,即可完成。
例2. 以F (0,-1),F (0,1)为焦点的椭圆C过点P( ,1)。
(I) 求椭圆C的方程
(II) 过点S(- ,0)的动直线L交椭圆C于A、B两点,试问:在坐标平面上是否存在一个定点T,使得无论L如何转动,以AB为直径的圆恒过点T?若存在,求出点T的坐标;若不存在,请说明理由。
在这题的第二步中与例1的第二步一样,要先找到定点T。这里面实际上也涉及由特殊到一般的思维进行创新的探究方法。
由(I)得椭圆C方程:x + =1。
①由过点S(- ,0)的动直线的斜率为0,得直线L:y=0与x + =1的交点A(-1,0),B(1,0),则AB为直径的圆为D 的方程为x +y =1。
②由过点S(- ,0)的动直线的斜率不存在,得直线L:x=- 与x + =1的交点A(- ,- ),B(- , ),则AB为直径的圆为D 的方程为:(x+ ) +y = ,D 和D 相交于点T(1,0)
可猜测若恒过点T,则T点的坐标为(1,0),接下来的做题就比较水到渠成,只要能证明 • =0恒成就够了。
数学设想实际上是一种数学想象,是人的思维在探索数学规律、本质时的一种策略。它对于创造性是至关重要、不可缺少的。设想是否符合实际、是否可行,与经验理论基础、方法都有很大的关系。经验越丰富,理论基础越扎实,方法越正确,设想的预见性就越高。在教学中,教师要重视数学设想,培养学生的探究能力。
注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”