如何在高中数学学习中培养创新能力

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  现代社会的发展,需要大批既有文化知识又能开拓创新的复合型人才,因此培养同学们的创新意识和创新能力,把所学的知识应用于生活,服务于社会,是高中数学学习的重要环节。培养创新能力需从平常抓起,比如,对同一条件,联想多种结论;改变思维角度,进行变式训练;加强一题多解、一题多变、一题多思等都可以培养同学们的创新思维能力。
  创新能力主要体现在创造性思维上,而创新思维是指以新颖、独特的方法解决问题的思维过程。这种思维方式,遇到问题时,能从多角度、多侧面、多层次、多结构去思考,去寻找答案,既不受现有知识的限制,也不受传统方法的束缚。
  比如,我们在平时的学习过程中,针对某些例题习题,不能仅仅局限于理解例题习题的表面形式和考查内容,而应该适当地改变例题习题的形式,充分发挥同学们的思考能力,对例题习题中的信息进行整合,以寻求突破点,运用有关知识组块和形象直觉对问题进行敏锐的分析、推理和类比,迅速发现解决问题的方向或途径。得出问题的答案并不意味着思维活动的结束,而应该把它当作深入认识的开始,这样在寻找简洁灵活的解题方法的过程中,才能再进一步创新、同化、迁移和思考。才能在解决问题的思路、方法、规律等方面进行多角度、多方位的观察、分析、总结和提高。
  例如求函数y=x+2x的最值。
  解:当x>0时,y≥22,当x=2时取等号,故ymin=22;
  当x<0时,y≤-22,当x=-2時取等号,故ymax=22。
  点评:此题比较简单,利用分类讨论思想及均值不等式求解,大部分同学基本上都能完成。若止于此,则此题的价值就没有充分体现出来,此题的深层次内涵就没有充分挖掘出来。如果从此题的结构特点、解题规律和方法的典型性与可行性等方面进行思考、探讨,才能达到横向拓宽和纵向延伸的最高境界。
  创新1:思想方法创新。思考:具备怎样特征的表达式可以化为此类结构式?
  (1)y=x-2+2x;
  (2)y=x+2x-2;
  (3)y=x2+2x+3x;
  (4)y=x2+2x+3x+1;
  (5)y=ax2+bx+cx(ac≠0);
  (6)y=xax2+bx+c(ac≠0)。
  创新2:解题方法创新。思考:具备此结构特点的表达式一定能用均值不等式求解吗?
  (1)y=x+2x(x≥2);
  (2)y=x+2x(x≤-5);
  (3)y=x+2x(0≤x≤1)。
  以上三式利用均值不等式求解都不可行,因为取不到等号,所以只能改为利用函数的单调性求解,利用导数求出函数的单调增(减)区间。(解题略)。
  创新3:知识拓展创新。思考:若将结构式中的“+”改为“-”,解题方法又如何?能否推广到一般情形?
  (1)y=x-2x;
  (2)y=ax+bx(ab≠0)。
  总结:通过对解题过程的不断创新,可以得出如下解题规律:
  图1
  (1)当ab>0时,首选均值不等式求最值,若等号取不到,则改为函数单调性求解。(a>0,b>0时,其图像如图1所示)
  图2
  (2)当ab<0时,利用函数单调性求解。(a>0,b<0时,其图像如图2所示;a<0,b>0时,其图像如图3所示)
  图3
  总而言之,创设问题情境,巧妙设障立疑,是培养创新思维的好方法。对问题进行多方面加工与整合,使思维从单一性向多维性发展,
  真正做到举一反三、触类旁通,才能有效培养思维的创新性,从而提高解题能力。当然,培养创造思维能力不会一蹴而就、立竿见影,需要长期的积累和坚持,同学们一定要脚踏实地,一步一个脚印地来实现。
  作者单位:江苏省无锡市玉祁高级中学
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