徐冬梅
摘 要:數(shù)學思想方法是數(shù)學知識的核心和精髓,是有效解決數(shù)學問題的重要手段,在學生的學習和思維發(fā)展中起著十分重要的作用。本文從“數(shù)形結(jié)合思想”“分類討論思想”“轉(zhuǎn)化化歸思想”三個方面展開討論,通過分析它們在高中數(shù)學中的應用,旨在幫助學生靈活應用數(shù)學思想解決實際問題,培養(yǎng)數(shù)學綜合素養(yǎng)。
關鍵詞:高中數(shù)學;數(shù)學思想方法;靈活應用
高中數(shù)學的知識較為抽象、復雜,數(shù)學思想能夠幫助學生形成對知識的良好認知,提高思考、分析和解決問題的能力。但同時,由于高中數(shù)學知識的龐雜繁多,許多教師和學生受傳統(tǒng)觀念的束縛,只是一味重視淺層的數(shù)學知識和解題步驟,忽視了背后隱藏的數(shù)學思想,依靠題海戰(zhàn)術去緩慢摸索題目背后的思想,浪費大量的時間和精力,學習效果不甚理想。因此,廣大數(shù)學教師必須要更新教學理念,在教學中加強對數(shù)學思想方法的重視,同時在課堂上逐漸滲透這些思想。
一、利用數(shù)形結(jié)合思想,快速分析問題
數(shù)形結(jié)合思想是將數(shù)量關系和空間圖象結(jié)合在一起的一種思想,由于數(shù)學的學習研究總是圍繞“數(shù)”和“形”進行的,所以數(shù)形結(jié)合思想能夠有效幫助學生抓住問題的本質(zhì),通過將抽象的問題轉(zhuǎn)化為具體的“形”,避開繁瑣的推導和運算,使得解題過程更為簡便。
例如,在“函數(shù)單調(diào)性和奇偶性”的學習中就頻繁地用到了數(shù)形結(jié)合思想。教師可以利用圖象來解釋增減函數(shù)、奇偶函數(shù)的定義,借圖象可舉一些反例來強調(diào)學生往往容易忽略的“任意”二字的含義。在類似“討論函數(shù)f(x)=1/x(x∈R)的單調(diào)性”這樣的問題中,學生很容易將答案寫成“函數(shù)f(x)=1/x在定義域內(nèi)單調(diào)遞減”或是“函數(shù)f(x)=1/x在 內(nèi)單調(diào)遞減”,針對這種常見的問題,教師就可以利用反比例函數(shù)的圖象來解釋為什么該函數(shù)在定義域內(nèi)不是單調(diào)遞減的,幫助學生從圖象直觀地理解概念,找到思維誤區(qū),有效糾正錯誤。此外,在解決函數(shù)問題時,往往也可以應用數(shù)形結(jié)合思想先將簡單函數(shù)圖象作出,再根據(jù)直觀的圖象理清思路,逐步分析。例如在習題“求函數(shù) 的值域”中,就可以先畫出以1/2為底的對數(shù)函數(shù)圖象,從圖象中找到定義域范圍內(nèi)的值域,再將這個值域加3。這樣的做法直觀簡便,不容易犯錯。
二、利用分類討論思想,規(guī)范解題
分類討論思想雖然較為基礎,但其應用十分廣泛,不僅能幫助學生在解題時形成條理清晰的嚴謹思路,而且有助于學生將學過的諸多知識進行歸納總結(jié),形成系統(tǒng)化的知識網(wǎng)絡。
例如,在解決集合問題時,因為集合之間的關系和運算較為繁瑣,有時會出現(xiàn)很多中符合題目要求的情況,此時就可以利用分類討論思想去理清思路。在問題“已知集合 ,集合 ,且A∪B=A,求k的取值范圍”中,學生往往不夠嚴謹,會遺漏B=?這樣的情況,教師就可以在示范講解時,規(guī)范作答:“①B=?時,k+1 2k-1;②B ?時,2k-1 4;k+1 3”。這樣親身示范,逐漸滲透分類討論思想。再如,必修二立體幾何的知識點十分繁雜,教師就可以引導學生進行分類整理,將柱體、椎體和臺體的幾何特征進行歸納總結(jié),再結(jié)合判斷題去分析每一條特征,找到常見的一些題目設置的陷阱,在無形中滲透分類討論思想,使學生在潛移默化中養(yǎng)成嚴謹?shù)乃悸泛土己玫膶W習習慣。
三、利用轉(zhuǎn)化化歸思想,解決復雜問題
許多數(shù)學問題,若是從何正面思考并進行攻克,雖然可行,但其解題過程不論是對計算量還是思維量的要求都十分高,有一定的難度。此時,利用轉(zhuǎn)化化歸思想,采用一定的手段將問題進行變換轉(zhuǎn)化,將未知解的問題轉(zhuǎn)化到已知的、可解的知識范圍內(nèi),化復雜為簡單,化陌生為熟悉,就會事半功倍。
例如,在問題“求函數(shù) 的反函數(shù)的定義域”中,“反函數(shù)”是學生接觸較少的知識,若是從正面思考,就要先求出函數(shù)的反函數(shù),再利用函數(shù)的性質(zhì)結(jié)合圖象來分析其定義域,對學生對定義的理解應用和思維量都有較高的要求,此時可考慮將陌生的知識轉(zhuǎn)化到熟悉的領域內(nèi),即利用“反函數(shù)的定義域就是原函數(shù)的值域”這個知識點,將問題轉(zhuǎn)化為“求函數(shù) 的值域”,就使解題過程變得容易許多。再如,如果按照討論開口方向、對稱軸、判別式、區(qū)間端點值的正負去解決某些一元二次方程根的分布的題目,就需要很高的分析能力和十分嚴謹?shù)乃悸?,學生往往很難想得那么全面。因此,如果方程中出現(xiàn)了參數(shù),并且能將其分離,那么往往采用分離參數(shù)的辦法,將問題轉(zhuǎn)化為求參數(shù)的范圍,就只需要將參數(shù)另一邊的式子看作一個函數(shù),去求解其值域即可。這個過程明顯就簡單了許多。
總之,數(shù)學思想方法在教師在潛移默化中教授給學生的,教師在實踐教學中,要不斷總結(jié)教學經(jīng)驗,并結(jié)合實際的學情,對數(shù)學概念、公式、經(jīng)典題目等進行深入挖掘,幫助學生掌握數(shù)學思想,以使學生能夠舉一反三,達到靈活應用數(shù)學知識的目的。
參考文獻
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