新疆生產(chǎn)建設兵團第一師高級中學 任光萍
高中數(shù)學教學中,分類討論教學思想適用于存在多種解題可能性的題型解答過程當中。這種題型不可通過一種思維將解答過程描述完整,因此需要將問題按照特定的條件或者標準劃分,形成多個獨立的問題,最后將所有的解題過程綜合起來,確定出結果。教學環(huán)節(jié)應用此思想可培養(yǎng)學生的邏輯思維,簡化數(shù)學問題,為學生解題提供思路,提高解題效率。
高中數(shù)學中分類討論教學思想的應用應按照特定要求進行,才能確保分類過程的正確性。首先,遵循同一性,在同一次分類過程需依照特定標準和依據(jù)進行。其次,遵循互斥性,即分類之后,各個分項代表的含義互相排斥,元素只屬于一個子項當中。再次,遵循相稱性,分類之后子項的并集需要和母項子項相等。最后,遵循層次性,分類過程包括一次、多次分類,其中一次分類之后,對分類對象進行一次討論;多次分類之后,分別對各個子項展開討論,并將其作為母項繼續(xù)分類,直到討論結果滿足要求。
在應用分類討論時,應明確此教學方法的適用范圍,掌握正確討論的因素。例如,數(shù)學概念、性質(zhì)、定理、公式、圖形、參數(shù)等問題具有不確定性,因此可應用此解題思想。其中在概念方面,可按照絕對值、不等式、二次函數(shù)、直線傾斜角等限制因素展開分類討論;在性質(zhì)方面,可對函數(shù)單調(diào)性以及不等式等展開討論;在圖形方面,可對指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、二次函數(shù)等圖像展開討論;在參數(shù)方面,可針對參數(shù)取值的差異性,合理選取數(shù)學題型的求解方式。
高中數(shù)學的邏輯性較強,在教學環(huán)節(jié),分類討論思想的應用需要對討論類型加以細化,細化討論步驟,明確此方法的應用方向,促使學生高效運用其解決實際問題。通常情況下,分步討論需要三個步驟:首先,對討論對象的屬性加以分析,進一步確定其范疇。在高中數(shù)學中,分類討論的對象主要有五種,其一,當討論對象概念或者屬性具備分段性質(zhì),當涉及討論對象絕對值、值域時,對象為分段函數(shù)或者反比例函數(shù)的時候,可進行分類討論;其二,當討論對象是各種不確定的值共同組成的圖像或者函數(shù)時,可進行分類討論;其三,當討論對象的運算存在多重性,涉及偶數(shù)開平方、除數(shù)為零、正負解情況以及向量乘積時,可使用分類討論;其四,當討論對象為幾何圖形時,且圖形存在相鄰、相交或者相切等關系時,可展開分類討論;其五,當討論對象為應用題、消耗問題或者排列組合問題時,可進行分類討論。其次,針對不同的討論項目展開精細化分析,按照逐級分類的方法,細化各個子項目,保證討論過程的嚴謹性。最后,對各個討論結果展開總結和驗證,確保討論過程言簡意賅。
講解不等式相關題型過程中,常常需要將不等式進行變形或者轉(zhuǎn)化,例如求解不等式的解集時,可先對原不等式展開分析,在化簡過程如果涉及去根號的問題,在化簡時應將不等式兩邊“同正”情況考慮其中,這樣才能在分別“平方”的過程中,保證不等號的方向不發(fā)生改變,之后運用分類討論的思想展開討論。
高中數(shù)學教學中,排列組合問題的求解過程,常常含有各類約束條件,使問題呈現(xiàn)出復雜性特征。使用分類討論這一解題思想,可有效將問題簡化,為學生提供明確的解題思路,提高數(shù)學問題的求解速度。
例如,講解這樣一道和排列組合相關的題型當中:在正方體中選取8個頂點、6面中心點、12棱中點以及正方體中心點,總共27個點,其中三點共線的個數(shù)有幾個?在講解這道習題時,可使用分類討論的思想,按照題意,可將三點共線劃分成三個種類。
第一種:由棱中點作為兩個端點,三點共線個數(shù)為12×3÷2=18(個);
第二種:由兩個端點作為頂點,三點共線的個數(shù)為8×7÷2=28(個);
第三種:由面中心為兩個端點,三點共線的個數(shù)為6×1÷3=2(個)。
綜合以上三種情況,三點共線個數(shù)為18+28+2=48(個)。
總而言之,在高中數(shù)學教學過程中,分類討論這種思想的應用范圍較為廣泛,此思想的運用可化簡復雜的數(shù)學問題,促使學生解題思路更加清晰,突破固有解題模式的限制,培養(yǎng)學生數(shù)學思維。因此,教師在授課環(huán)節(jié),應重點指導學生應用這種解題思想,解決解題過程面臨的困難,以高效的方式學習數(shù)學知識,提高課堂實效。