●陳伊遐 (鄞州高級中學 浙江寧波 315194)
領悟數(shù)學思想 提升解題能力
●陳伊遐 (鄞州高級中學 浙江寧波 315194)
學生往往容易掌握數(shù)學方法,但缺乏對數(shù)學思想的關(guān)注.而運用數(shù)學思想解題既沒有針對特定的數(shù)學內(nèi)容,也沒有固定的解題模式,是在掌握數(shù)學本質(zhì)基礎上的靈活運用.因而,教師在平時的數(shù)學教學中應積極滲透數(shù)學思想,以逐步深入的方式使學生領悟數(shù)學思想,進而提升學生的數(shù)學解題能力,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,真正減輕學生的學業(yè)負擔.中學數(shù)學中常見的數(shù)學思想有:數(shù)形結(jié)合思想、分類討論思想、函數(shù)與方程思想、整體思想、化歸思想等.
學生普遍感到2010年浙江省數(shù)學高考試題比往年難,主要原因是出現(xiàn)了一些新穎的題型,而涉及內(nèi)容并未超出考試大綱.由于缺乏對數(shù)學思想的領悟,學生對這類題目感到束手無策.下面以2010年浙江省數(shù)學高考試題為例,闡述數(shù)學思想在解題中的運用.
數(shù)形結(jié)合思想是將抽象的代數(shù)與直觀的圖形建立聯(lián)系,使抽象思維和形象思維結(jié)合,通過對數(shù)形的轉(zhuǎn)化,利用幾何的直觀性,使數(shù)學問題化難為易.數(shù)形結(jié)合思想可以培養(yǎng)學生思維的靈活性、形象性.
(2010年浙江省數(shù)學高考試題)
解設x+y=b,則有y= -x+b,即為圖1中一族斜率為-1的平行線,其中b為直線的截距.由x+y的最大值為9知,這族平行線中最上方的一條直線方程為x+y=9,易求與直線2x-y-3=0的交點為(4,5),顯然點(4,5)在直線 x-my+1=0上,代入解得m=1.故選C.
圖1
圖2
反思理解式x+y=b中b的幾何意義,借助幾何圖形,例1中線性規(guī)劃問題就不難解決.例2中的函數(shù)問題顯然可畫圖解決.
分類的對象需是確定的,標準應同一的、不遺漏、不重復.明確討論對象,確立分類標準,正確分類,然后分別加以討論.分類討論是解決問題的一種邏輯方法,也是一種重要的數(shù)學思想.有關(guān)分類討論思想的數(shù)學問題在高考試題中占有重要的位置,因為它不僅具有明顯的邏輯特點,而且能訓練思維的條理性和概括性.
反思本題對a及x4范圍的考慮都用到了分類討論思想,例2中先考慮b=0的情形,然后考慮b=-1及b=1的情形,也是分類討論思想的一種體現(xiàn).可見一道題的解決常常是幾種數(shù)學思想綜合運用的結(jié)果.
函數(shù)與方程都是中學數(shù)學中的重要內(nèi)容,也是解決數(shù)學問題經(jīng)常使用的數(shù)學思想.函數(shù)思想就是用運動、變化的觀點,分析和研究具體問題中的數(shù)量關(guān)系,通過函數(shù)的形式把這種數(shù)量關(guān)系表示出來并加以研究,從而使問題獲得解決.
在解數(shù)學問題時,人們通常習慣于把它分成若干個簡單的問題,然后再各個擊破,分而治之.有時,研究問題若能有意識地放大考查問題的“視角”,將需要解決的問題看作一個整體,通過研究問題的整體形式、整體結(jié)構(gòu),并注意已知條件及待求結(jié)論在這個“整體”中的地位和作用,然后通過對整體結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)化使問題獲解,這種從整體觀點出發(fā)研究問題的心理活動過程,可以稱為整體思想.由于這種思維具有一定的簡約性和跳躍性,掌握起來有一定難度.整體思想具體可分為整體觀察、整體代入、整體變形、設而不求等,在解題時,要從問題的條件和結(jié)論出發(fā),抓住整體結(jié)構(gòu),使問題化為熟悉的數(shù)學模型,從而解決問題.
化歸是將未知向已知轉(zhuǎn)化,是一種重要的思維模式,也是解決數(shù)學問題的一種重要的思想.正是通過不斷的轉(zhuǎn)化,把不熟悉的問題轉(zhuǎn)化為熟悉的問題,把不規(guī)范的問題轉(zhuǎn)化為規(guī)范的甚至模式化的問題.轉(zhuǎn)化有等價轉(zhuǎn)化與不等價轉(zhuǎn)化,等價轉(zhuǎn)化要求轉(zhuǎn)化過程中前因后果是充分必要的,不等價轉(zhuǎn)化的過程則是充分或必要的,因而需對所得結(jié)論進行必要的修正.如例3中,由