文/鄧奎
中學(xué)生數(shù)學(xué)解題思維能力提升策略研究
文/鄧奎
摘要:?jiǎn)栴}是數(shù)學(xué)的心臟,解決問題的需要推動(dòng)著數(shù)學(xué)的發(fā)展,我國(guó)《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》把“數(shù)學(xué)地提出、分析和解決問題(包括簡(jiǎn)單的實(shí)際問題)的能力”作為數(shù)學(xué)課程的主要目標(biāo)。對(duì)于中學(xué)生而言,由于學(xué)生缺乏科學(xué)的指導(dǎo),學(xué)生在面對(duì)一些難題的時(shí)候往往一籌莫展,一些學(xué)生在面對(duì)一些中等題的時(shí)候都顯得很棘手。筆者通過對(duì)以下幾個(gè)方面的闡述試圖探討提高學(xué)生的數(shù)學(xué)解題能力的有效策略。
關(guān)鍵詞:?jiǎn)栴};解題;數(shù)學(xué)思想
中圖分類號(hào):G613.6
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:碼:A
文章編號(hào):號(hào):2095-9214(2015)11-0070-02
1.大膽聯(lián)想——提升思維的廣度
很多數(shù)學(xué)問題都是通過一些我們所熟悉的問題,經(jīng)過再加工而改編來(lái)的。我們?cè)诮忸}過程中,應(yīng)注意數(shù)學(xué)的聯(lián)想思維,將不熟悉轉(zhuǎn)化為我們所熟悉的,將復(fù)雜的轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的。要對(duì)題干出現(xiàn)的式子進(jìn)行合理的改造,將式子轉(zhuǎn)化為我們熟悉的形式。在解題過程中,要充分利用數(shù)形結(jié)合思想。
(1)適當(dāng)添加或刪減題干中的信息,將結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為我們熟悉的
對(duì)于一個(gè)數(shù)學(xué)題目,有的時(shí)候我們總感覺這個(gè)問題很有相似的地方,這個(gè)時(shí)候,我們就要適當(dāng)?shù)奶砑踊騽h減題干中的某些信息,將問題轉(zhuǎn)化為我們平時(shí)所熟悉的,再聯(lián)想熟悉的題目的解決方法,從而達(dá)到解決問題。
解析:對(duì)于f(x+π)=f(x)+sinx,給我們的感覺是很熟悉,但是與我們以前見過的又有些不一樣。但是如果我們將題干中的sinx 去掉,就得到這樣一個(gè)式子f(x+π)=f(x)。顯然這表示函數(shù)f(x)的周期性,然后我們想到求函數(shù)周期性我們要采取的方法是迭代法,從而得到下面的式子:f(x+2π)=
f(x+π)+sin(x+π),進(jìn)一步化簡(jiǎn)可以得到:f(x+2π)=f(x+π)-sinx,聯(lián)立題干的信息,得到:f(x+2π)=f(x),所以得到函數(shù)f(x)周期為2π。
(2)巧妙構(gòu)造函數(shù),利用函數(shù)性質(zhì)解決問題
當(dāng)題干中出現(xiàn)幾個(gè)形式相似的式子,我們將未知數(shù)相同的式子結(jié)合在一起,通過對(duì)式子的整理,然后結(jié)合幾個(gè)結(jié)構(gòu)完全一致的式子,進(jìn)而聯(lián)想到構(gòu)造一個(gè)函數(shù)來(lái)解決問題。
這種類型的問題經(jīng)常出現(xiàn),這就需要我們對(duì)式子進(jìn)行仔細(xì)觀察,然后聯(lián)想構(gòu)造函數(shù),利用函數(shù)的性質(zhì)解決問題。
2.深刻理解——提升思維的深度
很多學(xué)生在解題過程中遇到困難很多時(shí)候不是因?yàn)閷?duì)知識(shí)的不清楚,而是對(duì)數(shù)學(xué)思想方法的缺失。高中學(xué)常見的數(shù)學(xué)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、猜想歸納思想等等。
(1)數(shù)形結(jié)合思想
數(shù)與形是數(shù)學(xué)中的兩個(gè)最古老,也是最基本的研究對(duì)象,它們?cè)谝欢l件下可以相互轉(zhuǎn)化。中學(xué)數(shù)學(xué)研究的對(duì)象可分為數(shù)和形兩大部分,數(shù)與形是有聯(lián)系的,這個(gè)聯(lián)系稱之為數(shù)形結(jié)合,或形數(shù)結(jié)合。它可以幫助人們將抽象的問題變?yōu)橹庇^、形象,便于思考和研究。
A.(-∞,-6)∪(6,+∞)B.(-∞,-4)∪(4,+∞)
C.(-∞,-2)∪(2,+∞)D.(-∞,-1)∪(1,+∞)
當(dāng)我們遇到一些常見的具有幾何意義量的時(shí)候,我么要馬上聯(lián)想到數(shù)形結(jié)合,將代數(shù)問題幾何化。
(2)分類討論思想
當(dāng)我們遇到一件事情不能按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一處理時(shí),常常先分成幾種不同的情況或分類,再制定不同情況或種類的處理規(guī)則或辦法,然后分別加以解決,這中間蘊(yùn)含的就是分類處理(討論)思想,基于此思想所形成的數(shù)學(xué)方法就是分類討論方法(通常也稱為分類討論思想方法)。
當(dāng)我們?cè)谔幚韱栴}的時(shí)候,遇到一個(gè)步驟有幾種可能的時(shí)候,我們不知道書寫哪種的時(shí)候,此時(shí)我們就要進(jìn)行分論討論。
解析:Sn=a1+a2+a3+...+an-1+an=2+22+2×3+...+an-1+an,我們?cè)跁鴮戇^程中,對(duì)于an我們不知道該書寫什么,因?yàn)槲覀儾磺宄詈笠豁?xiàng)為奇數(shù)還是偶數(shù)。此時(shí)我們就要進(jìn)行分類討論。
其他數(shù)學(xué)思想方法此處不再一一詳細(xì)介紹。
3.一題多解——提升思維的靈活度
一道題往往不止一種方法,學(xué)生在解題過程中要不斷探索積極思考,考慮一個(gè)題是否有其他的解法。而對(duì)于一個(gè)類型的題目,學(xué)生要學(xué)會(huì)總結(jié)與歸納,這些一類的題解決方法是一定的,真正做到舉一反三。
例:已知a,b∈R+ab=a+b+3,求ab的最小值
事實(shí)上,對(duì)于多元最值問題,我們總是從這幾方面去思考的,所以這幾種方法也可作為多元最值問題的解題通法。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中要經(jīng)常進(jìn)行總結(jié),對(duì)于一個(gè)精妙的解法要進(jìn)行深度挖掘,嘗試下它是否對(duì)一類題都成立,形成多題一解。
4.結(jié)語(yǔ)
我們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)不僅僅是為了解決數(shù)學(xué)問題,解決數(shù)學(xué)問題有利于提升我們的思維能力,能夠鞏固我們平時(shí)學(xué)習(xí)到的數(shù)學(xué)知識(shí),加深對(duì)知識(shí)的理解以及對(duì)數(shù)學(xué)思想的掌握。當(dāng)我們遇到數(shù)學(xué)難題的時(shí)候,首先要仔細(xì)閱讀題干,從題干中的一些提示聯(lián)想到我們平時(shí)所學(xué)習(xí)的知識(shí),一定要進(jìn)行合理的轉(zhuǎn)化,將不熟悉的轉(zhuǎn)化成熟悉的,將復(fù)雜的轉(zhuǎn)化成簡(jiǎn)單的,將代數(shù)式轉(zhuǎn)化成幾何意義的量等等。平時(shí)要對(duì)一些常見的數(shù)學(xué)問題進(jìn)行總結(jié),體會(huì)相應(yīng)的問題蘊(yùn)含了哪些知識(shí)點(diǎn),以及包含了哪些數(shù)學(xué)思想等等。同學(xué)們?cè)谄綍r(shí)的數(shù)學(xué)解題中可以參考下筆者的這些想法,希望能夠提高中學(xué)生的數(shù)學(xué)解題思維。
(作者單位:西華師范大學(xué)數(shù)學(xué)與信息學(xué)院)
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