卓為杰
摘要:高中數(shù)學教學講究方法,這個時期學生已經(jīng)具備了較為完善的思維能力,并具有自己的學習習慣以及思考問題的方式,因此這個時期的數(shù)學教學重點應(yīng)該是傳授解題技巧以及如何運用數(shù)學思維解決實際問題的方面。化歸思想是目前高中數(shù)學教學中運用比較普遍的思維方式,對教師教學以及學生解題都具有一定的指導(dǎo)價值,本文針對高中數(shù)學中的化歸思想進行分析研究。
關(guān)鍵詞:化歸思想;高中數(shù)學;指導(dǎo)意義
中圖分類號:G633.6 文獻標識碼:B 文章編號:1672-1578(2016)03-0211-02
從高中數(shù)學新課程標準的要求來看,高中數(shù)學教師應(yīng)該充分借助各種教學方法,來確保教學有效性,同時激活學生思維,提升學生的數(shù)學素養(yǎng),為學生未來的就業(yè)和發(fā)展奠定扎實的基礎(chǔ)?;瘹w思想能夠幫助學生解決很多實際數(shù)學問題,非常值得在實際教學中普及和應(yīng)用。
1.復(fù)雜與簡單的轉(zhuǎn)化
數(shù)學作為應(yīng)用型學科,在教學中教師必須要教會學生如何解題的方法,掌握正確的解題思路,這樣學生通過自己的能力可以獨立完成數(shù)學題目,而在這個過程中,將復(fù)雜轉(zhuǎn)化簡單的思路是非常常見的,也是非常有效的解題方法,學生做題的過程中,常常會遇到單個元素無法解釋和理解的問題,因為這些問題導(dǎo)致毫無解題思路,或者思路被阻斷,那么如果將思維轉(zhuǎn)化一下,將這些單個的元素作為一個整體來看,問題往往引刃而解。
例如:高中代數(shù)幾何中很多三角函數(shù)的問題,計算過程中常見角度的函數(shù)都是熟捻于心,但是有一部分并不常見,角度也不是整角,像22、5°,這時候如果直接計算會十分麻煩。如果使用整體思維,兩個22、5°角是45°,這是學生熟悉的角度,并且對45°的各種函數(shù)計算結(jié)果早已十分熟悉,這個時候運用整體思維,將兩個22、5°角視為一個整體,這個整體就是45°角,從而根據(jù)常用的45°角三角函數(shù)求出22、5°的三角函數(shù)數(shù)值,這樣一來原本復(fù)雜的計算過程,變得簡單,計算難度降低,結(jié)果也會更加準確。比如通過45°的正切函數(shù)來求22、5°的正切函數(shù),如下:
∵22、5°=45°/2根據(jù)半角公式計算可得:
tan45°=tan(22、5+22、5)=1+(tan22、5+tan22、5)/(1-tan22、5的平方)
解得tan22、5=-√2-1,這樣的思維將復(fù)雜的計算步驟簡化了,降低了問題難度,提升了解題效率。
2.正與反的轉(zhuǎn)化
正與反的轉(zhuǎn)化思維,是從正常思維的反面去進行分析和解決問題,在高中數(shù)學中,很多題目運用正向思維很難解決,或者是很難快速解決,但是如果學生轉(zhuǎn)化一下思維,從問題的相反方向去考慮,困難往往迎刃而解,思維也豁然開朗。
例如:若曲線y=x2的所有弦都不能被直線y=m(x一3)垂直平分,求m的范圍。
設(shè)拋物線上存在2點P(x1,x12),Q(x2,x22),直線y=m(x一3)對稱,則:
同時消去x2可得2x12+2x1/m2+1/m2+6m=0,∵x∈R,∴△=4/m2-8(1/m1+6m+1)>0,m<-1/2。那么m<-1/2的時候,存在兩點關(guān)于直線y=m(x一3)對稱,但是從原題來看,所有弦都不可以被直接垂直平分,這個時候運用正反思維轉(zhuǎn)化,也就是m≧-1/2。
3.已知與未知的轉(zhuǎn)化
高中數(shù)學題目中,有很多條件是從題面上看不出的,利用化歸思維能夠挖掘出題目中隱含的條件,幫助學生獲得更多的已知條件,進而更快找到解題的方法,準確解答出問題。已知與未知的轉(zhuǎn)化,要求學生要準確掌握解題技巧,認真觀察題目,仔細分析。
比如:x、y、z是非負數(shù)并且x+3y+2z=3,3x+3y+z=4,求w=2x-3y+z的值域。此題是將多元函數(shù)轉(zhuǎn)化為一元函數(shù),減少未知的個數(shù),也就是將一直條件轉(zhuǎn)化為X的函數(shù),w=9x-6,深入挖掘其中的隱含條件為x、y、z,其中z非負而確定出x的定義域x∈[1/2,1],因此w∈[-3/2,3]。
4.化歸思想的應(yīng)用原則
4.1 熟悉化原則。將未知問題結(jié)合已有的知識以及解題經(jīng)驗,加以轉(zhuǎn)化變?yōu)橐阎煜さ膯栴},這就是熟悉化原則。熟悉化原則的例子很多,在解決基本初等函數(shù)的問題時,就常常使用代換法來將復(fù)雜的函數(shù)轉(zhuǎn)化為較簡單的函數(shù)進行計算。
4.2 簡單化原則。將條件較為復(fù)雜的問題利用化歸思想轉(zhuǎn)變?yōu)榍逦啙嵉膯栴},這就是簡單化原則。在學習命題及其關(guān)系這一內(nèi)容的時候,對于看起來邏輯很復(fù)雜難懂的命題,可以運用原命題與其逆否命題等價這一結(jié)論來將原命題轉(zhuǎn)化為簡單的逆否命題,這樣就可以快速地確定命題的真假性了。
4.3 直觀化原則。直觀化需要運用化歸思想,將較為抽象的問題轉(zhuǎn)化為具體的問題,使得問題難度下降。圓錐曲線中將圖形用方程來表示,就是一個從抽象到具體的轉(zhuǎn)化,使得抽象的圖形可以通過具體方程的運算來求得相關(guān)數(shù)據(jù)。
4.4 和諧化原則。有時在一個問題中會出現(xiàn)不同的條件,將不同的條件轉(zhuǎn)化為數(shù)學中相同的元素,使得問題易于理解,這就是化歸思想中的和諧化原則。
總而言之,高中數(shù)學教學中化歸思維的運用,有效提升了教學效率以及學生的解題能力。教師應(yīng)該在平時的教學中經(jīng)常應(yīng)用這種思維,鼓勵學生總結(jié)分析,教會學生觸類旁通,進而提升學生的數(shù)學素養(yǎng)和專業(yè)能力。
參考文獻:
[1] 葛中芹、化歸思想在初中數(shù)學教學過程中的應(yīng)用研究[J]、科普童話、2016(02)
[2] 張錦陽、依據(jù)概念活學會用[J]、初中生世界、2016(07)
[3] 張曉輝、化歸思想與例題解析[J]、數(shù)理化學習(高三版)、2015(08)