☉黑龍江省伊春市第一中學(xué) 厲瀛虹
化歸思想簡單的來說就是問題轉(zhuǎn)化思想,換一個(gè)角度思考問題,將問題合理地等同起來,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜問題簡單化的目標(biāo),從而化繁為簡,化難為易.
數(shù)學(xué)是一門以解決問題為主要內(nèi)容的學(xué)科,是一門探索發(fā)展性的學(xué)科,化歸思想是數(shù)學(xué)問題解決過程中必須掌握的一種思維方式,同時(shí)也是一種重要的思想和方法.在解數(shù)學(xué)題時(shí),如果所研究的問題難以找到突破口來直接得到結(jié)論性答案,我們就利用化歸轉(zhuǎn)化的思想,其能夠讓問題解決者通過所掌握的知識(shí),關(guān)聯(lián)性的對等問題中出現(xiàn)的復(fù)雜知識(shí)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)對等轉(zhuǎn)化,將復(fù)雜的問題實(shí)現(xiàn)簡單化的解決,在問題解決之后,根據(jù)所看到的問題進(jìn)行解決內(nèi)容的進(jìn)一步完善,這樣能夠使學(xué)生強(qiáng)化解題的效率.
(1)在解答題目的過程中,得到正確答案是必然的,但更多的是數(shù)學(xué)思維的鍛煉及學(xué)習(xí).因此,在解題的過程中,建立完整的邏輯思維體系是非常有必要的,這有助于更好地把握數(shù)學(xué)中的化歸思想,假若對某一體系的知識(shí)點(diǎn)并不熟知,可以自己想辦法解決,查閱資料或者求助他人,這都有助于數(shù)學(xué)化歸思想的學(xué)習(xí).
(2)充分學(xué)習(xí)并掌握課本上的內(nèi)容.高中的數(shù)學(xué)教材其實(shí)質(zhì)上是學(xué)習(xí)知識(shí)的基礎(chǔ),是解答問題的基礎(chǔ),也是解題過程中獲得思路的重要途徑,更是數(shù)學(xué)化歸思想的基礎(chǔ),所以對課本內(nèi)容進(jìn)行深度的學(xué)習(xí)探究,有助于更好地掌握數(shù)學(xué)化歸思想.
(3)我們應(yīng)該從題型中摸索,在大量的練習(xí)過程中反復(fù)地總結(jié)經(jīng)驗(yàn),不斷地進(jìn)行思考分析,積極梳理解題的思路,才能加深數(shù)學(xué)中化歸思想的學(xué)習(xí),避免遺忘,從不同角度發(fā)現(xiàn)問題,并且在解決問題的過程中正確地掌握化歸的學(xué)習(xí)思路.
數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜,各知識(shí)之間的關(guān)系交錯(cuò),同時(shí)數(shù)學(xué)知識(shí)的抽象性及數(shù)學(xué)知識(shí)的難理解性也是較為突出的一個(gè)特點(diǎn),學(xué)生在數(shù)學(xué)科目的學(xué)習(xí)過程中極易出現(xiàn)無法理解的情況,以及出現(xiàn)思路無法理清的情況,這都阻礙著數(shù)學(xué)科目的進(jìn)一步發(fā)展,阻礙著數(shù)學(xué)相關(guān)領(lǐng)域未來的突破性發(fā)展,化歸思想能夠很好地應(yīng)對并解決這些問題,將數(shù)學(xué)題目條理化、數(shù)學(xué)題目簡答化以及數(shù)學(xué)題目對等轉(zhuǎn)化,實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)題目解答的邏輯性強(qiáng)化.比如在解決曲線問題中,同一點(diǎn)的軌跡問題,有兩種或兩種以上表現(xiàn)形式,即軌跡的幾何形式為圖像,軌跡的代數(shù)形式為方程.幾何圖形所展示出來的,可以用代數(shù)語言進(jìn)行轉(zhuǎn)化表達(dá),得到多個(gè)方程式,進(jìn)而求解方程式得到問題的答案.在證明不等式的過程中,由一個(gè)已知條件推得未知結(jié)論,實(shí)際上是將不等式做等價(jià)變形,簡化復(fù)雜不等式,將分式不等式化為整式,將高次不等式進(jìn)行降冪處理.證明不等式的過程便是一系列化歸與轉(zhuǎn)化思想的應(yīng)用過程.
化歸思想在高中數(shù)學(xué)解題過程中的具體應(yīng)用的第一階段就是學(xué)生要了解化歸思想的價(jià)值,了解化歸思想的使用方式,具體操作就是讓學(xué)生體會(huì)到復(fù)雜問題簡單化解決的優(yōu)勢,例如,題目(x+1)2-(x+1)=6,求x的值,教師讓學(xué)生共同解答并比賽,教師讓解答最快的學(xué)生闡述自己的解題思路,并對學(xué)生解題思路的可行性進(jìn)行分析,例如學(xué)生采?。▁+1)x=6的解題思路,最終解得x=2或者 -3,這表明學(xué)生結(jié)合了因式分解的知識(shí),教師加以鼓勵(lì),同時(shí)讓學(xué)生理解這就是化歸思想的一種體現(xiàn)方式,即對等知識(shí)的替換,以及概念的替換,將復(fù)雜的題干簡單化,教師再通過另一種講解方式讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)到化歸思想不是唯一的,其能夠多角度多方法的應(yīng)用,如將(x+1)視為一個(gè)整體,設(shè)(x+1)=y,則y2-y=6,得出y=3或者-2,最終得出x=2或者-3,讓學(xué)生多接觸較為簡單的化歸思想的使用方式,能夠讓學(xué)生更為深入地掌握化歸思想的靈活化使用、多角度使用及多方式使用.
化歸思想在高中數(shù)學(xué)解題過程中的具體應(yīng)用的第二階段就是讓學(xué)生能夠切實(shí)地掌握可以使用化歸思想的題目,讓學(xué)生能夠快速地做出反應(yīng),并能夠掌握各種化歸思想的使用方法,以及清晰地確定各種化歸方法的適用環(huán)境.對于每個(gè)題型,要盡可能地運(yùn)用多種解答方法,實(shí)現(xiàn)一題多解,在很多題目的解答過程中可以明確發(fā)現(xiàn),“一題多解”有助于我們從不同角度發(fā)現(xiàn)問題,同時(shí)也有助于我們熟悉化歸轉(zhuǎn)化這種思想.例如通過添加元素實(shí)現(xiàn)題目簡單化,其適用于幾何、向量等,知識(shí)對等替換適用于方程式等,反推適用于判斷問題及證明問題等,教師讓學(xué)生通過課外題目的練習(xí),強(qiáng)化化歸思想的使用,讓學(xué)生將解題過程中出現(xiàn)的問題通過小組形式進(jìn)行探討,以及將解題過程中出現(xiàn)的新想法、新思路,以及趣味性解題內(nèi)容進(jìn)行探討.例如在探討等價(jià)與非等價(jià)轉(zhuǎn)化時(shí),要了解轉(zhuǎn)化的前因后果,這樣才會(huì)轉(zhuǎn)化為正確形式,才能方便做題.在解決立體圖形問題時(shí),注意曲線直線先互相轉(zhuǎn)化,以曲代直,或?qū)αⅢw問題平面化處理.在對已知條件作出等價(jià)轉(zhuǎn)化時(shí),可以發(fā)現(xiàn)題目的突破點(diǎn).在解決空間幾何題型時(shí),空間轉(zhuǎn)換及圖形變換一直是高中生的薄弱點(diǎn).主要是因?yàn)檫@類題需要學(xué)生具備一定的空間想象能力,如果學(xué)生的空間感較差,那么我們可以將立體問題幾何化.即以某一個(gè)面為基準(zhǔn)面建立空間直角坐標(biāo)系進(jìn)行研究,設(shè)空間的基向量為α、β、λ.用三組基向量表示坐標(biāo)系中的每個(gè)點(diǎn).還可以將立體問題平面化.異面夾角的角度問題、多面體和旋轉(zhuǎn)體側(cè)面上的相關(guān)問題等運(yùn)用化歸轉(zhuǎn)化法解決.在解決動(dòng)點(diǎn)問題時(shí),運(yùn)用化歸轉(zhuǎn)化法解決.靈活運(yùn)用運(yùn)動(dòng)變化的觀點(diǎn)來看待待解決的數(shù)學(xué)問題,可通過研究動(dòng)點(diǎn)在特殊位置時(shí)的情況,而得出正確結(jié)論,再論證動(dòng)點(diǎn)在一般位置時(shí)的情況,繼而得出最終結(jié)論.
在解方程中利用其定義域、概念,對等式進(jìn)行變換.但應(yīng)注意的是在解決問題時(shí)應(yīng)重視等式成立的條件.讓學(xué)生能夠掌握更為全面的化歸思想的使用方法,以及讓學(xué)生能夠互相進(jìn)步,掌握更為全面的數(shù)學(xué)知識(shí),小組模式能夠讓學(xué)生之間形成較為良性的競爭,并對學(xué)生有相互促進(jìn)的作用.
化歸思想在高中數(shù)學(xué)解題過程中的具體應(yīng)用的第三階段就是讓學(xué)生能夠熟練掌握化歸思想的使用方式,以及能夠團(tuán)隊(duì)合作應(yīng)用,因此讓學(xué)生以小組形式來合作分析復(fù)雜的數(shù)學(xué)題目或者自己查閱資料或向老師請教,有助于學(xué)生運(yùn)用化歸轉(zhuǎn)化思想.在解答過程中,不僅需要學(xué)生答出正確答案,同時(shí)應(yīng)該讓學(xué)生對數(shù)學(xué)化歸轉(zhuǎn)化思想有更深刻的認(rèn)識(shí),這也有助于提升數(shù)學(xué)思維.同時(shí)根據(jù)學(xué)生的能力及學(xué)生的興趣讓學(xué)生以小組或者個(gè)人為單位,設(shè)置題目,設(shè)置好解答過程并讓教師解答,最終比較教師與學(xué)生的解答過程,一旦教師的解答簡化程度比不上學(xué)生的,教師應(yīng)給予學(xué)生實(shí)質(zhì)性的獎(jiǎng)勵(lì),例如筆記本.最后教師對學(xué)生策劃的題目給予肯定,對于出現(xiàn)的問題提出改進(jìn)意見,這種形式能夠讓學(xué)生保證創(chuàng)新的積極性,保持學(xué)習(xí)熱情.筆者發(fā)現(xiàn),近年來,高中數(shù)學(xué)題目考查形式發(fā)生了變化,遇到的一些題目,初讀時(shí)發(fā)現(xiàn)好像已知條件不全,無法求解.可是在熟練運(yùn)用化歸轉(zhuǎn)化思想后,回歸課本,緊扣定義,將隱藏信息進(jìn)行化歸轉(zhuǎn)化,問題最終就迎刃而解了.
綜上所述,化歸轉(zhuǎn)化思想是一種重要的數(shù)學(xué)思想,它是將隱藏的數(shù)學(xué)關(guān)系轉(zhuǎn)化為學(xué)生做題能夠用到的已知條件,將問題簡單化,由間接轉(zhuǎn)變?yōu)橹苯拥倪^程.總而言之,化歸轉(zhuǎn)化思想沒有固定方式可循,在熟練、扎實(shí)地掌握基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上,化歸轉(zhuǎn)化思想輔助學(xué)生去聯(lián)想知識(shí)之間的本質(zhì)聯(lián)系.學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)掌握數(shù)學(xué)化歸轉(zhuǎn)化思想會(huì)存在一定難度,但經(jīng)過反復(fù)思考,結(jié)合不同的解題過程,應(yīng)用這種思想,進(jìn)而潛移默化地掌握.化歸思想在高中數(shù)學(xué)解題過程中的應(yīng)用還應(yīng)有其他的輔助技巧,這樣才能夠提升解題的效率及解題的質(zhì)量,同時(shí)能夠鍛煉學(xué)生的解題能力,提升學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合素質(zhì).F