呂玉梅
[摘? 要] 縱觀近幾年的高考數(shù)學(xué),結(jié)合筆者多年的高三教學(xué)體會,發(fā)現(xiàn)中檔題成為學(xué)生間成績差異的一道分水嶺.因此,如何引導(dǎo)學(xué)生突破中檔題也就成了一線教師特別關(guān)注的一個(gè)問題. 如2017年江蘇高考第18題,就將不少學(xué)生攔在了高分的門外,也是受這道題的啟發(fā),筆者深深體會到,深刻理解化歸思想,熟練掌握轉(zhuǎn)化方法,是學(xué)生突破中檔題至關(guān)重要的因素. 文章結(jié)合具體實(shí)例,著重闡述了教師應(yīng)從多角度引導(dǎo)學(xué)生探尋有效的化歸途徑,化繁為簡,化難為易,化生為熟,化中檔為簡單,提高學(xué)生數(shù)學(xué)解題效率與質(zhì)量,從而達(dá)到突破中檔題的目的.
[關(guān)鍵詞] 化歸;中檔題;突破
中檔題是指難度介于簡單題與難題之間的題目. 多年高三教學(xué)經(jīng)驗(yàn)表明,學(xué)生中檔題得分情況基本上決定了分?jǐn)?shù)高低.道理很顯然,簡單的題目大家都會做,主要是看誰更細(xì)心,難的題目只是少部分人可以做,對大多數(shù)學(xué)生來說,中檔題解決的成敗就成了成績差異的分水嶺. 正因?yàn)槿绱?,在平時(shí)的復(fù)習(xí)與訓(xùn)練中,我們自然也會在中檔題上多花些工夫,有時(shí)甚至?xí)奚恍┗A(chǔ)題練習(xí)時(shí)間進(jìn)行中檔題訓(xùn)練,但結(jié)果卻不如所愿,沒有收到我們期望的效果,一些學(xué)生面對中檔題依然束手無策. 這就應(yīng)該引起我們的反思,是什么原因造成這種事倍功半的情況?
其實(shí)任何一道數(shù)學(xué)問題的解決都少不了轉(zhuǎn)化與化歸,也就是將復(fù)雜問題轉(zhuǎn)化為簡單問題,將不熟悉的問題化歸為熟悉問題,從而使問題得到解決. 筆者認(rèn)為,要在教學(xué)中不斷滲透“化歸”的思想,讓學(xué)生理解化歸思想精髓,讓化歸扎根于內(nèi)心,讓化歸成為一種思維習(xí)慣.
中檔題的求解在轉(zhuǎn)化與化歸時(shí)候常常不是特別明顯,需要我們仔細(xì)觀察,善于聯(lián)想,有時(shí)還需要適當(dāng)變形才能發(fā)現(xiàn)如何轉(zhuǎn)化. 下面舉例說明如何在平時(shí)教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生多角度探尋有效的化歸途徑,改善解題思路,有效提高解題效率,從而達(dá)到突破中檔題的目的.
注重整體觀察視角,減少變量,化多元為一元
當(dāng)遇到一個(gè)問題中含有多個(gè)變元時(shí),減少變元個(gè)數(shù)是我們的首要選擇,這時(shí)需要依托對問題條件和結(jié)論所進(jìn)行的觀察、分析,發(fā)現(xiàn)二者之間的聯(lián)系,進(jìn)而合理地將問題等價(jià)轉(zhuǎn)化為其他可以解決的問題,從而使問題獲得解決.
反思:多元函數(shù)是我們不熟悉的內(nèi)容,而一元函數(shù)是我們高中階段研究的主要函數(shù)類型. 因此,多元變量求最值總的指導(dǎo)思想就是“消元”,而消元方式除了上述所講的主元法、不等式法,常見的還有等量代換消元、不等代換消元、整體消元等,在遇到多元問題時(shí),我們要有強(qiáng)烈的消元意識,適當(dāng)變換視角,化多元為一元,化不熟悉為熟悉,從而達(dá)到突破多元障礙的目的.
增強(qiáng)數(shù)形結(jié)合意識,揚(yáng)長避短,化抽象為直觀
數(shù)學(xué)是研究現(xiàn)實(shí)世界數(shù)量關(guān)系與空間形式的科學(xué),以數(shù)構(gòu)形,以形助數(shù)成為解決問題的重要策略,因此考慮問題不能僅僅局限于代數(shù)視角,還應(yīng)該借助于圖形. 常用的方法是通過觀察或者適當(dāng)變形后聯(lián)想起與之相關(guān)的幾何圖形或幾何意義,增強(qiáng)直觀,從而實(shí)現(xiàn)抽象問題形象化,促進(jìn)問題解決.
反思:“數(shù)缺形時(shí)少直觀,形缺數(shù)時(shí)難入微”. 一方面,在解決代數(shù)問題時(shí),化代數(shù)為幾何,化隱性為顯性,化抽象為直觀,借助幾何圖形研究代數(shù)問題是我們突破代數(shù)抽象性的一個(gè)重要方式;另一方面,在遇到某些非特殊的、動(dòng)態(tài)的圖形問題時(shí)(如解三角形、解析幾何等),我們通常需要借助代數(shù)特征來提高圖形特征的精準(zhǔn)度,化幾何問題為代數(shù)問題,借助數(shù)量關(guān)系來研究圖形特征. “數(shù)形結(jié)合”很好地發(fā)揮了形的直觀性和數(shù)的嚴(yán)密性,兩者相輔相成,揚(yáng)長避短,因此,數(shù)與形之間合理的轉(zhuǎn)化是突破中檔題的一種重要方式.
重視降低維度方法,簡化圖形,化空間為平面
空間問題常常轉(zhuǎn)化為平面問題,在學(xué)習(xí)空間幾何知識時(shí),就有很好的示例,比如面面垂直轉(zhuǎn)化為線面垂直,線面垂直再轉(zhuǎn)化為線線垂直. 兩異面直線所成的角、線面角、二面角等概念都是轉(zhuǎn)化為線線角(也就是平面角)來定義的. 我們在講授這些知識時(shí)候,要不斷地滲透這種思想方法,學(xué)生在思考問題時(shí)才能自覺模仿,久而久之,這些思想方法變成他們解決問題時(shí)的自覺行為.
反思:此題是2017年江蘇高考第18題,當(dāng)年該題得分率很低,原因有兩個(gè):一是很多考生第一眼看到是倒置的棱臺,而棱臺的內(nèi)容高考基本上是不考的,平時(shí)復(fù)習(xí)也不會作為重點(diǎn),所以學(xué)生心里會就有陌生的感覺;二是學(xué)生將空間問題轉(zhuǎn)化為平面問題的意識差,若在原來的立體圖形中畫輔助線,這對空間想象能力的要求比較高,很多人因此無功而返. 因此,我們在解決空間問題時(shí)需要有強(qiáng)烈的轉(zhuǎn)化為平面問題的意識和策略,化空間為平面,降低緯度,簡化圖形. 而目前立體幾何的教學(xué)顯然在這些方面是欠缺的,這就要求教師在新課講授和習(xí)題教學(xué)環(huán)節(jié)強(qiáng)化這種意識的教學(xué).
另外,在轉(zhuǎn)化為平面圖形問題后,利用建系的方法將煩瑣的解三角形運(yùn)算轉(zhuǎn)化為求直線方程和兩直線交點(diǎn)問題,確實(shí)比較簡便. 這體現(xiàn)了將幾何問題轉(zhuǎn)化為代數(shù)問題的方法.
秉持化歸轉(zhuǎn)化思路,揭示本質(zhì),化未知為已知
高考中常常出現(xiàn)“新情境”問題,所謂新情境問題就是給出了一個(gè)新的描述,刻畫了一個(gè)新的概念,所要解決的問題是在描述這種新情境下求解的問題. 解決這類問題的關(guān)鍵是理清新定義所描述問題的內(nèi)涵與外延,既要關(guān)注字面意思又要注重深層理解. 這時(shí)尤其需要靜下心來,先弄清楚問題的本質(zhì),仔細(xì)分析已知條件到底告訴了我們哪些關(guān)系,問題到底要求什么,將模糊的網(wǎng)狀關(guān)聯(lián)關(guān)系轉(zhuǎn)化為清晰的因果關(guān)系,一步步轉(zhuǎn)化為我們熟悉的常見題型,使問題得以解決.
反思:問題的求解過程正是一步步地轉(zhuǎn)化與化歸的過程,先由新情境描述的存在“S點(diǎn)”問題轉(zhuǎn)化為方程組有正解問題,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為其中一個(gè)方程有正解問題,從而確定該正根的范圍,再回到原方程組,消去一個(gè)參數(shù)轉(zhuǎn)化為根的分布問題,也可以轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的值域問題,在求值域時(shí)又利用換元不斷轉(zhuǎn)化為我們熟悉的常見函數(shù)問題. 該題是2018年江蘇高考第19題,難度層次分明,(1)(2)兩問變量單一,學(xué)生比較容易解決,第(3)問變量較多,而且各變量之間相互影響,命題者還在變量的身份上做了一點(diǎn)變化,這就有悖于學(xué)生的思維習(xí)慣,加大了難度,對學(xué)生思維的條理性和轉(zhuǎn)化能力要求較高. 需要學(xué)生靜下心來分析條件,發(fā)現(xiàn)突破口,理清思維方向,一步步轉(zhuǎn)化才能完成. 這就要求教師在教學(xué)中要通過各種途徑,各個(gè)角度不斷滲透化歸和轉(zhuǎn)化的意識,使之成為解題的自覺思考行為.
數(shù)學(xué)是一門培養(yǎng)學(xué)生思維能力的學(xué)科,高考也在逐步由應(yīng)試教育考核轉(zhuǎn)變?yōu)樗刭|(zhì)教育考核,對學(xué)生思維能力的要求越來越高.數(shù)學(xué)的解題過程就是一個(gè)學(xué)生思維的呈現(xiàn)過程,中檔題正是考查學(xué)生思維能力的很好載體. 對學(xué)生來講,中檔題之所以難,主要是因?yàn)槟吧?、未知、不確定、抽象等,因此對于中檔題的突破,除了機(jī)械的模仿和記憶以外,更需要學(xué)生能真正讀懂條件,明確問題,這就需要學(xué)生具有一定的轉(zhuǎn)化能力.而化歸的思想作為數(shù)學(xué)解題的思想方法其實(shí)施途徑是多樣化的,“化高為低、化虛為實(shí)、化整為零、化異為同,文字與符號、圖形間的轉(zhuǎn)化……”都是解題中常用的方式,作為一線高中數(shù)學(xué)教師,在講解中檔題時(shí)不僅要幫助學(xué)生積累常見的化歸方式,更應(yīng)該注重引導(dǎo)學(xué)生對化歸途徑的有效探尋,善于從題目中捕捉到化歸的突破口,讓學(xué)生在探尋中發(fā)揮自身的創(chuàng)新思維,化陌生為熟悉,化未知為已知,化不定為確定,從而達(dá)到化難為易、化中檔為簡單的目的.