江蘇省常州市金壇區(qū)第四中學(xué) 張麗霞
數(shù)學(xué)思想在高中數(shù)學(xué)中占據(jù)著重要的地位,數(shù)學(xué)思想可以幫助學(xué)生將學(xué)習(xí)過的數(shù)學(xué)知識有機地聯(lián)系起來,并尋找到問題的有效解答方法。學(xué)生要能夠很好地運用這些數(shù)學(xué)思想,就需要有扎實的數(shù)學(xué)知識基礎(chǔ),因而數(shù)學(xué)思想的教學(xué)多建立在綜合數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上。就四大數(shù)學(xué)思想在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用,本文結(jié)合教學(xué)實例分別進行闡述。
高中數(shù)學(xué)知識中很多都貫穿著數(shù)形結(jié)合這一數(shù)學(xué)思想,因而數(shù)形結(jié)合思想的教學(xué)是相當(dāng)重要的。顧名思義,數(shù)形結(jié)合思想是將抽象的代數(shù)式和生動直觀的幾何圖形結(jié)合起來,利用幾何圖形充分揭示和分析代數(shù)式的意義,從而通過兩者之間的內(nèi)在聯(lián)系,尋找到相關(guān)的解題思路。教師要能讓學(xué)生熟練運用這一數(shù)學(xué)思想,需要采取一些教學(xué)手段,讓學(xué)生能夠掌握相關(guān)知識的概念、運算的幾何意義以及常見曲線的代數(shù)特征,這樣學(xué)生才能借助數(shù)軸、函數(shù)圖像、單位圖等這些幾何工具,遵循一定的數(shù)量關(guān)系理解和解決相關(guān)代數(shù)運算問題。
高中數(shù)學(xué)題目多數(shù)不是常規(guī)思路能夠解決的問題,需要利用轉(zhuǎn)化與化歸思想,將未解決的問題轉(zhuǎn)化為能夠解決的問題或者歸結(jié)為具有確定解決方案和程序的問題,從而最終尋找到問題的解決途徑。比如:在數(shù)列{an}中,a1=2,an+1=λan+λn+1+(2-λ)2n(n∈N*),其中λ>0,求數(shù)列{an}的通項公式。這一數(shù)學(xué)例題如果用常規(guī)的通項公式思路較難解決,答題者也很容易陷入困境之中,這就需要打破常規(guī)思維的局限,利用特殊與一般的轉(zhuǎn)化思想,從特殊中歸納出數(shù)列{an}的通項公式。解題:a2=2λ+λ2+(2-λ)×2=λ2+22;a3=λ(λ2+22)+λ3+(2-λ)×22=2λ3+23;a4=λ(2λ3+23)+λ4+(2-λ)×23=3λ4+24……由此猜想數(shù)列{an}的通項公式為an=(n-1)λn+2n,n∈N*。下面用數(shù)學(xué)歸納法證明(當(dāng)n=1 時,a1=2,等式成立。假設(shè)當(dāng)n=k(k≥2 且k∈N*時等式成立,即ak=(k-1)λk+2k,那么ak+1=λak+λk+1+(2-λ)2k=λ(k-1)λk+λ2k+λk+1+2k+1-λ2k=[(k-1)+1]λk+1+2k+1,等式也成立。由此可知,an=(n-1)λn+2n對任意n∈N*都成立。這一例題也充分表明轉(zhuǎn)化與化歸思想的巧妙性,學(xué)生如果能夠運用好這一數(shù)學(xué)思想,就能解決很多的數(shù)學(xué)難題。
數(shù)形結(jié)合思想、函數(shù)與方程思想、分類討論思想以及轉(zhuǎn)化與化歸思想是高中數(shù)學(xué)常用的四大數(shù)學(xué)思想,教師在教學(xué)中需要結(jié)合數(shù)學(xué)知識的特點有機地融入數(shù)學(xué)思想教學(xué),幫助學(xué)生拓寬數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)思維。