賀海梅
摘 要:數(shù)學(xué)思想的實(shí)質(zhì),是建立在對(duì)數(shù)學(xué)本質(zhì)和知識(shí)方法的探討之上,并與學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)需要相結(jié)合而形成的一種有效的學(xué)習(xí)手段。在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中,有一種思想方法,它可以使數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)變得更加容易。因此,數(shù)學(xué)思想方法是一種非常重要的方式,也是一種表現(xiàn)學(xué)習(xí)思想方法的主要手段。從宏觀的觀點(diǎn)來(lái)看,數(shù)學(xué)思想方法的差異所帶來(lái)的不同,會(huì)對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生不同的影響,而且,它在高中數(shù)學(xué)的求解過(guò)程中,占有非常重要的位置。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)思想;高中數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)解題方式
在高中階段,雖說(shuō)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)鞏固與經(jīng)驗(yàn)技能非常重要,不過(guò)數(shù)學(xué)思想作為學(xué)習(xí)方法的統(tǒng)一歸納,在學(xué)習(xí)過(guò)程中所呈現(xiàn)的意義和作用也非常明顯。因?yàn)樵谀壳暗膶W(xué)習(xí)階段,數(shù)學(xué)思想通過(guò)對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的分類、轉(zhuǎn)化、歸攏等,能夠幫助學(xué)生建立正確的學(xué)習(xí)思路和解決問(wèn)題的思想方法,并且樹(shù)立遠(yuǎn)大的學(xué)習(xí)目標(biāo)。
一、化歸數(shù)學(xué)思想方法
(一)化歸數(shù)學(xué)思想方法在高中數(shù)學(xué)中的應(yīng)用
解析幾何的變換??偟膩?lái)說(shuō),解析幾何的核心是“數(shù)形結(jié)合”,也就是將幾何學(xué)中的問(wèn)題轉(zhuǎn)換成代數(shù),從而達(dá)到幾何條件代數(shù)化、代數(shù)運(yùn)算幾何化的局面。將問(wèn)題從復(fù)雜變得簡(jiǎn)單,將抽象的問(wèn)題變得具體,使學(xué)生更容易理解問(wèn)題核心,并學(xué)會(huì)優(yōu)化解題過(guò)程。二次曲線一直是高考中的一個(gè)考點(diǎn),對(duì)考生來(lái)說(shuō),這是一道難題。造成這種情況的原因就是,學(xué)生沒(méi)有對(duì)圓錐曲線問(wèn)題中蘊(yùn)含的某些數(shù)學(xué)思想和方法進(jìn)行全面理解,只是一味生硬盲目地解題,不善于把考試中的問(wèn)題變成日常中的問(wèn)題,不善于運(yùn)用所學(xué)到的知識(shí)來(lái)解決新的問(wèn)題,這是學(xué)生解題過(guò)程中最大的問(wèn)題。解析幾何的中心目標(biāo)是用代數(shù)的方法來(lái)對(duì)幾何問(wèn)題進(jìn)行分析,對(duì)于一些圓錐曲線問(wèn)題,如果用代數(shù)的方法來(lái)進(jìn)行計(jì)算,就會(huì)變得非常困難,但是如果將圓錐曲線運(yùn)用到平面幾何中,就會(huì)得到很好的解決。
數(shù)列的轉(zhuǎn)化也是一道重要的題目,而數(shù)列題的求解則是數(shù)列題的核心。運(yùn)用遞推法,找出它的一般表達(dá)式,是近年來(lái)各省市高考的一種常見(jiàn)試題。此類問(wèn)題的形式多種多樣,但在解決這些問(wèn)題時(shí),應(yīng)根據(jù)具體情況選擇適當(dāng)?shù)慕鉀Q方法。對(duì)于一般的遞推數(shù)列,一般都可以用等差數(shù)列的方法求解。一般情況下,用遞推法求解數(shù)列所用的一般方法有幾種,每一種方法都有其對(duì)應(yīng)的求解方法。
函數(shù)的變換。函數(shù)反映了在實(shí)際生活中,兩個(gè)變量之間的聯(lián)系,在解題的時(shí)候,學(xué)生可以利用對(duì)運(yùn)動(dòng)與變化的觀察,來(lái)分析在自然界中特定問(wèn)題之間量的依賴關(guān)系,將問(wèn)題中所涵括的非數(shù)學(xué)條件排除掉,這樣,就可以利用函數(shù)的方法,將這一類數(shù)量關(guān)系表現(xiàn)出來(lái)。這樣就可構(gòu)造函數(shù)將原來(lái)的處于靜態(tài)關(guān)系下的兩個(gè)量轉(zhuǎn)化為具有動(dòng)態(tài)關(guān)系的兩個(gè)量,然后再利用函數(shù)運(yùn)動(dòng)的特征進(jìn)行求解。在此基礎(chǔ)上,對(duì)功能進(jìn)行了動(dòng)靜轉(zhuǎn)換,即實(shí)現(xiàn)了化歸概念。
(二)培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)化歸思想的策略
深挖教科書(shū)。教材絕不只是學(xué)生得到知識(shí)信息的載體,它更是學(xué)生發(fā)展綜合能力的基礎(chǔ),是激發(fā)學(xué)生發(fā)散性思維、發(fā)展智慧的重要工具。所以,對(duì)教材進(jìn)行深度剖析,充分發(fā)掘其中蘊(yùn)含的思想方法是十分必要的。化歸思維是數(shù)學(xué)思想方法的精華,在數(shù)學(xué)的教學(xué)和學(xué)習(xí)中,它是一種無(wú)法避免的重要思想方法,它不僅僅屬于數(shù)學(xué)這一門(mén)學(xué)科,還可以是一種超越一般數(shù)學(xué)知識(shí),并成為一種思維方法的源泉。在高中數(shù)學(xué)教科書(shū)中,一些數(shù)學(xué)知識(shí)本身就包含了有關(guān)的化歸思想方法,在這種情況下,教師要根據(jù)教科書(shū)的特定內(nèi)容,將其挖掘出來(lái)。在講解數(shù)學(xué)知識(shí)的同時(shí),充分挖掘其背后的數(shù)學(xué)思想,從而讓學(xué)生既知道了知識(shí),又能感受到數(shù)學(xué)思想的價(jià)值。綜上所述,在普通數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容中,包含了非常豐富的運(yùn)用化歸思想方法來(lái)解決問(wèn)題的材料。數(shù)學(xué)中的許多定理、公式和規(guī)律的證明,都蘊(yùn)含著化歸思維的方法。稍微考察一下,我們就會(huì)發(fā)現(xiàn),這種思想方法是無(wú)所不在的。所以,在教學(xué)過(guò)程中,教師要引導(dǎo)學(xué)生一步一步地去發(fā)掘課本中的化歸
思想。
運(yùn)用“變式”的教學(xué)方法。在課堂上,可以將“變式”與課堂教學(xué)相結(jié)合?!白兪健庇?xùn)練實(shí)質(zhì)上是一種化歸處理的方式,而“變式”訓(xùn)練則是將一個(gè)不知道的問(wèn)題變?yōu)橐粋€(gè)學(xué)生已經(jīng)知道的問(wèn)題,再經(jīng)過(guò)對(duì)這個(gè)問(wèn)題的探究,最終得到答案?!白兪健钡乃枷敕椒ň褪菙?shù)學(xué)中的一種思想方法?!白兪健庇?xùn)練可以幫助化歸概念由抽象變?yōu)榫唧w,并為學(xué)生提供了解決問(wèn)題的方向和思路。因此,在課堂上,我們要時(shí)刻注意“變式”的教學(xué),加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)思想方法的訓(xùn)練。
拓展解決問(wèn)題的思維。毫無(wú)疑問(wèn),當(dāng)一個(gè)人面對(duì)一道數(shù)學(xué)問(wèn)題的時(shí)候,他會(huì)有更多的選擇和解題的思路。所謂一題多解,就是要讓學(xué)生能夠從多個(gè)角度來(lái)考慮問(wèn)題,并從多個(gè)角度來(lái)解決問(wèn)題。在教學(xué)過(guò)程中,教師可以適當(dāng)?shù)夭捎靡活}多解的訓(xùn)練方式,拓寬學(xué)生解題思路,提高學(xué)生的化歸解題能力。
學(xué)習(xí)歸納。在長(zhǎng)期的練習(xí)和答題訓(xùn)練中,學(xué)生的數(shù)學(xué)思想能力一定會(huì)得到提高,可以通過(guò)日常的思維訓(xùn)練,來(lái)加強(qiáng)他們自己的思維能力。解題是進(jìn)一步提升學(xué)生化歸思想的一個(gè)重要途徑,而學(xué)會(huì)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行歸納,將有助于學(xué)生更好地掌握化歸思想的途徑、思路以及方法。只有在學(xué)生已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上積極建構(gòu),才能真正地掌握教師所教授的數(shù)學(xué)知識(shí)。如果教師僅僅是向?qū)W生講解化歸的策略,或者是讓他們機(jī)械地去復(fù)制,那他們就不可能了解化歸的思想方法,更不可能將它應(yīng)用于數(shù)學(xué)問(wèn)題的解決。所以,教師要在數(shù)學(xué)解題的過(guò)程中創(chuàng)造條件,讓學(xué)生去經(jīng)歷問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)、探索、討論、求解的過(guò)程,在訓(xùn)練過(guò)程中,在遇到一個(gè)新的、復(fù)雜的數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí),學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)可以實(shí)現(xiàn)化歸的方式有很多,但如果沒(méi)有絕對(duì)確定的方式,就必須對(duì)每個(gè)途徑進(jìn)行分析,找出更好的方式,從而讓學(xué)生能夠靈活地使用化歸思想方法。在平常的時(shí)候,教師就要對(duì)學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練,讓他們?cè)谀X子里想一想如何解決這個(gè)問(wèn)題,然后再動(dòng)手去解決,而不是在沒(méi)有認(rèn)真思考的情況下,就去做題。此外,在學(xué)生解決了問(wèn)題之后,教師還要指導(dǎo)他們對(duì)自己的解題思路進(jìn)行回顧、分析、總結(jié)、評(píng)價(jià),進(jìn)一步學(xué)習(xí)總結(jié)解題的方法,并把它提高到思想方法上來(lái)。通過(guò)總結(jié),使學(xué)生對(duì)化歸思想在數(shù)學(xué)解題中的重要性有一個(gè)最大的認(rèn)識(shí),從而能夠?qū)瘹w思想方法有一個(gè)相對(duì)的了解,從而提升自己的思考能力??傊瘹w思想方法是一種重要的思想方法,對(duì)解決問(wèn)題具有直觀、具體和強(qiáng)大的作用。“形”和“數(shù)”之間的轉(zhuǎn)換,“動(dòng)”和“靜”之間的轉(zhuǎn)換,可以幫助學(xué)生更好地解決問(wèn)題,幫助他們更好地掌握問(wèn)題的解決方法,從而更好地發(fā)揮他們的學(xué)習(xí)潛力。
二、分類討論思想方法
(一)分類討論思想方法在高中數(shù)學(xué)中的應(yīng)用
如果在高中數(shù)學(xué)題目中,所給出的研究對(duì)象不能按照統(tǒng)一的對(duì)象來(lái)進(jìn)行分析和解決,就需要以特定的分類標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),將所給出的研究對(duì)象劃分為多種條件,并分別對(duì)每一種情形都要展開(kāi)分析和研究,并將每一種情形下的分析結(jié)果綜合起來(lái),從而得出最后的答案,這被稱作是分類討論思想,它可以對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題進(jìn)行全面的分析。在高中數(shù)學(xué)知識(shí)內(nèi)容中,使用分類討論思想的關(guān)鍵和困難,就是要找出一個(gè)合適的分類標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)要把所有的情形都考慮進(jìn)去。分類討論思想方法是一種高效地解決和處理高中數(shù)學(xué)問(wèn)題的方式,它可以使研究對(duì)象變得更加簡(jiǎn)單,同時(shí)還可以提升學(xué)生的數(shù)學(xué)邏輯思維能力,促進(jìn)他們的數(shù)學(xué)思維。由此,可以得出一個(gè)結(jié)論。比如:已知函數(shù):,所以需要繪制該函數(shù)的圖形,對(duì)于高中生來(lái)說(shuō),在對(duì)這類含有絕對(duì)值的函數(shù)進(jìn)行分析與求解時(shí),要清楚地知道這類函數(shù)是一類分段函數(shù),首先要對(duì)其自變量的取值范圍做一個(gè)合理的劃分,再按特定的準(zhǔn)則將函數(shù)分為三個(gè)區(qū),每個(gè)區(qū)內(nèi)的函數(shù)表現(xiàn)式都是不相同的,依據(jù)這些表現(xiàn)式繪制出一幅很好的函數(shù)圖,最后,把這三個(gè)區(qū)的函數(shù)表現(xiàn)式綜合起來(lái),得到一個(gè)分段函數(shù)的表達(dá)式。
(二)培養(yǎng)學(xué)生分類討論思想的策略
通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入課堂。在高中數(shù)學(xué)的教學(xué)過(guò)程中,有較多的定理、法則、公式和習(xí)題都需要選擇分類討論思想,分類討論思想要在整個(gè)高中數(shù)學(xué)的教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行貫徹。在教學(xué)過(guò)程中,教師要與教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合,對(duì)學(xué)生的分類討論思想進(jìn)行全面的加強(qiáng),讓學(xué)生在各種問(wèn)題的分類討論中,對(duì)每一個(gè)問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)化,促進(jìn)大多數(shù)復(fù)雜問(wèn)題具體化、形象化、簡(jiǎn)單化。在高中數(shù)學(xué)分段函數(shù)的教學(xué)過(guò)程中,要在講授之前,注意創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的教學(xué)情境,合理地引入新的課程內(nèi)容[1]。比如:某城市的出租車價(jià)格是“5公里以內(nèi)8塊錢(qián),其中包括5公里。如果行車距離超過(guò)5公里,但又不足15公里,則按每公里1.5元計(jì)算費(fèi)用。超過(guò)15公里,每公里2塊錢(qián)?!边@種生活情境的問(wèn)題可以有效激發(fā)學(xué)生的興趣,這時(shí),教師可以對(duì)學(xué)生提出問(wèn)題:當(dāng)一名乘客坐車行駛了9公里,他要給出租車司機(jī)支付多少元車費(fèi)?在此基礎(chǔ)上,提出了行車?yán)锍膛c票價(jià)的函數(shù)關(guān)系,從而利用情境讓學(xué)生更有興趣進(jìn)行做題。
進(jìn)行調(diào)研,樹(shù)立觀念。在一個(gè)生動(dòng)的情境下,讓學(xué)生積極地參加對(duì)部分函數(shù)的學(xué)習(xí),并以各種類型的解析式為主要內(nèi)容。在教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)對(duì)知識(shí)的生成和發(fā)展過(guò)程進(jìn)行分析。在實(shí)際操作中,需要學(xué)生做出函數(shù),的圖像,再做出,(2,)的圖像?,F(xiàn)在,需要做一個(gè)總結(jié)。在一個(gè)函數(shù)的定義范圍內(nèi),一個(gè)自變量的取值范圍很大,其相應(yīng)的規(guī)律也很多,這就是一個(gè)函數(shù)。分段函數(shù)是一種統(tǒng)一的函數(shù),因?yàn)槠渥宰兞康娜≈捣秶c其對(duì)應(yīng)的關(guān)系會(huì)有很大的差別。依照?qǐng)D像構(gòu)建分段函數(shù)基本概念,使學(xué)生能掌握分段函數(shù)的功能。在對(duì)概念知識(shí)進(jìn)行解析時(shí),可以促進(jìn)學(xué)生充分把握分類討論思想在解決分段函數(shù)問(wèn)題時(shí)的運(yùn)用價(jià)值。
三、數(shù)形結(jié)合思想方法
(一)數(shù)形結(jié)合思想方法在高中數(shù)學(xué)中的應(yīng)用
高中數(shù)學(xué)的研究對(duì)象,可以分為數(shù)與形兩大模塊。數(shù)形之間有著緊密的聯(lián)系,這種聯(lián)系的關(guān)系通常被我們稱為數(shù)形結(jié)合結(jié)構(gòu)。數(shù)形結(jié)合是一種先進(jìn)的學(xué)習(xí)思想,也是一種突破傳統(tǒng)模式的數(shù)學(xué)思想。通過(guò)數(shù)形結(jié)合的特殊理念,可以明確一些數(shù)字之間、數(shù)與圖形、圖形與圖形之間的聯(lián)系。通過(guò)數(shù)形結(jié)合的特殊理念,可以使一些數(shù)字的精確效果和一些圖形的特殊屬性得到明確。通過(guò)形式與數(shù)字的有機(jī)結(jié)合,可以使問(wèn)題的理解變得簡(jiǎn)單,從而提高解題
效率。
(二)培養(yǎng)學(xué)生數(shù)形結(jié)合思想的策略
高中教材側(cè)重于知識(shí)的傳授,卻并沒(méi)有將其蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)內(nèi)涵的觀念給清楚地表達(dá)出來(lái),因此,學(xué)生的水平受到限制,要想真正地把握住這些知識(shí)的具體內(nèi)容,就必須要有教師的協(xié)助。盡管一些知識(shí)可以通過(guò)自己的理解、記憶和聯(lián)系來(lái)提高,但對(duì)數(shù)學(xué)觀念的領(lǐng)悟卻不是一蹴而就的,這些意識(shí)都是要一點(diǎn)一滴地累積起來(lái)的[2]。
提高學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的興趣。在進(jìn)行教育的時(shí)候,教師們要注意運(yùn)用數(shù)學(xué)自身的美,來(lái)激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,把抽象的數(shù)字和直觀的形象聯(lián)系起來(lái),從而提高他們?cè)趯W(xué)習(xí)方面的興趣。例如在講圓錐曲線、指數(shù)函數(shù)等數(shù)字圖像時(shí),讓學(xué)生感受圖像所帶來(lái)的美,通過(guò)從網(wǎng)上找的圖片,讓學(xué)生沉浸于數(shù)學(xué)的這種精彩之中。在數(shù)形結(jié)合的基礎(chǔ)之上,教師要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生思維的引導(dǎo)。
在此基礎(chǔ)上,加強(qiáng)對(duì)數(shù)形結(jié)合的思考。在解題、尋找答案的時(shí)候,我們要做的就是利用逆向思維,創(chuàng)造新的形象,建立新的思想,通過(guò)數(shù)形結(jié)合,來(lái)對(duì)生活中的數(shù)學(xué)問(wèn)題進(jìn)行歸納。
改革教育方法。按照新課程標(biāo)準(zhǔn),數(shù)形結(jié)合的理論,在讓學(xué)生解決問(wèn)題的時(shí)候,他們要看到自己的教育理念,讓他們知道自己的作用。不能一味地只是幫助學(xué)生解決問(wèn)題,而是要讓數(shù)形結(jié)合理論實(shí)現(xiàn)真正的意義。在數(shù)形結(jié)合的教育中,學(xué)生要學(xué)會(huì)“自主探索”“理論與實(shí)踐相結(jié)合”,這就要求他們要打破過(guò)去的習(xí)慣,在用數(shù)形結(jié)合的方法解決問(wèn)題的時(shí)候,要學(xué)會(huì)自己去探索,去尋找突破口。光靠聽(tīng)講,很容易出現(xiàn)“眼高手低”的問(wèn)題,最后也會(huì)落得個(gè)一事無(wú)成的下場(chǎng)。最好的教學(xué),就是要在遵守基本理論的前提下,做到自主提問(wèn)、自主探究,這也是現(xiàn)在教師們要鼓勵(lì)學(xué)生去做的[3]。
完成典型例子的錯(cuò)誤解析。教師通常使用數(shù)形結(jié)合的方式,來(lái)分析一些典型的題目,特別是對(duì)于一些比較麻煩的問(wèn)題,教師可以讓學(xué)生用自己的方法來(lái)嘗試解決問(wèn)題,在講題的時(shí)候,教師可以通過(guò)數(shù)形結(jié)合的方式來(lái)引導(dǎo)學(xué)生去思考,并讓他們對(duì)這些解題方法的優(yōu)劣好壞進(jìn)行對(duì)比,最后,就可以對(duì)有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)和歸納。要培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思考能力,要對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)的思想內(nèi)涵有一個(gè)整體的把握,提倡他們自己去發(fā)現(xiàn),去學(xué)習(xí),從而做到對(duì)學(xué)習(xí)的舉一反三。
結(jié)束語(yǔ)
總而言之,在高中生進(jìn)行數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過(guò)程中,教師不僅僅要重視學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和掌握,更要重視在思想方面的學(xué)習(xí)。通過(guò)對(duì)數(shù)學(xué)思想方法進(jìn)行分析和處理,可以有效培養(yǎng)并提升學(xué)生的數(shù)學(xué)思想能力和創(chuàng)新意識(shí),從而拓寬他們的解題思路,讓他們可以做到舉一反三,這對(duì)他們的數(shù)學(xué)成績(jī)有很大的幫助,并且對(duì)他們的全面發(fā)展有著很大的影響。
參考文獻(xiàn)
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