摘 要: 轉(zhuǎn)化思想是數(shù)學教學和學習中重要的數(shù)學思想,本文旨在通過其在教學中的點滴運用,引起廣大教師對這一重要思想的廣泛關(guān)注,并有意識地使用它去培養(yǎng)和訓練學生的思維,以提高教學質(zhì)量.
關(guān)鍵詞: 轉(zhuǎn)化法 數(shù)學教學 運用
本文就我在教學中的感受,淺議在數(shù)學教學中如何運用“轉(zhuǎn)化”的思想方法.
一、學習新知識,適時運用轉(zhuǎn)化,可使陌生的問題轉(zhuǎn)化為熟悉的問題,有利于學生更好地接受新知識,鞏固舊知識.
例如:在進行分式不等式的教學時,如何解分式不等式對學生來說是一個陌生的問題,但學生對整式不等式的解法卻是熟悉的,因此,我們可以通過等價轉(zhuǎn)化,把問題轉(zhuǎn)化為解整式不等式,使學生在掌握解分式不等式的同時,進一步鞏固解整式不等式.
同樣,我們可以運用這種轉(zhuǎn)化的思想,把指數(shù)不等式轉(zhuǎn)化為整式不等式,對數(shù)不等式轉(zhuǎn)化為整式不等式,無理不等式轉(zhuǎn)化為有理不等式,等等.轉(zhuǎn)化包括等價轉(zhuǎn)化與非等價轉(zhuǎn)化.等價轉(zhuǎn)化要求轉(zhuǎn)化過程中前因后果是充分必要的,才能保證轉(zhuǎn)化后的結(jié)果仍為原問題的結(jié)果.非等價轉(zhuǎn)化其過程是充分或必要的,要對結(jié)論進行必要的修正(如無理方程化為有理方程要求驗根),它能給人帶來思維的啟發(fā),找到解決問題的突破口.我們在應(yīng)用時一定要注意轉(zhuǎn)化的等價性與非等價性的不同要求,實施等價轉(zhuǎn)化時確保其等價性,保證邏輯上的正確性.
二、文字語言、符號語言、圖像語言之間進行適當?shù)霓D(zhuǎn)化,有助于學生分析問題,提高學生的思維能力.
例1:已知全集U是不大于10的自然數(shù)的集合,集合A是不大于4的正整數(shù)的集合,集合B是不小于4且不大于7的整數(shù)的集合,求:CuA∩B.分析:首先要明白它的含義,把它轉(zhuǎn)化為文字語言就是:求集合A在全集U中的補集與集合B的交集.而求集合A在全集U中的補集與集合B的交集就要知道集合U、集合A、集合B的元素各是什么?把它轉(zhuǎn)化為符號語言就是:U={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};A={1,2,3,4};B={4,5,6,7},明白符號的含義及各集合的元素后,怎么求呢?可以清楚地看到:集合A在全集U中的補集與集合B的交集就是“A之外B之內(nèi)”的元素組成的集合.
例2:已知一元二次不等式ax+ax+2>0的解集為實數(shù)集R,求實數(shù)a的取值范圍.先把它轉(zhuǎn)化為圖像語言:對應(yīng)的二次函數(shù)y=ax+ax+2圖像是開口向上且與x軸沒有交點的拋物線,再轉(zhuǎn)化為數(shù)學語言:a>0且△<0.
顯然通過這些例子可以培養(yǎng)和訓練學生在文字語言、符號語言、圖像語言之間的相互轉(zhuǎn)化意識,將數(shù)學對象以多種形式表示,聯(lián)系地運動地觀察、分析、思考,是一種重要的數(shù)學能力.教師在平時的教學中就要重視多元聯(lián)系表示,使學生養(yǎng)成善于將一個對象以數(shù)字的、符號的、式子的、圖形的形式表示的習慣,從而發(fā)展思維能力,有助于轉(zhuǎn)化能力的提高.
三、解題時適時合理地進行轉(zhuǎn)化,可使問題快速得到解決.
著名的數(shù)學家,莫斯科大學教授C.A.雅潔卡婭曾在一次向數(shù)學奧林匹克參賽者發(fā)表《什么叫解題》的演講時提出:“解題就是把要解的題轉(zhuǎn)化為已經(jīng)解過的題.”數(shù)學的解題過程,就是從未知向已知、從復(fù)雜到簡單的化歸轉(zhuǎn)換過程.看下面的例子:
例:求函數(shù)y=+的最小值.
解:將函數(shù)變形為y=+y=表示點P(x,0)與點C(0,1)和點B(2,2)的距離之和.問題轉(zhuǎn)化為在x軸上找一點P,使點P到點C(0,1)與到點P(2,2)的距離之和最小,問題進而轉(zhuǎn)化為求點C1(0,-1)到點B(2,2)的距離,因此,y=.
四、把生活問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學問題.
日常生活是應(yīng)用問題的源泉之一,現(xiàn)實生活中許多問題可以通過建立數(shù)學模型加以解決,如合理負擔出租車費,家庭日用電量的計算,紅綠燈管制的設(shè)計,住房問題,還有市場經(jīng)濟所涉及的諸如成本,利潤,儲蓄,投標及股份制等都是數(shù)學問題的豐富素材,都可以用數(shù)學模型加以解決.
例:小周購買了一部手機想入網(wǎng),朋友小王介紹他加入聯(lián)通網(wǎng),收費標準是:月租費30元,每月來電顯示費6元,本地電話費每分鐘0.4元,朋友小李向他推薦移動的“神州行”儲值卡,收費標準是:本地電話每分鐘0.6元,月租費和來電顯示費全免了,小周的親戚朋友都在本地,他也想擁有來電顯示服務(wù),請問該選擇哪一家更為省錢?
簡析:設(shè)小周每月通話時間x分鐘,每月話費為y元.
則y=0.4x+30+6=0.4x+36,y=0.6x,∴y-y=-0.2x+36,當x=180分鐘時,y=y;當x>180分鐘時,y
即若小周每月通話時間為180分鐘時,可選擇任何一家;若小周每月通話時間超過180分鐘,應(yīng)該選擇聯(lián)通網(wǎng);若小周的每月通話時間不到180分鐘,應(yīng)選擇移動的“神州行”儲值卡.
在數(shù)學教學中,轉(zhuǎn)化思想無處不見,轉(zhuǎn)化思想方法的特點是具有靈活性和多樣性.在應(yīng)用等價轉(zhuǎn)化的思想方法去解決數(shù)學問題時,沒有統(tǒng)一的模式.它可以在數(shù)與數(shù)、形與形、數(shù)與形之間進行轉(zhuǎn)換;也可以在宏觀上進行等價轉(zhuǎn)化,如在分析和解決實際問題的過程中,普通語言向數(shù)學語言的翻譯;還可以在符號系統(tǒng)內(nèi)部實施轉(zhuǎn)換,即所說的恒等變形.消元法、換元法、數(shù)形結(jié)合法、求值、求范圍問題,等等,都體現(xiàn)了等價轉(zhuǎn)化思想,我們更是經(jīng)常在函數(shù)、方程、不等式之間進行等價轉(zhuǎn)化.可以說,等價轉(zhuǎn)化是將恒等變形在代數(shù)式方面的形變上升到保持命題的真假不變.由于其多樣性和靈活性,我們要合理地設(shè)計好轉(zhuǎn)化的途徑和方法,避免死搬硬套題型.在數(shù)學操作中實施等價轉(zhuǎn)化時,我們要遵循熟悉化、簡單化、直觀化、標準化的原則,即把我們遇到的問題,通過轉(zhuǎn)化變成我們比較熟悉的問題來處理;或者將較為繁瑣、復(fù)雜的問題,變成比較簡單的問題,比如從超越式到代數(shù)式、從無理式到有理式、從分式到整式,等等;或者比較難以解決、比較抽象的問題,轉(zhuǎn)化為比較直觀的問題,以便準確把握問題的求解過程,比如數(shù)形結(jié)合法;或者從非標準型進行轉(zhuǎn)化.按照這些原則進行數(shù)學操作,轉(zhuǎn)化過程省時省力,有如順水推舟,經(jīng)常滲透等價轉(zhuǎn)化思想,可以提高解題的水平和能力.
總之,只要我們在教學中不斷培養(yǎng)和訓練學生自覺的轉(zhuǎn)化意識,將有利于強化解決數(shù)學問題中的應(yīng)變能力,提高思維能力和技能、技巧,從而達到提高教學質(zhì)量的目的.