[摘 要]:近些年來,隨著素質(zhì)教育的全面開展,高考試題中靈活多變、形式多樣、與現(xiàn)實問題密切聯(lián)系的數(shù)學題目也層出不窮。很多學生由于不適應這種實用性強的題目,往往無法從題目中找到問題的突破口。而高中數(shù)學教學中,化歸思想的運用為學生死搬教條應試思維的改變提供了良好的途徑?;瘹w思想簡言之就是化未知為已知,化繁為簡,化難為易,以邏輯方式來探究或者借助某種某種構造理念來轉化問題。
[關鍵詞]:化歸思想 創(chuàng)新能力 層次教學 高效學習
一、在高中數(shù)學教學中運用化歸思想的必要性
(一)打破應試思維,培養(yǎng)學生創(chuàng)新能
在素質(zhì)教育全面開展的今天,我們應該清楚的認識到數(shù)學教育的現(xiàn)代化,并不單單是進行“現(xiàn)代數(shù)學的教學”而是要進行“數(shù)學的現(xiàn)代教學”。隨著近年來,數(shù)學考試中靈活多變、應用性強等考試試題的出現(xiàn),使得培養(yǎng)學生主動探索問題、解決問題的能力便變得尤為重要。
化歸思想的核心就借助所學的數(shù)學思想使陌生問題得到解決的一種解題策略。在高中數(shù)學教學過程中,教師應通過化歸思想的滲透逐步培養(yǎng)學生把陌生的數(shù)學問題轉化成熟悉的數(shù)學模型的思維能力。從而讓學生在解題過程中自覺地將求解系統(tǒng)向答案的目標系統(tǒng)靠近,進而將未知轉化為熟知,順利作答。例如:將立體幾何問題轉化為平面幾何問題;將多元轉化成少元問題;將多次方函數(shù)轉化為低次方函數(shù)等等。在這種避難尋易的數(shù)學轉化過程中,不僅能打破學生死板教條的應試思維,更為學生自主學習能力的培養(yǎng)和發(fā)展提供了良徑。
(二)改革教育方法,提高學習效率
高中階段是個人思維發(fā)展的高峰期。因此,在高中數(shù)學教學中,教師采用的數(shù)學教育方式是否得當對學生個體數(shù)學能力發(fā)展水平的高低起著決定性作用。傳統(tǒng)的應試教學,通常是以教師講授,學生聽記為主的“授之以魚”的思維教學模式。這在很大程度上限制了學生發(fā)散性數(shù)學思維的培養(yǎng),同時,也阻礙了學生自主創(chuàng)新能力的提高。
在高中數(shù)學中實踐中,教師可以在講解完因式分解,放大縮小,變量替換,典型化方法,逐步逼近法等數(shù)學思想之后,為學生選擇相應的試題,讓學生在解決問題的過程中采用分類和整合思想把一個復雜的數(shù)學難題有效的分解成若干個小問題去求解。這不僅能培養(yǎng)學生的發(fā)散性思維,更為教師在實際教學過程中實現(xiàn)“授之以漁”打造了良好的平臺。
二、在高中數(shù)學教學中運用化歸思想的措施
(一)選取經(jīng)典題目,舉一反三
眾所周知,高中數(shù)學教學具有任務重、時間短、課時多的特點,如何利用有效的課堂時間,實現(xiàn)在最大程度上培養(yǎng)數(shù)學“高分”生的同時,培養(yǎng)數(shù)學“高能”生,已成為擺著高中數(shù)學教師面前的一道難題。在日常的高中數(shù)學教學中,教師應注重選取一些經(jīng)典題目,深刻剖析其中蘊含的數(shù)學化歸思想,并配以適當?shù)木毩曨}目,從而達到舉一反三的教學效果。
例如:求函數(shù)y=(4sinx+1)/(2cosx-4)的值域。
依題,點(2cosx,4sinx)都在軌跡方程為:
x^2/4+y^2/16=1 的橢圓上. 而所求值域就是橢圓上的點和點(4,-1)連線的斜率。根據(jù)圖像,很容易知道,兩個相切地點就是值域極值點所在。
設切線方程為:y+1=k(x-4)與橢圓聯(lián)立,然后判別式為0.
即為:4x^2+[k(x-4)-1]^2=16.
<=>(4+k^2)x^2-(8k^2+2k)x+16k^2+8k-15=0.
=>[-(8k^2+2k)]^2-4*(4+k^2)(16k^2+8k-15)=0.
=>12k^2+8k-15=0.
=>(2k+3)(6k-5)=0
=>k=-3/2或k=5/6.
=>取值范圍為[-3/2,5/6].
這是典型的數(shù)形結合的案例,題目乍一看是函數(shù)問題,實際上卻是與橢圓相關聯(lián)的幾何問題。高中生在遇到類似問題時,應積極聯(lián)想所學的幾何問題知識點,采用數(shù)形結合的方式來解決問題,并且做完題后應積極反思,從而做到舉一反三,觸類旁通。
(二)密切聯(lián)系教材,適當拓展知識
從近幾年的高考試卷分析來看,無論是選擇題、填空題還是計算題、綜合類大題,均無偏題、怪題。這些題目主要是從不同角度、不同層次來考察了課本知識點。因此,在高中數(shù)學教學過程中,教師們應從知識點的橫向、縱向等各個方面,深層次挖掘知識的聯(lián)系點,從而為學生構建全方位、立體化、靈活性的知識體系。
例如:在講解函數(shù)、三角函數(shù)、不等式、數(shù)列、圓等問題時,教師應積極探究這些知識點中蘊含的待定系數(shù)法、配方法、坐標法、換元法等化歸思想,從而逐步培養(yǎng)學生的數(shù)學探究能力。在講授函數(shù)時,教師可運用如下案例:
已知2f(-tanx)+f(tanx)=sin2x,求f(x).
sin2x=2sinx cosx=2sinx cosx/((sinx)^2+(cosx)^2)=2tanx/((tanx)^2+1)
令t=tanx 則 2f(-t)+f(t)=2t/(t^2+1)①
由于這是關于f(t)的函數(shù)方程,我們也可以通過化歸思想里面的構造法來解題,具體方法如下:構造法 已知關于f(x)的函數(shù)方程,用構造法解。根據(jù)方程特征,通過替換(實質(zhì)是換元法),構造另一個方程,聯(lián)立方程得二元方程組,用消元法,解出f(x). 這些簡單易懂的化歸思想有效地促進了學生解題效率的提高,同時,也為學生脫離題海提供了良好的學習方法。
(三)開展層次化教學,激發(fā)學生積極性
在日常的高中數(shù)學教學過程中,教師應改變以往“一刀切”的教學作風,不能為了盲目趕教學進度而忽視了學生的個體性差異,而導致教學陷入“好學生吃不飽,壞學生吃不了”的惡性循環(huán)。因此,在高中數(shù)學教學實踐中,教師應針對班級學生不同的接受能力和學習能力,開展層次化、立體性、全面性的數(shù)學化歸教育,從而真正做到“因材施教”,既滿足學習能力強的同學的高效率學習要求,又有效的幫助學習能力弱的同學增強了學習自信心和主動性。
例如:求與已知圓x2+y2-7y+10=0相交,所得公共弦平行于已知直線2x-3y-1=0且過點(-2,3),(1,4)的圓的方程.
解:公共弦所在直線斜率為 ,已知圓的圓心坐標為(0, ),
故兩圓連心線所在直線方程為y- =-x, 即3x+2y-7=0,設所求圓的方程為x2+y2+Dx+Ey+F=0,
由
所求圓的方程為x2+y2+2x-10y+21=0.
這是典型的直線與圓相交的案例,對于學習能力一般的學生,教師僅僅讓其做完這一類培訓題目即可,而對學習能力較強的學生,教師可以再延展一下圓與圓相交、圓與拋物線相離等問題,幫助學生培養(yǎng)自主學習能力。
三、結語
在高中數(shù)學課堂上引進數(shù)學化歸思想,無容置疑,為枯燥、繁瑣、單調(diào)的數(shù)學課堂注入了新的活力。高中數(shù)學中化歸思想的運用,不僅促進了學生們高效、有序、積極的學習,更促進了學生自主探究問題、主動思考問題的發(fā)散性數(shù)學思維的培養(yǎng)。在日常的教學過程中,教師應積極引導學生改變在遇到難題時,消極放棄或者立馬向老師求救的思想,逐步培養(yǎng)其主動把問題化難為易、化繁為簡的數(shù)學學習能力,從而讓學生在探究問題、解決問題的過程中運用所學的化歸思想,去回顧、構建、重組知識,進而提高學生的自主創(chuàng)新能力和學習能力。
參考文獻:
[1]王家燕 王前. 數(shù)學化歸方法訓練 [J] . 中學數(shù)學思維訓練,1994(09).
[2]張志深. 注重數(shù)學思想方法的教學 [J] .中國國際廣播出版社,1997(01).
[3]郭思樂. 數(shù)學思想教育 [D] . 廣州華南師范大學,1992(05)
[4]張國旺. 中等數(shù)學研究學習 [D] . 首都師范大學,2005(09)
[5]張延永. 3+X高考數(shù)學能力探究[D] .北京工業(yè)大學出版社,2004