數(shù)學(xué)思想是解決數(shù)學(xué)問題的核心,也是數(shù)學(xué)教學(xué)的核心。數(shù)學(xué)思想的課堂滲透對學(xué)生后期的數(shù)學(xué)能力提高起著關(guān)鍵的作用,是決定學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力的主要因素。數(shù)學(xué)思想不同于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識,需要教師在日常的教學(xué)中不斷滲透,逐漸養(yǎng)成。
一、數(shù)學(xué)思想的概念滲透
在數(shù)學(xué)概念中,包含了大量的數(shù)學(xué)思想,通過對數(shù)學(xué)概念的分類總結(jié)和思想歸納,我們可以從中汲取出眾多的數(shù)學(xué)思想。在傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師只是純粹進(jìn)行數(shù)學(xué)概念教學(xué),而忽視其中的數(shù)學(xué)思想整理,導(dǎo)致學(xué)生對數(shù)學(xué)概念的理解存在片面性。數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)概念一樣,都是逐層遞進(jìn)式的,存在理解和掌握的過程,需要教師耐心引導(dǎo)。在高中數(shù)學(xué)函數(shù)章節(jié)的教學(xué)中,就包含一些很重要的數(shù)學(xué)思想。首先,函數(shù)的概念我們從初中階段就已經(jīng)有所涉獵,但系統(tǒng)學(xué)習(xí)還是在高中階段?;诔踔袛?shù)學(xué)的基礎(chǔ),函數(shù)是指自變量與應(yīng)變量在對應(yīng)法則指導(dǎo)下的變換過程。上升到高中階段,函數(shù)概念則是:對于非空數(shù)集A、B,按照某個確定的對應(yīng)關(guān)系f,使集合A中的任意一個元素在集合B中存在唯一的與其對應(yīng)的元素。函數(shù)類型也是極大改善,從原來的一次函數(shù)、二次函數(shù)到如今的對數(shù)函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)、三角函數(shù)等。可以說,高中函數(shù)的概念是在初中函數(shù)概念的基礎(chǔ)上進(jìn)行發(fā)展和升華的產(chǎn)物。但兩者之間的相似點還是眾多的,例如函數(shù)圖形繪制、函數(shù)單調(diào)性的求解等。在高中數(shù)學(xué)函數(shù)概念的教學(xué)中,我們可以給學(xué)生滲透數(shù)形結(jié)合、知識點類比等數(shù)學(xué)思想,提高學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的理解能力。
二、數(shù)學(xué)思想的訓(xùn)練滲透
(1)數(shù)學(xué)建模思想。習(xí)題訓(xùn)練是高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)必不可少的過程之一,在以往的教學(xué)中,更有題海戰(zhàn)術(shù)等瘋狂訓(xùn)練模式。在個別地區(qū),有些教師甚至提出了這樣的口號:要是學(xué)不死,就往死里學(xué)。但是,這樣的做法必然存在不合理性,只有在數(shù)學(xué)訓(xùn)練中不斷培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思想,提高學(xué)生對一類型數(shù)學(xué)題目的認(rèn)識,如此一來才能做到事半功倍。
【例題】(2012年湖南高考)某企業(yè)接到生產(chǎn)3000臺某產(chǎn)品的A、B、C三種部件的訂單,每臺產(chǎn)品需要這三種部件的數(shù)量分別為2、2、1(件)。已知每個工人每天可以生產(chǎn)A部件6件,或B部件3件,或C部件2件。該企業(yè)計劃安排200名工人分成三組進(jìn)行生產(chǎn),B部門的人員與A部門人數(shù)呈正比,系數(shù)為k。(1) 設(shè)生產(chǎn)A部件的人數(shù)為x,分別寫出完成A、B、C三種部件所需時間。(2) 假設(shè)這三部件的生產(chǎn)同時開工,試求k值,使得訂單完成用時最短,給出具體方案。
【分析】對于此類的應(yīng)用型數(shù)學(xué)問題,主要就是考查學(xué)生的數(shù)學(xué)建模思想,此類題一度成為近些年的高考熱門題、壓軸題。此類題型的特點往往是建模困難,解模容易。對于該題,首先需要根據(jù)第一問的未知量x得出三種部件的生產(chǎn)時間方程,即是T1(x)=■、T2(x)=■、T3(x)=■,即完成了第一問的求解。對于第二問,學(xué)生們只要在第一問建立的函數(shù)基礎(chǔ)上繼續(xù)進(jìn)行建模和解模即可求出,過程相對較為復(fù)雜。通過此例的應(yīng)用,筆者意在說明數(shù)學(xué)建模思想對數(shù)學(xué)解題的重要作用。在日常的課堂真題訓(xùn)練中,教師也必須堅持對學(xué)生數(shù)學(xué)思想的灌輸,做到循序漸進(jìn)式的思想教學(xué)。
(2)數(shù)形結(jié)合思想。數(shù)形結(jié)合思想是數(shù)學(xué)教學(xué)中最常見的思想方法之一,在提高學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力、實踐操作能力等方面有著重要的作用。新課程背景下,教師對學(xué)生的素質(zhì)教育不斷重視,通過對學(xué)生數(shù)形結(jié)合思想的教學(xué),學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的實踐應(yīng)用能力不斷提高。對此,教師必須高度重視數(shù)學(xué)教學(xué),將數(shù)形結(jié)合思想教給學(xué)生。
【例題】方程f(x)=x2+ax+2b=0的一個根在(0,1)內(nèi),另一個根在(1,2)內(nèi),求:①■的值域;②(a-1)2+(b-2)2的值域;③a+b-3的值域。
【分析】本題考查的是實系數(shù)方程的幾何意義,需要學(xué)生們利用數(shù)形結(jié)合的思想進(jìn)行求解。此題首要的任務(wù)就是分析題目已知條件,尋找突破口。乍一看是函數(shù)零點的問題,仔細(xì)分析發(fā)現(xiàn),本題真正的考點是對實系數(shù)方程的幾何意義的理解。當(dāng)然,學(xué)生們也可以不用以上的圖形思想求解,采用換元的策略同樣可以求出答案。但是,在數(shù)學(xué)思想教學(xué)中,教師必須拓寬教學(xué)思路,將多樣性的數(shù)學(xué)解題過程展示給學(xué)生們。對于本題而言,利用數(shù)形結(jié)合思想來求解是最簡單高效的方法,教師在數(shù)學(xué)思想教學(xué)的同時,必須將其適用范圍傳授給學(xué)生們。在高中立體解析幾何的教學(xué)中,尤其考查學(xué)生的數(shù)形結(jié)合思想,對學(xué)生的空間想象能力提出了較高的要求。
總之,對高中數(shù)學(xué)思想的教學(xué)已經(jīng)獲得廣大數(shù)學(xué)教師的高度重視。作為高中數(shù)學(xué)一線教職人員,我們必須緊抓課堂四十五分鐘,循序漸進(jìn),有針對、有目的地向?qū)W生們實施系統(tǒng)性數(shù)學(xué)思想的教學(xué)。但是,目前的數(shù)學(xué)思想教學(xué)依然存在很多的問題等待我們?nèi)ソ鉀Q,在其教學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)和評價上,教師還需要不斷地完善。
(江蘇省射陽縣高級中學(xué))