王麗娜(昔陽縣高級職業(yè)中學校)
轉(zhuǎn)化思想在中學數(shù)學教學中的應用
王麗娜
(昔陽縣高級職業(yè)中學校)
數(shù)學學習,不僅要熟練地掌握基礎(chǔ)知識,更要重視數(shù)學思想的學習。數(shù)學思想是數(shù)學的精髓,也是將知識轉(zhuǎn)化為能力的橋梁。就轉(zhuǎn)化思想在具體問題與數(shù)學問題的相互轉(zhuǎn)化上的應用略舉數(shù)例,使學生能用轉(zhuǎn)化思想學習新知識,有意識地運用其去分析問題、解決問題。
數(shù)學思想;中學數(shù)學;轉(zhuǎn)化思想;數(shù)學能力
數(shù)學學習,不僅要熟練掌握基礎(chǔ)知識,更要重視數(shù)學思想的學習。數(shù)學思想是數(shù)學的精髓,也是將知識轉(zhuǎn)化為能力的橋梁?!镀胀ǜ咧袛?shù)學課程標準》要求教師要加強對學生數(shù)學思想方法的培養(yǎng)。在眾多數(shù)學思想方法中,轉(zhuǎn)化思想是我們解決問題最經(jīng)常采用的一種方法,也是一種最基本、最重要的思想方法。轉(zhuǎn)化思想在數(shù)學教學中有著廣泛的應用,如果應用得當,可以用來解決許多數(shù)學問題,甚至是數(shù)學難題。如果能在數(shù)學教學中滲透使用,有意識地運用其去分析問題、解決問題,那么對于將數(shù)學知識形成數(shù)學能力,提高數(shù)學素質(zhì),將起到重要的作用。
轉(zhuǎn)化思想又稱為轉(zhuǎn)換或化歸思想,是指在研究和解決有關(guān)數(shù)學問題時采用某種手段將問題通過變換將其轉(zhuǎn)化,進而達到解決問題的一種方法。一般說來,轉(zhuǎn)化思想是一種把待解決或未解決的問題經(jīng)過某種轉(zhuǎn)化過程,歸結(jié)到一類已經(jīng)能解決或比較容易解決的問題中去的一種方法。在實際的數(shù)學教學中,轉(zhuǎn)化思想滲透在各個教學環(huán)節(jié)和知識點中,其形式也是多種多樣的。諸如局部與整體的轉(zhuǎn)化、題型的轉(zhuǎn)化,解題方法的轉(zhuǎn)化,代數(shù)、幾何等知識版塊間的相互轉(zhuǎn)化,函數(shù)、方程、不等式間的轉(zhuǎn)化,實際的具體問題與數(shù)學問題的相互轉(zhuǎn)化等。本文僅就轉(zhuǎn)化思想在實際的具體問題與數(shù)學問題的相互轉(zhuǎn)化上的應用略舉數(shù)例。
例如,1.一元二次不等式轉(zhuǎn)化為一元一次不等式組求解。
2.(1)對數(shù)式轉(zhuǎn)化為指數(shù)式,推導對數(shù)運算的常用法則;推導的主要方法是把對數(shù)式轉(zhuǎn)化為指數(shù)式,再應用指數(shù)運算法則去證明對數(shù)的運算法則。
(2)對于對數(shù)的底數(shù)可為不等于1的任意正數(shù),一般對數(shù)表或計算器沒有計算任意正數(shù)為底的對數(shù)功能,所以在計算不是以10或以e為底的對數(shù)時,常需要把它轉(zhuǎn)化為以10或以e為底的對數(shù)。
3.把一個非特殊角轉(zhuǎn)化為兩個特殊角的和或差。
4.用向量法證明的關(guān)鍵是把|a|表示成a·a的形式及把a表示成b-c的形式。
5.排列組合中首先將實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學問題。
例如:把實例中的具體事物飛機票稱為“元素”,那么北京、上海、廣州之間的直達航班有多少種不同的飛機票問題就化成了“從3個不同元素中任取2個并按一定順序排成一列的問題”。
1.(1)利用對數(shù)的運算法則可把兩數(shù)積的運算轉(zhuǎn)化為對數(shù)和的運算,把冪的運算轉(zhuǎn)化成其底的對數(shù)與冪指數(shù)的乘法運算,從而使運算降級。
(2)在對數(shù)運算中常把0轉(zhuǎn)化為loga1,把1化為logaa,把c化為logaac,從而可使它們作為對數(shù)參加運算。
(3)在對數(shù)式的計算與含對數(shù)等式的證明過程中,常需要把底數(shù)不同的對數(shù)轉(zhuǎn)化為底數(shù)相同的對數(shù)才能進行。
2.角度化為弧度后,一些與弧長有關(guān)的公式也得到了簡化。如
3.解題時,常只畫出球的大圓,使球的問題轉(zhuǎn)化成平面幾何的問題解決,而不必畫球的直觀圖。
我們可以看到解數(shù)學問題的時候,如果能恰當合理地把問題進行轉(zhuǎn)化,則能啟迪思維,明確解題方向,簡潔巧妙地解決問題。
函數(shù)反映了事物之間的廣泛聯(lián)系,揭示了現(xiàn)實世界的數(shù)量關(guān)系和運動變化規(guī)律,對于現(xiàn)實世界中普遍存在的方案決策型的問題,即可通過轉(zhuǎn)化為函數(shù)模型,利用函數(shù)的性質(zhì),結(jié)合題意中等量(不等量)關(guān)系再轉(zhuǎn)化,從而解決問題。
例如,在定義三角函數(shù)后,立即把正弦值、余弦值、正切值轉(zhuǎn)化為用單位圓中的有向線段表示,使數(shù)與形密切結(jié)合起來,以加強學生對三角函數(shù)的理解。
教師在實際的教學中,如果僅是照本宣科,單純地講授有關(guān)的數(shù)學知識,則不易于激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣,使本來就抽象、難解、枯燥的數(shù)學知識更加乏味,因而達不到教學的目的。反之,將數(shù)學問題向日常生活中的具體問題轉(zhuǎn)化,可以較好地強化學生的轉(zhuǎn)化思想,從而提高學生對轉(zhuǎn)化思想的運用能力,增強其運用數(shù)學的意識,收到事半功倍的效果,提高學生綜合的數(shù)學素質(zhì)。
在中學數(shù)學教學中應教給學生一些轉(zhuǎn)化思想,使他們能用轉(zhuǎn)化思想學習新知識,分析問題。有步驟地滲透數(shù)學思想方法,才能達到“隨風潛入夜,潤物細無聲”的效果。課中,教師根據(jù)學生的知識生成情況,適時提出“轉(zhuǎn)化”數(shù)學思想,喚起學生內(nèi)心的“相近”知識,把數(shù)學課堂上得更有深度,更有味道,為學生下一步的學習做有效鋪墊,并讓學生感受“數(shù)學思想”的意義所在。
林群山.轉(zhuǎn)換思想在中學數(shù)學教學中的應用[J].學周刊,2011 (1).
·編輯薛直艷