侯法平
摘要:在經(jīng)過高中數(shù)學的學習之后,學生已經(jīng)需要具備能夠應對各式問題的能力了,同時這也成為了評估學生學習成效的重要指標。然而,面對龐大知識體系的關聯(lián)習題,唯有通過科學合理的解題思想才能實現(xiàn)有效的解決,而化歸思想正是這樣的解題“利器”。事實上,高中階段的數(shù)學習題已經(jīng)涉及到數(shù)形結(jié)合、函數(shù)以及等價轉(zhuǎn)化等不同模式的劃歸思想,而且對于問題解決也起到了不少的作用。因此,本文分析了化歸思想的形式和具體應用,以期能夠發(fā)揮一定的作用。
關鍵詞:化歸思想;高中;數(shù)學
目前,化歸思想的解題思路已經(jīng)成為貫穿整個高中數(shù)學階段的重要解題方式。在具體的解題之中,化歸思想對于復雜問題的解題思路可以進行梳理,將其轉(zhuǎn)化為一個或者多個簡單的環(huán)節(jié),并對這些簡單環(huán)節(jié)進行逐一的解決,便可以得到之前所需要解決問題的答案了。事實上,數(shù)學中化歸思想在解題當中具有相當多的應用,而且在不同的題型之中也有不同的變幻,例如:將圖形轉(zhuǎn)換為具體數(shù)字來進行證明和求解,立體幾何與平面幾何之間的轉(zhuǎn)換,不等式方程與函數(shù)之間的對等轉(zhuǎn)換等等。而這些轉(zhuǎn)換形式都是對化歸思想的一種應用和深化。這也是本文所集中闡述的部分,因為培養(yǎng)學生的化歸思想已經(jīng)是一項十分重要的教學工作了,也是目前數(shù)學教師所積極討論和研究的方向。
一、化歸思想的形式
目前,數(shù)學教學中的化歸思想主要包括了例如:將圖形轉(zhuǎn)換為具體數(shù)字來進行證明和求解,立體幾何與平面幾何之間的轉(zhuǎn)換,不等式方程與函數(shù)之間的對等轉(zhuǎn)換等等。下面并對其中具有代表性的幾種化歸思想應用進行分析。
(一)特殊性與一般性問題轉(zhuǎn)換
該類方式事實上對復雜的特殊問題進行簡化,尤其是在面對一個復雜問題而毫無頭緒時需要采用這種轉(zhuǎn)換思維,將特殊性轉(zhuǎn)換成一般性,問題的思路也會變的清晰,并最終得到解決。例如:對多項式(7x-2x2)3(6x2-7x)3的各項系數(shù)之和。若要將其中各項分別展開,然后進行合并計算,不僅僅計算量很大,而且三次多項式的展開也相當復雜。因此,通過對化歸思想的應用,將x的值設為1,所得出的數(shù)值便是所求的結(jié)果,從而復雜問題迎刃而解。
(二)分解與組合問題
高中數(shù)學在對多個變量求解的問題,也可以利用化歸思想來對題目的要求進行簡化,然后對所求問題進行分解和組合,最終實現(xiàn)問題的求解。例如:在某一個證明題中,如果所關聯(lián)的多個變量時,但是等式關系卻少于變量的個數(shù),此時不妨固定其中的幾個變量來證明。問題就會迎刃而解,這也是運用了化歸思想來解決復雜問題。
(三)數(shù)字與圖形的轉(zhuǎn)換策略
數(shù)字與圖形的轉(zhuǎn)換有兩種形式,無非是兩者的相互指向性的差別。以圖形向數(shù)字的轉(zhuǎn)換方式為例,該化歸思想的方式可以幫助解題者實現(xiàn)對于圖形的數(shù)值化,這類方式常用語對三角函數(shù)的證明當中。除此之外,這類模式也被應用于立體幾何的題目當中,例如:直線與兩圖像交于某兩點,求兩交點之間距離;就可以利用化歸思想進行轉(zhuǎn)換,使之變?yōu)楹瘮?shù)的解析式,然后再根據(jù)定義域內(nèi)的數(shù)字求解。
二、培養(yǎng)高中生的化歸思想
高中生的生理和心理已經(jīng)形成,并在這一階段逐步的趨于成熟和穩(wěn)定,而對于學生而言,這一階段變化最明顯的便是智力水平的發(fā)展。具體來看,高中生的智力水平發(fā)展的成熟主要包括了兩個方面,一是觀察力、記憶能力以及想象能力等方面的逐步完善,二是思維能力和創(chuàng)新能力的不斷發(fā)展。從培養(yǎng)高中生化歸思想的項目來看,數(shù)學教師最需要做的應該是幫助學生對化歸思想進行理實結(jié)合的說明,并且借助于詳細而全面的例題解答思路,指導學生理解化歸的策略。
例如:對于1×2+2×3+3×4+…+n×(n+1)的求和。
分析:該類數(shù)列的求和問題,已經(jīng)不能對普通的等差數(shù)列和等比數(shù)列的求和公式進行套用。將該公司展開之后,卻可以按照常規(guī)數(shù)列求和的思路去進行解答。n×(n+1)=n2+n,這也使得原式的求和轉(zhuǎn)變成了兩個求和部分,一個是自然數(shù)列的求和,另一個是自然數(shù)平方的數(shù)列求和。
說明:該例題是一個比較簡單的范例,將復雜問題進行分解,并對多個步驟進行求解,實現(xiàn)將難題化歸為基礎知識的目標。
同時,教師還可以引導學生對其他知識進行回顧,選取其中可以對化歸思想進行利用的例子。通過不斷的聯(lián)系和分析來強化師生合作,強化學生對化歸思想的認識程度。然后,教師要將“教”這一環(huán)節(jié)把握住,不僅僅要對理論和推論進行清晰的闡述,還需要在題解的思路滲透出化歸思想。在不斷的滲透中加上學生對于化歸思想的認識,在練習課、復習課以及講評課等課程的安排中給學生足夠的空間去進行熟悉,讓化歸思想深入學生的思維中。
結(jié)束語:
事實上,化歸思想作為高中數(shù)學中比較常見有相當重要的解題思路,對于難題是一種非常有效的解決辦法,并且對復雜問題的簡化具有相當?shù)淖饔?。對于化歸思想進行學習,能幫助師生解決很多難題,不僅能使教師的教學成果得到提升,還能使學生的學習能力得到提高,而且在面對重點和難點問題時也能處理的更加得心應手。
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