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        探析數(shù)學(xué)思想方法在高中數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用

        2017-02-27 12:55:49姚明強(qiáng)
        廣西教育·B版 2016年11期
        關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)思想方法教學(xué)效率高中數(shù)學(xué)

        姚明強(qiáng)

        【摘 要】本文結(jié)合教學(xué)理論,對(duì)化歸思想方法在高中數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用進(jìn)行探討,以期對(duì)提高高中學(xué)生的學(xué)習(xí)能力提供幫助。

        【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué) 數(shù)學(xué)思想方法 化歸思想 教學(xué)效率

        【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

        【文章編號(hào)】0450-9889(2016)11B-0154-02

        “問題是數(shù)學(xué)的心臟”,學(xué)會(huì)解決問題是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重點(diǎn)。因此,掌握數(shù)學(xué)的解題思想對(duì)數(shù)學(xué)解題至關(guān)重要。在高中數(shù)學(xué)解題中,所運(yùn)用到的數(shù)學(xué)思想方法不盡相同,但其本質(zhì)上都是化歸思想。如數(shù)形結(jié)合思想所展示的是數(shù)和形的轉(zhuǎn)化,函數(shù)思想所展示的是動(dòng)和靜的轉(zhuǎn)化,分類思想所展示的則是對(duì)數(shù)學(xué)問題整體和局部的轉(zhuǎn)化。無論是哪一種思想方法,化歸思想都是其中的精髓。

        當(dāng)前,學(xué)子間的高考競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈,新形勢(shì)下,國家對(duì)人才的知識(shí)、能力上的要求也更加嚴(yán)格。因此,如何提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,是亟需解決的問題。提高學(xué)習(xí)效率對(duì)于高中學(xué)生而言,不僅解決了緊迫的學(xué)習(xí)時(shí)間和學(xué)習(xí)要求的矛盾,而且極大地減輕了學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力,進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。學(xué)生在進(jìn)行數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中,是否可以做到善于學(xué)習(xí)、舉一反三、靈活運(yùn)用,關(guān)鍵在學(xué)生有沒有掌握一套適合自己的解決問題的思想方法。學(xué)生掌握解題思想方法又需要得益于教師的影響。有鑒于此,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)階段,比之“填鴨式”的知識(shí)傳授,教授給學(xué)生數(shù)學(xué)思想方法更有意義。

        一、化歸數(shù)學(xué)思想方法在高中數(shù)學(xué)中的應(yīng)用

        (一)解析幾何的轉(zhuǎn)化

        一般而言,解決解析幾何的關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)“數(shù)形結(jié)合”,換言之,將幾何問題轉(zhuǎn)化成為代數(shù)方法,進(jìn)而形成幾何條件代數(shù)化、代數(shù)運(yùn)算幾何化的局面。讓問題從復(fù)雜轉(zhuǎn)化成簡(jiǎn)單,把抽象的問題轉(zhuǎn)化為具體的問題,讓學(xué)生更易理解問題核心,并且學(xué)會(huì)優(yōu)化解題過程。

        圓錐曲線長期以來都是高考數(shù)學(xué)的內(nèi)容之一,也是學(xué)生較難解決的問題。其原因就在于,學(xué)生并未真正地掌握?qǐng)A錐曲線問題之中所涵括的一些數(shù)學(xué)思想方法,一味生硬盲目地解題,不善于將考試中的問題轉(zhuǎn)化成為日常練習(xí)的問題,不擅長用學(xué)過的知識(shí)去解決新的問題,這是學(xué)生在解題中存在的主要問題。

        解析幾何的核心目的就是通過代數(shù)辦法去分析幾何問題,但對(duì)部分圓錐曲線問題,采取代數(shù)的辦法予以計(jì)算便會(huì)十分復(fù)雜,而假若把圓錐曲線轉(zhuǎn)移到平面幾何中來,又會(huì)獲得不錯(cuò)的解題效果。例如:

        已知定點(diǎn) F1(-2,0),F(xiàn)2(2,0),N 是圓 O:x2+y2=1 上的任意一點(diǎn),點(diǎn) F1 關(guān)于點(diǎn) N 的對(duì)稱點(diǎn)為 M,線段 F1M 的中垂線和 F2M 相交于點(diǎn) P,求點(diǎn) P 軌跡是( )。

        A.橢圓 B.雙曲線

        C.拋物線 D.圓

        分析本題可以發(fā)現(xiàn),假使設(shè)出點(diǎn) N 的坐標(biāo),將它代入到解析式中進(jìn)行運(yùn)算便會(huì)十分復(fù)雜,而如果用數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想,將它轉(zhuǎn)化成幾何問題,那么變?nèi)菀椎枚?,可非??焖俚亟忸}。因?yàn)?O,N 分別為 F1F2 和 F1M 的中點(diǎn),所以 ON 平行 F2M,F(xiàn)2M=2,PM-PF2=2,PF1=PM,PF1-PF2=2。求得答案 P 的軌跡是 B選項(xiàng)雙曲線。

        (二)數(shù)列的轉(zhuǎn)化

        數(shù)列問題同樣是高考中的必考內(nèi)容,其中又以求數(shù)列的通項(xiàng)公式為解決問題的核心。通過遞推公式,求其通項(xiàng)公式是最近幾年來各地高考中的??純?nèi)容之一。這一類型的問題種類繁多,但也可以通過不同的解題思路來靈活運(yùn)用。在求遞推數(shù)列的通項(xiàng)公式時(shí),大多都能夠?qū)⑺D(zhuǎn)化成等差數(shù)列來進(jìn)行解決。通過遞推公式求數(shù)列的通項(xiàng)公式通常存在數(shù)種類型,而每種都對(duì)應(yīng)了相應(yīng)的解題辦法。

        (三)函數(shù)的轉(zhuǎn)換

        函數(shù)體現(xiàn)了現(xiàn)實(shí)世界中兩個(gè)變量間的關(guān)系,解題過程中,學(xué)生能夠通過觀察運(yùn)動(dòng)與變化,來解析自然界中具體問題量的依存關(guān)系,剔除問題中所涵括的非數(shù)學(xué)條件,那么通過函數(shù)的手段就可將這一類數(shù)量關(guān)系體現(xiàn)出來。如此一來,就可構(gòu)造函數(shù)將最初的處于靜態(tài)關(guān)系下的兩個(gè)量轉(zhuǎn)化成為具有動(dòng)態(tài)關(guān)系的兩個(gè)量,接著再通過函數(shù)運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)予以解決。完成函數(shù)中動(dòng)與靜的轉(zhuǎn)化,也就是化歸思想的實(shí)現(xiàn)。

        二、培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)化歸思想的策略

        (一)深度挖掘教材

        教材絕非只是學(xué)生得到知識(shí)信息的載體,更是學(xué)生發(fā)展綜合能力的基礎(chǔ),以及激發(fā)學(xué)生發(fā)散性思維、發(fā)展智慧的重要工具。因此,教師更有必要去深入分析教材,最大限度地挖掘教材內(nèi)在的思想方法。作為數(shù)學(xué)思想方法的精髓,化歸思維是初等數(shù)學(xué)教學(xué)與學(xué)習(xí)中無可回避的重要思想方法,其不僅隸屬于數(shù)學(xué)這一門學(xué)科知識(shí),而且更可作為高于一般數(shù)學(xué)知識(shí)并成為思維方法的源泉。高中數(shù)學(xué)教材中,部分?jǐn)?shù)學(xué)知識(shí)自身就涵括了相關(guān)的化歸思想方法,對(duì)此,教師需要按照具體的課本內(nèi)容將隱藏的內(nèi)容予以凸顯。在講清數(shù)學(xué)知識(shí)的過程中,將其背后的數(shù)學(xué)思想充分挖掘出來,進(jìn)而使學(xué)生不僅能夠知曉知識(shí),而且能進(jìn)一步體會(huì)數(shù)學(xué)思想的清華。如上述所提,一般數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容中已經(jīng)涵括了十分豐富的可以利用化歸思想方法解題的多種素材。眾多的數(shù)學(xué)定理、公式、法則的證明過程,其本身就包含了化歸思想方法。只要稍加研究就可以發(fā)現(xiàn),化歸思想方法幾乎是無處不在。因此,教師需要在教學(xué)階段,一步步地去引領(lǐng)學(xué)生挖掘教材中的化歸思想。

        (二)采取“變式”教學(xué)

        教師在教學(xué)階段,可以適當(dāng)?shù)亟Y(jié)合“變式”教學(xué)?!白兪健本毩?xí)本質(zhì)上就是化歸過程的一種方法,“變式”這種方法就是把一個(gè)未知的數(shù)學(xué)問題轉(zhuǎn)化成為學(xué)生所熟知的已知問題,然后通過對(duì)已知問題進(jìn)行探索,從而解決未知問題?!白兪健碧幚硭枷敕椒ㄕ腔瘹w思想方法之一?!白兪健本毩?xí)能夠有助于使化歸思想從抽象變得具象,也能夠?yàn)閷W(xué)生指明了解題方向與思路。所以,教師在教學(xué)過程中,應(yīng)當(dāng)隨時(shí)關(guān)注“變式”教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思想方法。

        (三)拓寬解題思路

        毋庸置疑,在數(shù)學(xué)解題時(shí),學(xué)生只要多一種思路,便具備多一種解題辦法。一題多解便是力求去培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)從不同的視域去思考問題,嘗試用不同的路徑對(duì)問題實(shí)施化歸。教師在開展教學(xué)階段,可以適當(dāng)?shù)夭扇∫活}多解的訓(xùn)練模式,來拓寬學(xué)生解題思路,以此來強(qiáng)化學(xué)生的化歸解題水平。

        (四)學(xué)會(huì)總結(jié)

        學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力必然是在長時(shí)間的實(shí)踐與答題訓(xùn)練中成長起來的,可利用日常性的思維訓(xùn)練來強(qiáng)化其自身的思維能力。解題是進(jìn)一步提高學(xué)生化歸思想的一個(gè)重要途徑,而如果學(xué)會(huì)對(duì)問題進(jìn)行總結(jié),那么將有助于學(xué)生更好地掌握化歸思想的途徑、思路以及方法。

        教師所教學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí),只有學(xué)生在已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)背景下實(shí)現(xiàn)主動(dòng)的建構(gòu),方可真正掌握。如果教師只是把化歸的策略講給學(xué)生聽,抑或是讓學(xué)生進(jìn)行機(jī)械式的模仿,那么學(xué)生也無法真正地知曉化歸思想方法,也不能將其運(yùn)用到解決數(shù)學(xué)問題中來。因此,教師要在數(shù)學(xué)解題教學(xué)的過程中創(chuàng)造條件,使學(xué)生可以去體驗(yàn)問題的發(fā)現(xiàn)、探索、討論、求解的過程。在訓(xùn)練中,當(dāng)學(xué)生面對(duì)一個(gè)全新而又復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題時(shí),他們會(huì)發(fā)現(xiàn)可進(jìn)行化歸的辦法多種多樣,可是當(dāng)發(fā)現(xiàn)其中并沒有十足把握的辦法時(shí),則需要對(duì)每一條路徑進(jìn)行分析,從而找到更好的方法,這樣就能使學(xué)生學(xué)會(huì)靈活運(yùn)用化歸思想方法。平時(shí)教師就需要訓(xùn)練學(xué)生先在腦海中思考怎樣解答問題,然后再動(dòng)手進(jìn)行解題,不要不經(jīng)過仔細(xì)思考就盲目做題。

        更為重要的是,在學(xué)生完成解題后,教師還應(yīng)當(dāng)去引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己的解題思路進(jìn)行回顧、分析、總結(jié)、評(píng)價(jià),進(jìn)一步去學(xué)會(huì)歸納解題的方法,并將之提升到思想方法上來。利用小結(jié)讓學(xué)生最大程度地理解化歸思想在數(shù)學(xué)解題中的作用,并能比較熟練地掌握化歸思想方法,提高自身的思維能力。

        綜上所述,化歸思想方法是數(shù)學(xué)訓(xùn)練中的重要構(gòu)成單元,它在數(shù)學(xué)解題中有直接、具體、強(qiáng)大的功能?!靶巍迸c“數(shù)”的轉(zhuǎn)化、“動(dòng)”與“靜”的轉(zhuǎn)化都有助于優(yōu)化學(xué)生的解題思路,進(jìn)一步化解知識(shí)重難點(diǎn),易于學(xué)生理解重難點(diǎn),進(jìn)而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)潛能,使之學(xué)得更好。

        【參考文獻(xiàn)】

        [1]林雪.關(guān)于轉(zhuǎn)化思想方法在高中數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用探討[J].中國校外教育,2016,23(13)

        [2]韓云霞,馬旭.淺談函數(shù)思想在高中數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用[J].寧夏師范學(xué)院學(xué)報(bào),2016,22(3)

        [3]常海波.關(guān)于數(shù)學(xué)思想方法在高中數(shù)學(xué)解題中應(yīng)用的探討[J].數(shù)理化學(xué)習(xí)(高三版),2014,17(12)

        (責(zé)編 盧建龍)

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