馬英
【摘 要】近些年來,隨著素質(zhì)教育的全面實施,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)理解能力成為老師一項重要的教學(xué)任務(wù)?;瘹w思想,在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中是一種常見的思想方法,運用在課堂的時候,可以幫助老師培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,為學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力的全面發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。為了提高老師在課堂上對化歸思想的運用效率,本文通過對化歸思想在正與反、復(fù)雜與簡單以及陌生與熟悉間的轉(zhuǎn)換進行深入的探討,希望能為老師在以后的教學(xué)中起到一些正面的參考作用。
【關(guān)鍵詞】化歸思想;高中數(shù)學(xué);應(yīng)用策略
中圖分類號:G633.6 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-0568(2017)09-0086-02
在高中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中,化歸思想作為一種學(xué)習(xí)策略,其實就是在對數(shù)學(xué)問題進行研究的過程中巧妙地轉(zhuǎn)化問題內(nèi)容,將數(shù)學(xué)問題化難為易、化繁為簡、化生為熟,打消學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的消極態(tài)度,有效提升初中數(shù)學(xué)的教學(xué)質(zhì)量?;瘹w思想可以幫助學(xué)生在解題的過程里,透過問題的表象內(nèi)容,直觀看待問題的本質(zhì);幫助老師在講授中,將涉及的知識點,更為清楚詳細地呈現(xiàn)在學(xué)生面前,讓他們更好地掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容。由于高中階段的數(shù)學(xué)內(nèi)容具備一定的抽象性,所以老師要巧妙借助化歸思想,讓學(xué)生在解題的過程里,透過問題的現(xiàn)象看本質(zhì),并且在課堂上將涉及的知識點直接呈現(xiàn)出來,幫助他們更好地理解所學(xué)知識,做好歸納和整理。
一、解題中正與反的相互轉(zhuǎn)化
在高中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中,化歸思想的運用十分普遍,其中關(guān)鍵就在于化歸思想具有多變的形式。高中數(shù)學(xué)相較初中時期的數(shù)學(xué)內(nèi)容,計算過程更加繁瑣,解題思路也更為復(fù)雜,所以,對學(xué)生的解題思維也有著更高的要求。比如,在對高中概率知識的內(nèi)容展開學(xué)習(xí)時,有些概率問題需要對某些特定的事件進行求解,同時,這類事件中又涵蓋了較多的可能性,如果學(xué)生進行逐項計算,不僅工作量較大,而且十分浪費時間,影響了學(xué)習(xí)效率。所以,老師不妨就這類題型,利用化歸思想進行正與反的相互轉(zhuǎn)化,讓學(xué)生的思維活躍起來,從不同的角度來對問題進行思考。
例1. 在某次射擊比賽中,一名槍手擊中目標(biāo)的概率為0.9,現(xiàn)在他準(zhǔn)備連續(xù)射擊4次,并且他每次射擊能夠擊中目標(biāo)的可能都是相互獨立的,那么他在4次射擊中,至少擊中1次目標(biāo)的可能為多少?
解析:就像之前說的,對待這類問題,如果學(xué)生一味地從正面進行解讀,那么問題就會變得很復(fù)雜,因為至少擊中一次的可能包括1次、2次、3次、4次等四種情況,學(xué)生需要列舉出多項的可能來進行分析計算。為了提高解題效率,老師不妨引導(dǎo)學(xué)生利用化規(guī)思想,將原本求“至少擊中1次目標(biāo)的可能”,轉(zhuǎn)化為其對立的“一次都未擊中”事件來進行求解。由于對立事件的概率和為1,可以快速推導(dǎo)出正確的答案:命中目標(biāo)的概率為0.9,那么不能命中的概率也就是0.1,四次都未能命中的概率也就是0.14,所以至少擊中1次目標(biāo)的可能性為1-0.14。
在這類題中,化歸思想的作用就是幫助學(xué)生意識到問題的反面內(nèi)容,并且結(jié)合正反兩面內(nèi)容的關(guān)系進行推導(dǎo),準(zhǔn)確快速地得出答案?;瘹w思想的靈活運用,可以對問題進行直觀的求解,降低解題的難度。同時讓學(xué)生換個思路看待問題,擺脫固有思維模式的限定,拓寬解題思路。
二、復(fù)雜與簡單間的相互轉(zhuǎn)化
在高中數(shù)學(xué)的解題中,有些學(xué)生對突破口位置的把握較為模糊,難以形成良好的解題思路,這是因為沒有準(zhǔn)確找出題目中所蘊含的隱性信息,這些信息在題目中十分模糊,使得解題較為困難。利用化歸思想,發(fā)掘隱性內(nèi)容,可以有效地實現(xiàn)復(fù)雜與簡單的轉(zhuǎn)換,這一點在高中數(shù)學(xué)解題中呈現(xiàn)得最為明顯。對于那些無法直接厘清的內(nèi)容信息,利用化規(guī)思想可以讓學(xué)生充分調(diào)動自身的思維,多角度地進行解答。比如常用的換元法,就是利用化歸思想,把原本復(fù)雜的解題過程變?yōu)楹唵蔚氖阶?。在解題中,其主要是通過對那些常出現(xiàn)的未知參數(shù)或者條件,轉(zhuǎn)化為簡單的內(nèi)容來進行計算,幫助學(xué)生分析出題人的真實意圖。
例2. cosx+2sinx=■,tanx的值為( )
A. 1/2 B. -1/2 C. 2 D. -2
解析:在這道題中,就可以利用化歸思想來進行解答。由于cosx和sinx等內(nèi)容不同于其他的計算數(shù)值,在解答中不妨利用一些簡單的字母來進行換元處理,不妨假設(shè)cosx=a,sinx=b,根據(jù)題目中的內(nèi)容,我們可以得知a+2b=■,在這個時候,我們可以利用化歸思想提取出三角函數(shù)的基本知識點,那就是cosx的平方,加上sinx的平方后,其和等于1,那么就可以順勢推導(dǎo)出a2+b2=1,結(jié)合a+2b=■的式子聯(lián)立方程,可以得出2a=b的關(guān)系式,進而推出tanx=2,正確答案為C。
遇到此類題型,學(xué)生一方面要清楚地尋找出題干中所涉及的隱性條件;另一方面,對于那些看似繁雜的條件也不要感到恐懼,可以巧妙利用化歸思想,將繁雜的內(nèi)容簡單化,降低解題難度,避免陷入解題困窘,完善自身對化歸思想的運用能力。
三、陌生與熟悉間的相互轉(zhuǎn)化
在對高中學(xué)生數(shù)學(xué)的解題情況進行深入調(diào)查后,筆者發(fā)現(xiàn)有一類現(xiàn)象特別典型,就是學(xué)生自主解題時“抓耳撓腮”,聽完老師的講解后又“恍然大悟”,“感慨”解題思路居然這么容易。造成這種問題的原因就是在解題中,學(xué)生未能對那些陌生的內(nèi)容進行合理的轉(zhuǎn)化,將其代入到自己所熟悉的知識點中來?;瘹w思想的一個作用就是幫助學(xué)生將陌生的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為熟悉的問題,再結(jié)合學(xué)生的解題經(jīng)驗,就能快速準(zhǔn)確地得出答案。
例3. 已知兩條異面直線可以稱為一對,那么在正方體的8個頂點之間的所有連線中,可以構(gòu)成異面直線的共有多少對?
解析:這類題對很多學(xué)生來說,多多少少都有些困難,由于其中涉及的內(nèi)容過于繁瑣,學(xué)生在解答中很容易出現(xiàn)“漏”與“重”的現(xiàn)象,盲目地展開計算,出現(xiàn)錯誤的可能性也會增大。所以,不妨利用化歸思想來對題目進行轉(zhuǎn)化,讓原本陌生的內(nèi)容變得熟悉??梢愿鶕?jù)正方體的特性進行解析:第一步,先確定以正方體的8個頂點為頂點的三棱錐共有多少個。第二步,則是根據(jù)兩條異面直線成為“一對”的內(nèi)容,計算出任意一個三棱錐中有多少對異面直線。這兩個問題大家都比較熟悉,根據(jù)相關(guān)的幾何特性,可以準(zhǔn)確地求出答案,大大降低了解題難度。
在這類題中,化歸思想能幫助學(xué)生將陌生的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為熟悉的知識點,同時利用簡單的計算方法來確定最終的答案?;瘹w思想在其中的作用是幫助學(xué)生類比以前的知識內(nèi)容,找出相似題型中的共同點和差異點,拓寬學(xué)生的解題思路,提高學(xué)生的解題能力。
總而言之,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,老師要積極利用化歸思想,幫助學(xué)生將數(shù)學(xué)問題簡單化、熟悉化,在掌握正確的解題方法的同時,還能在學(xué)習(xí)中不斷地提出創(chuàng)新的意見,提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。當(dāng)然,在教學(xué)中,老師還要結(jié)合學(xué)生的實際學(xué)習(xí)情況,將化歸思想進行循序漸進地滲透,這樣可以幫助學(xué)生明白正確的解題方法,同時還能在自己的知識積累基礎(chǔ)上不斷地提出創(chuàng)新的意見,達到完善高中數(shù)學(xué)課堂學(xué)習(xí)的效果。
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(編輯:趙 悅 實習(xí)編輯:葉雨薇)