陳素文
【摘 要】數(shù)學思想是數(shù)學知識的本質(zhì)和靈魂,是解答數(shù)學題目的重要指導思想,也是發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新數(shù)學知識的重要源泉。在高中數(shù)學教學實踐中,培養(yǎng)學生解題能力是關鍵之處,也是數(shù)學教學的核心目標。高中試題主要考察學生對數(shù)學思想及其方法的認識和熟練程度。所以,在高中數(shù)學教學中老師應該重視培養(yǎng)學生的數(shù)學思想方法和運用知識能力,教學生解題思維,全面提高學生的解題能力。本文結合實際例題,討論了數(shù)形結合、函數(shù)與方程、轉化與化歸思想等數(shù)學思想在高中數(shù)學解題中的應用。
【關鍵詞】 數(shù)學思想方法 解題技巧 數(shù)形結合 函數(shù)與方程 轉化與化歸
每門學科在發(fā)展的過程中都會形成獨具特色且符合自身發(fā)展特點的思想方法,數(shù)學也不例外。那么數(shù)學思想方法到底是什么呢?數(shù)學思想是指人們認知現(xiàn)實世界的空間形式和數(shù)量關系,然后通過思維活動而產(chǎn)生的思想結果,數(shù)學思想是對數(shù)學事實與數(shù)學理論的本質(zhì)認識。數(shù)學方法則是指把數(shù)學當作工具進行科學研究的方法,事物的狀態(tài)以及關系變化的過程可以用數(shù)學語言進行表達,再經(jīng)過一系列的思維活動,推導、運算和分析問題最終形成對事物的解釋。數(shù)學思想與數(shù)學方法相比較,前者的抽象性和概括水平更高,后者更加具體和豐富,但是數(shù)學思想比數(shù)學方法更接近數(shù)學本質(zhì),內(nèi)容更加深刻。數(shù)學思想和數(shù)學方法之間的關系相輔相成,數(shù)學思想是數(shù)學方法的精神實質(zhì)和理論基礎,而數(shù)學方法是數(shù)學思想的表現(xiàn)形式和實現(xiàn)手段。兩者都屬于方法論的范疇,也會被人們概括稱為數(shù)學思想方法。
數(shù)學思想方法是提高學生解題能力的關鍵,由于數(shù)學思想方法經(jīng)過提煉與概括,是對數(shù)學知識的本質(zhì)認識,貫穿整個數(shù)學教學的實踐活動之中,掌握數(shù)學概念、建立數(shù)學理論、運用解題方法、解決具體問題,都是運用數(shù)學思想方法的具體表現(xiàn)。數(shù)學思想方法屬于思維的范疇,是對數(shù)學知識的正確認知,也是數(shù)學學科的精髓之處,只有較好地領會數(shù)學思想方法,才能靈活地運用它認識、處理和解決數(shù)學問題,越來越多的人把數(shù)學思想方法當作指導思想,運用數(shù)學思想方法求解數(shù)學問題。文章通過理論與實例相結合,分析高中時期數(shù)學教學中常用并且十分重要的三種數(shù)學思想方法,探討這些數(shù)學思想方法在高中數(shù)學解題中的應用狀況。
一、函數(shù)與方程的思想
函數(shù)與方程的思想貫穿整個高中數(shù)學教學之中,是解題最基本也是最重要的數(shù)學概念,在高考中的地位十分重要。數(shù)學中很多函數(shù)的問題都需要通過構建方程或函數(shù)關系來解決,利用方程與函數(shù)的性質(zhì)相互轉化、分析、解決問題。
通過下列例題分析函數(shù)與方程的思想:
例1:函數(shù)y=f(x),當y=0時,方程就可以轉化為f(x)=0或y-f(x)=0;而方程f(x)=0的解是函數(shù)y= f(x)圖象與x軸交點的橫坐標.函數(shù)與不等式也可以相互轉化,對函數(shù)y=f(x),當 y=0時,就是不等式f(x)=0,而求f(x)=g(x)的解則可比較y=(x)與y=g(x) 函數(shù)圖象位置的交點而得到解。
函數(shù)與方程的思想兩者之間的關系密切相關,在高中數(shù)學各個領域都會運用函數(shù)與方程的思想,解題中運用比較廣泛。
二、數(shù)形結合的思想
數(shù)形結合思想主要強調(diào)“數(shù)”與“形”,主要用來研究空間形式和數(shù)量關系,決定幾何與代數(shù)的聯(lián)系。通過數(shù)形結合方法將抽象的數(shù)學語言與直觀的圖形語言結合起來,再用圖形描述這些抽象的語言,然后經(jīng)過代數(shù)論證分析和解決數(shù)學問題。
在解題過程中,數(shù)和形的關系密不可分。把數(shù)和形相結合才能使抽象的數(shù)學知識形象化,讓題目更加簡單易懂,通過把抽象的數(shù)量關系轉化為具體形象的幾何圖形,在幾何圖形中發(fā)現(xiàn)各個復雜數(shù)量之間的聯(lián)系,經(jīng)過數(shù)與形的轉化,能夠化難為簡、化繁為易。舉一個簡單的例題分析數(shù)與形的轉化關系:
例2:利用數(shù)形結合的方法解方程:丨x-3丨-丨x+2丨=4
解析:方法一,畫出函數(shù)y=丨x-3丨-丨x+2丨的圖象,求出其與y=4的交點的橫坐標值,坐標值就是方程的解
方法二,畫數(shù)軸,原方程的幾何意義為3和-2的距離之差為4,得x=-1.5
在解題過程中,我們靈活運用數(shù)形結合思想,不僅可以提高學習數(shù)學的樂趣,而且可以提高對數(shù)學問題的理解力和解題能力,是全面提高數(shù)學素質(zhì)的重要思想方法之一。
3、轉化與化歸的思想
轉化與化歸思想是把需要解決的數(shù)學問題通過某種轉化過程,轉化到已經(jīng)被解決的問題或者相對容易解決的問題的一種重要思想方法。經(jīng)過不斷轉化,把未知轉化為已知、把復雜轉化為簡單、把抽象轉化為具體。。
掌握轉化與化歸這一思想方法,靈活運用這一數(shù)學思想方法分析問題、處理問題是學好數(shù)學的重要條件。舉一個例子簡單描述轉化與化歸思想:
例3:已知△ABC的三邊為a,b,c,且a?+b?+c?=ab+ac+bc,試判斷△ABC的形狀。
解:由題意知:a?+b?+c?=ab+ac+bc
所以2a?+2b?+2c?=2ab+2ac+2bc
即:(a-b)?+(b-c)?+(a-c)?=0
所以a=b,b=c;a=c
所以△ABC為等邊三角形
要想正確而快速地解答題目,必須先認真研究分析題目所要考的數(shù)學思想方法,通過轉化達到解題目的。轉化時,一般會把實際的數(shù)學問題轉化為數(shù)學模型;把一個領域的問題轉化為另一個領域的問題,是所要解決的問題更加簡單易解。
結束語:通過上述實例說明了在高中數(shù)學解題中數(shù)學思想方法的重要性。數(shù)學知識無窮無盡,所以它的思想方法肯定不止三種,本文只分析了高中階段常用的三種數(shù)學思想方法。實際解題過程中,學生應該認真分析數(shù)學問題隱含的數(shù)學思想方法,做到具體問題具體分析,靈活運用數(shù)學思想方法進行解題,使問題得以簡解或妙解,全面提高數(shù)學學習能力。遇到特殊的問題,可以將上述思想方法結合起來,一起運用,或許解題效果更佳。學生在學習過程中應當注意歸納數(shù)學思想方法,提煉和概括出常用的數(shù)學思想方法,課后認真體會、研究,久而久之,學習數(shù)學的能力會得到較大提升。
參考文獻
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