☉江蘇省太倉高級中學 張 敏
與初中數(shù)學不同,高中數(shù)學無論是內容上還是學習難度上都有明顯的提升,知識點繁多,分布分散,使得高中數(shù)學的學習成為了一大難點.又因為數(shù)學學科在高考中所占的比重較大,因此也是學習的重點.盡管如此,高中數(shù)學的學習并不是毫無章法的,在解決不同類型的習題時可以尋找、總結出規(guī)律.
在教育改革不斷深入的背景下,高中數(shù)學的學習不再局限于知識點的學習,培養(yǎng)學生的解題能力與提升學生的數(shù)學思維能力是當下高中數(shù)學教學的重點.數(shù)學是一門對學生的邏輯思維能力要求較高的學科,解題能力在一定程度上能體現(xiàn)學生的理論知識掌握情況.正因如此,全方位、多途徑地提升學生的解題能力,才能使得學生更好地理解高中數(shù)學知識,提升應用數(shù)學的能力,把不同學習階段的內容串聯(lián)起來,形成一個完整的知識體系,在這個過程中也能形成適合自己的數(shù)學解題思想.
要想提升學生的解題能力,首先要做的就是強化學生對基礎數(shù)學知識的掌握,加強學生對基礎知識的學習,做到內化于心.筆者在教學過程中發(fā)現(xiàn),很多數(shù)學習題都是教材中基礎知識點的變換或變形,歸根結底就是課本上的性質或定理,只是加上了具體的數(shù)學情境.盡管如此,在解決這些數(shù)學問題的過程中,有相當一部分的學生把這些“變形基礎題”看成難題,這就說明這部分學生對于課本知識點掌握得不牢固,理解不深刻,看不出習題的本質所在.
在蘇教版高中數(shù)學教材中,基礎知識都比較簡單,是學生學習高中數(shù)學的入門資料.盡管如此,在日常的教學過程中,教師不能忽略了教材基礎知識,一味地求難、求異,只有強化基礎訓練,才能使得學生將理論知識融會貫通,在做題時能較快地想到解題思路.除此之外,數(shù)學教師在講授過程中也要注意方法,在講解習題時要引導學生總結習題背后的數(shù)學概念或基礎定理、性質,讓學生知其然,更知其所以然,提高解題能力.
由于中學生的思維能力尚不發(fā)達,在題干要求比較復雜時,難免會存在理解不完全甚至理解錯誤的情況.因此,教師在強調審題的同時,要加強學生理解能力的培養(yǎng),從根本上提升學生的審題能力.比如,蘇教版高中數(shù)學選修的導數(shù)部分有這樣一題:
高中數(shù)學知識點繁多,融合了代數(shù)、幾何等諸多的知識,難度水平較高,因此對學生的基礎知識掌握情況以及知識運用能力是較大的考驗.盡管如此,知識點都是成體系的,不同的知識點、不同的習題都可能存在共通性,題目不同但采用的思想方法可能是相同的.因此,在日常的教學過程中,數(shù)學教師需要從思想方法著手,引導學生探索、總結有效的解題思路與解題方法.
1.方程與函數(shù)思想
函數(shù)思想就是對函數(shù)基礎內容更深層次的概括,在不等式、數(shù)列、方程等內容中均有所體現(xiàn).與函數(shù)思想相關的,方程思想也是現(xiàn)階段高中數(shù)學學習中常用的思想方法,也是各地高考命題的重要內容.方程思想在各類數(shù)學計算題中應用廣泛,能極大地展現(xiàn)學生的數(shù)學計算能力.對比各地歷年的高考數(shù)學試題,筆者發(fā)現(xiàn)方程內容占比相當大.
綜上,廣大一線數(shù)學教師要注意學生函數(shù)思想和方程思想的培養(yǎng).下面是蘇教版數(shù)學教材中的應用實例:
例2 若不等式x2+ax+1≥0在范圍內恒成立,試求a的最小值.
方法2:設函數(shù)y=x2+ax+1,結合二次函數(shù)圖像分析,注意對稱軸與區(qū)間]的相對位置關系,分三種情況討論.
方法3:設函數(shù)y1=x2+1,y2=-ax,可將原問題轉化為),可得a≥,即a的最小值為
2.分類討論思想
分類討論的解題思想的依據(jù)就是待解決對象的性質和特征,以此為基礎,從多個情況對問題進行劃分,單獨分析,最終匯總得出結論.這一解題思想的一大特點就是涉及的數(shù)學知識點比較多,邏輯性與綜合性較強,因此是對學生基礎知識的掌握程度以及分類思想的直接體現(xiàn).下面以蘇教版教材中的數(shù)列問題為例.
在等差數(shù)列的教學過程中,根據(jù)公差的正負情況可以將等差數(shù)列分成遞增數(shù)列、常數(shù)列以及遞減數(shù)列;與此相類似的,對于等比數(shù)列,可以根據(jù)公比q以及首項a的范圍對其進行分類:
如果a1>0,q>1或者a1<0,0<q<1,那么該數(shù)列為遞增數(shù)列;
如果a1>0,0<q<1或者a1<0,q>1,那么該數(shù)列為遞減數(shù)列;
如果q=1,那么該數(shù)列為常數(shù)列;
如果a1<0,q<1,那么該數(shù)列為擺動數(shù)列.
除此之外,在求等比數(shù)列前n項和Sn時,首先需要確定公比q的值是否等于1,若已知條件不能判斷,則需要分成以下兩種情況進行討論:
3.數(shù)形結合思想
在高中數(shù)學問題的解決過程中,數(shù)形結合這一解題思路極為實用.通過這一解題技巧,學生可以將代數(shù)與圖形有機地結合起來,運用圖像將題目中的代數(shù)關系直觀描述.掌握數(shù)形結合的解題思想,準確運用圖像與數(shù)量的相互關系,學生能厘清條件以及結論之間的層次關系,更好地解決這些問題.
【解答過程】題干中的已知函數(shù)可以理解成點(2,3)到動點(cosx,sinx) 的斜率. 因為cos2x+sin2x=1,所以動點(cosx,sinx)圍成的軌跡是一單位圓,原問題也就轉化成了點(2,3)到單位圓某一點連線的斜率問題.由圖1可知,最大值與最小值分別出現(xiàn)在兩切線處,解得原函數(shù)值域為y∈
圖1
4.轉化思想
在做題過程中,常常會出現(xiàn)條件缺失或者是解題方法明確但解答過程繁雜的情況,這是教師就需要引導學生換個角度看問題,將問題進行轉化,巧妙地解決問題,而不是一味地進行計算.
例4 a,b,c滿足a2+b2+c2=ab+ac+bc,試判斷長度為a,b,c的三邊組成的△ABC的形狀.
【解答過程】因為a2+b2+c2=ab+ac+bc,
所以2a2+2b2+2c2=2ab+2ac+2bc,
所以(a-b)2+(b-c)2+(a-c)2=0.
所以a=b,a=c,b=c,
所以△ABC為等邊三角形.
在高中數(shù)學的學習過程中,數(shù)學知識是基礎,數(shù)學思想與解題能力是關鍵.為了有效地提升廣大高中學生的數(shù)學解題能力,本文以蘇教版高中數(shù)學教材為依托,從高中學生核心素養(yǎng)的要求出發(fā),探索了數(shù)學解題能力的培養(yǎng)方法,通過具體數(shù)學案例詳細介紹了常見的解題技巧,希冀切實提升高中學生的數(shù)學學習效率,強化高中學生的數(shù)學學習能力,引導學生積極主動地思考、學習,進而有效提升學生的數(shù)學學習成績.