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        知識、方法、策略、思齷

        2018-11-19 07:26:40劉新春
        新高考·高三數(shù)學 2018年1期
        關鍵詞:課本定理公式

        劉新春

        大家都知道每年的高考試題大多數(shù)是從課本例習題改編得到的,試題形式創(chuàng)新,但根在課本,解法依舊.很多同學對課本的重要性都高度重視,但到底如何回歸課本卻一片茫然,其實我們可以從課本的功能與內(nèi)容尋找答案,

        一、建構知識的整體結構

        高中三年我們學習的數(shù)學知識源于課本、源于老師、源于課堂,即使到了高考前夕,部分同學的數(shù)學知識仍然凌亂無序,不成體系,“孤獨零碎”地在頭腦中漂浮,更談不上形成整體結構.究其原因是我們沒有把握課本中知識體系的呈現(xiàn)方式和整體結構.其實每個模塊、章節(jié)的重點、難點、規(guī)律、結構、相似的知識往往都是按照相同的體系與結構編寫的.

        如立體幾何研究空間線與面、面與面的位置關系總是從概念(定義)出發(fā),探究判定方法(判定定理),尋找基本性質(性質定理),舉例應用的順序線路展開,并且每一個性質定理都是尋找低維平行(垂直)關系的判定方法.在本章結束復習時,給出全部知識的結構圖,使大家既對微觀的知識點逐一知曉,又對宏觀的整體結構了然于胸.

        再如解析幾何中直線、圓、圓錐曲線內(nèi)容總是從研究它們的定義出發(fā),建立相應的標準方程,再從數(shù)與形兩個角度研究曲線的基本性質,最后應用曲線方程和幾何性質解決相關問題,

        如果我們抓住了課本表達數(shù)學內(nèi)容的呈現(xiàn)方式,并按照課本中表達數(shù)學知識的結構與聯(lián)系復習,就能準確理解高中數(shù)學知識并建構知識的整體結構.

        二、理解解題的基本方法

        學好數(shù)學的重要標志之一是學會解題,高考考查的數(shù)學解題方法其實都在課本之中.由于我們對課本中的解題方法不甚了解,“刷題多多”,但總結反思甚少,因而事倍功半.

        課本中重要的定理、公式、結論的證明方法,典型例習題的求解方法都是我們解決數(shù)學問題的“抓手”和“模板”,而課本中典型例題的解法步驟是我們規(guī)范解題,在高考中獲得高分的“航標”.

        如等差數(shù)列前“n和公式的逆序求和證明方法、等比數(shù)列前n項和公式的錯位相減證明方法、函數(shù)、解析幾何中運用定義求解問題的基本方法、利用導數(shù)求函數(shù)的最值的方法步

        驟等等。

        同學們在新課或第一輪復習時往往學得膚淺、理解不深,盡管做了大量題目,用了多次相似的方法,但由于不能總結反思,與課本提供的方法有機結合,導致平時大量練習用到的方法,像無根的“浮萍”,跟著感覺走,尤其是部分同學把數(shù)學知識與解題方法割裂開來,導致數(shù)學知識會背不會用.

        如函數(shù)的單調性概念是一個重要的知識點,同時又提供了判斷函數(shù)單調性的一種方法,既是對一個函數(shù)中兩個變量大小對應關系的揭示,也是描述函數(shù)圖象變化趨勢的數(shù)量表達方式,是集數(shù)形于一身的概念與方法.

        同學們只有熟練掌握了課本上的解題方法,才能靈活運用、舉一反三.

        三、掌握數(shù)學研究的策略

        初學高中數(shù)學時,我們往往會囫圇吞棗學知識,就題論題做題目,滿足于掌握具體的解題方法等等.其實,課本中對學習數(shù)學知識的策略、探究問題的策略、提升數(shù)學能力的策略都有相應的介紹.

        蘇教版必修5“解三角形”第1章1.1正弦定理,如何證明正弦定理,書本上給出了以下策略:

        (1)轉化為直角三角形中的邊角關系;

        (2)建立直角坐標系,利用三角函數(shù)的定義;

        (3)通過三角形的外接圓,將任意三角形問題轉化為直角三角形問題;

        (4)利用向量的投影或向量的數(shù)量積(產(chǎn)生三角函數(shù)).

        上述四種途徑其實也是我們解決一般三角問題的策略.

        策略(1)將斜三角形問題轉化為直角三角形中的問題求解.

        策略(2)將三角問題運用三角函數(shù)定義求解,或建立坐標系,運用坐標法(解析法)借助解析幾何知識方法求解.

        策略(3)是將問題轉化為平面幾何問題,借助平面幾何知識求解.

        策略(4)是將三角問題轉化為向量問題,運用向量工具求解,

        這些策略離不開等價轉化與數(shù)形結合思想指引,也是解決其他數(shù)學問題的基本策略,如果我們復習正弦定理、余弦定理時在證明兩個定理的基礎上能夠關注證明正(余)弦定理的基本策略,則數(shù)學問題就能迎刃而解,并在理解上獲得升華.

        課本還十分重視知識的交叉聯(lián)系和綜合運用,采取交叉出現(xiàn)、螺旋式上升的策略提供解決問題的方法策略.如函數(shù)在數(shù)列、解析幾何、不等式中的應用,向量在三角函數(shù)、解析幾何中的應用等等,請看蘇教版必修4第二章“平面向暈”P.87例3.

        在平面解析幾何直線與圓的方程一章中只研究兩直線垂直,而沒有涉及兩直線的夾角,但用向量方法可以比較簡單地解決.

        以上問題由于使用課本順序的變化,先學習向量后學習直線方程,導致在兩個模塊均未學習求直線夾角的方法.回歸課本時就必須補上這一課.

        四、領悟數(shù)學的基本思想

        回歸課本最難的是如何領悟課本中的數(shù)學思想,其實課本中始終有兩條線貫穿始終,一條是知識主線,一條是思想方法線,兩條線有時交叉,有時并行,共同建構主體數(shù)學.

        對于函數(shù)與方程思想,高中課本中,從兩個特殊集合之間的特殊對應關系構建函數(shù)定義,但在研究函數(shù)表示與性質時,又大量使用變量的變化規(guī)律加以闡釋.已知自變量的變化規(guī)律研究函數(shù)值的變化要充分運用函數(shù)關系和性質.反之,已知函數(shù)值求自變量的值則是通過解方程獲得.方程思想就是通過等量關系研究變量數(shù)值的變化關系,如函數(shù)的零點,是函數(shù)值為零時對應自變量的值,也是函數(shù)的圖象與x軸的交點的橫坐標,還可以視為兩個函數(shù)的圖象的交點.函數(shù)與方程思想貫穿于整個函數(shù)、三角函數(shù)之中.

        等價轉化與化歸思想貫穿于所有課本內(nèi)容之中,特別是定理、公式、典型例題的證明求解之中.如在蘇教版必修4第3章三角恒等變換中,從證明兩角差的余弦公式出發(fā),導出和(差)角公式、倍角公式以及幾組三角恒等式,并以它們?yōu)楣ぞ?,研究了有關三角函數(shù)式的化簡、計算、恒等式的證明等有關問題.在這一過程中,化歸的數(shù)學思想被多次運用,既有從已知到未知的化歸(如由余弦的差角公式,推出其余的和“差”角公式),也有一般到特殊的化歸(如從和角公式推出倍角公式).各個公式之間的等價轉化使我們明了公式之間的相互聯(lián)系,并在化歸思想指導下理解掌握了推導公式的賦值法、特殊化法、逆向變形法等具體方法.

        其他數(shù)學思想在課本中都有明確的表述.

        只有從課本出發(fā),我們才能走得更遠!

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