羅方
摘 要:在當(dāng)前高中數(shù)學(xué)教學(xué)課堂中,教師為了使學(xué)生的數(shù)學(xué)成績(jī)得到有效的提高,促進(jìn)每個(gè)學(xué)生在解答數(shù)學(xué)題時(shí)有較為清晰的思路,教師要在高中數(shù)學(xué)教學(xué)課堂中向?qū)W生介紹更多的數(shù)學(xué)解題方法來使學(xué)生形成較為完善的數(shù)學(xué)思維.在當(dāng)前高中數(shù)學(xué)解題中轉(zhuǎn)化思想方法應(yīng)用是非常廣泛的,因此教師應(yīng)當(dāng)從轉(zhuǎn)化思想方法的內(nèi)涵以及解題技巧入手來開展相關(guān)的解題訓(xùn)練活動(dòng).
關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)化思想;高中數(shù)學(xué);解題應(yīng)用
中圖分類號(hào):G632 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A ? ? ?文章編號(hào):1008-0333(2020)16-0031-02
轉(zhuǎn)化思想方法是當(dāng)前高中數(shù)學(xué)解題中學(xué)生需要常用的一種數(shù)學(xué)方法之一,在高中數(shù)學(xué)解題的過程中學(xué)生靈活地運(yùn)用轉(zhuǎn)化思想方法,可以將一些復(fù)雜的題目?jī)?nèi)容變得十分簡(jiǎn)單,并且還可以找到隱藏于高中數(shù)學(xué)題目中的一些數(shù)學(xué)條件,使每個(gè)學(xué)生可以迅速地找到解題的突破口,因此教師在當(dāng)前高中數(shù)學(xué)解題教學(xué)課程中,應(yīng)當(dāng)向?qū)W生全面地介紹轉(zhuǎn)化思想方法,有助于學(xué)生可以完全地掌握轉(zhuǎn)化思想方法在高中數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用技巧.
一、在高中數(shù)學(xué)解題中運(yùn)用轉(zhuǎn)化思想方法的原則
轉(zhuǎn)化思想方法主要是對(duì)學(xué)生解題思路和基礎(chǔ)知識(shí)的考核,要求學(xué)生在解題的過程中,可以運(yùn)用自身所學(xué)習(xí)到的知識(shí)基礎(chǔ)來對(duì)一些數(shù)學(xué)方法進(jìn)行有效的遷移,借助某個(gè)知識(shí)和方法將未知轉(zhuǎn)化為已知,將多元轉(zhuǎn)化為一元.在高中數(shù)學(xué)解題的過程中運(yùn)用轉(zhuǎn)化思想方法可以將一些空間圖形轉(zhuǎn)化為平面圖形,使得每一個(gè)學(xué)生可以更加準(zhǔn)確地找到解題的突破口,有助于加快學(xué)生的解題速度和提高學(xué)生的解題正確率.因此在當(dāng)前高中數(shù)學(xué)教育課堂中,教師向?qū)W生講述轉(zhuǎn)化思想方法是非常重要的,教師在講述的過程中還應(yīng)當(dāng)向?qū)W生介紹轉(zhuǎn)化思想方法的應(yīng)用原則,從而幫助學(xué)生更好地解決題目中的問題.
1.簡(jiǎn)單化原則
學(xué)生在解題的過程中運(yùn)用轉(zhuǎn)化思想方法本質(zhì)就是將一些復(fù)雜而抽象的題目變得簡(jiǎn)單化,因此教師在向?qū)W生進(jìn)行轉(zhuǎn)化思想方法介紹的過程中,一定要幫助學(xué)生將一些抽象性的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的問題,使每個(gè)學(xué)生可以具備較為完善的解題思路.
2.直觀化原則
學(xué)生在運(yùn)用轉(zhuǎn)化思想方法進(jìn)行解題的過程中,還應(yīng)當(dāng)遵循直觀化的原則,主要是指學(xué)生需要將一些抽象性的內(nèi)容轉(zhuǎn)換為直觀形象的數(shù)學(xué)問題,從而快速地解答出問題的答案.在數(shù)學(xué)題目中抽象的術(shù)語直觀地轉(zhuǎn)化問題體現(xiàn)了轉(zhuǎn)化思想的本質(zhì)以及主要的數(shù)學(xué)思想.
3.熟悉化原則
在轉(zhuǎn)化思想中,需要學(xué)生將一些陌生的條件轉(zhuǎn)化為自身較為熟悉的內(nèi)容,使每個(gè)學(xué)生可以迅速地找到解題的突破口,輕松地解答出問題的答案.
4.和諧化原則
當(dāng)學(xué)生運(yùn)用轉(zhuǎn)化思想方法時(shí),應(yīng)當(dāng)利用題目中所給的條件得出相應(yīng)的數(shù)學(xué)結(jié)論,從而實(shí)現(xiàn)條件和結(jié)論之間的一致性.學(xué)生要在解答題目的過程中找到題目中所給條件的內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律,并且將這些內(nèi)容轉(zhuǎn)換為更加直觀和熟悉的部分,提高自身解決問題的能力.或者是學(xué)生在解答的過程中,需要通過命題中的內(nèi)容進(jìn)行不斷的推導(dǎo)和判斷,從而使得出的結(jié)論可以更加符合學(xué)生的學(xué)習(xí)思維和學(xué)習(xí)思路.
5.正難則反原則
正難則反原則主要是指學(xué)生在運(yùn)用轉(zhuǎn)化思想進(jìn)行解題的過程中,直接地從問題正面入手,會(huì)存在諸多的阻礙,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)影響學(xué)生解題的正確率,這時(shí)需要學(xué)生從反面入手來對(duì)整個(gè)問題進(jìn)行思考和研究,從而會(huì)有效地達(dá)到事半功倍的解題效果.
二、轉(zhuǎn)化思想方法在高中數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用分析
1.數(shù)形轉(zhuǎn)化
數(shù)形轉(zhuǎn)化主要是指學(xué)生在解答題目的過程中,需要將一些數(shù)轉(zhuǎn)換為實(shí)際的圖形來尋找出解答問題的方向和技巧.例如對(duì)于題目:lg(-x2+3x-m)=f(x)與f(x)=lg(3-x)在x∈(0,3)中有唯一實(shí)數(shù)解,求m的取值范圍.教師在向?qū)W生講解這一道題目時(shí),可以讓學(xué)生通過這一步驟來進(jìn)行解答:令-x2+3x-m=3-x,可以得出m=-x2+4x-3,之后再根據(jù)x的取值范圍得出m的取值范圍.這是這道題目中最普遍運(yùn)用的一種方法,但是這種解題過程并沒有體現(xiàn)出數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換的思想,因此教師在讓學(xué)生解答這道題目時(shí)在對(duì)學(xué)生進(jìn)行轉(zhuǎn)化思想方法教學(xué)的過程中,可以讓學(xué)生將這一道題目中的公式轉(zhuǎn)換為y=1-m的函數(shù)圖象與y=(x-2)2函數(shù)圖象的交點(diǎn)問題,使得每一個(gè)學(xué)生能夠在觀察函數(shù)圖象的過程中了解這一道題目中所隱藏的信息,并且通過這種直觀化的圖形也有利于學(xué)生迅速地找到解題的關(guān)鍵所在.
2.正向向逆向的轉(zhuǎn)化
在高中數(shù)學(xué)題目中題目和結(jié)論是相互關(guān)聯(lián)的,因此在高中數(shù)學(xué)解題中學(xué)生在運(yùn)用轉(zhuǎn)化思想方法時(shí),假如發(fā)現(xiàn)在解題的過程中,從題目正面入手很難得出正確的答案,那么學(xué)生就要運(yùn)用逆向思維來進(jìn)行反向的推理.例如對(duì)于題目:四面體的頂點(diǎn)和各棱中點(diǎn)共10個(gè)點(diǎn),在其中取4個(gè)不共面的點(diǎn),不共面的取法共有( ?)種.
A.150 B.147 C.144 D.141
教師在讓學(xué)生進(jìn)行這道題目的解答時(shí),可以讓學(xué)生運(yùn)用轉(zhuǎn)化思想方法來進(jìn)行解答,這道題目從正面入手,情況相對(duì)來說是較為復(fù)雜的,假如從反面去考慮先求出四點(diǎn)共面的取法總數(shù)再用補(bǔ)集思想,那么整個(gè)解題過程就是十分簡(jiǎn)單的.從10個(gè)點(diǎn)中任取4個(gè)點(diǎn)有C410種取法,其中4點(diǎn)共面的情況有三類.
第一類,取出的4個(gè)點(diǎn)位于四面體的同一個(gè)面上,有4C46種;
第二類,取任一條棱上的3個(gè)點(diǎn)及該棱對(duì)棱的中點(diǎn),這4點(diǎn)共面,有6種;
第三類,由中位線構(gòu)成的平行四邊形(其兩組對(duì)邊分別平行于四面體相對(duì)的兩條棱),它的4頂點(diǎn)共面,有3種.
以上三類情況不合要求應(yīng)減掉,
∴不同的取法共有C410-4C46-6-3=141種,所以選D.
3.局部向整體的轉(zhuǎn)化
學(xué)生在進(jìn)行高中數(shù)學(xué)解題的過程中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)諸多的困難,這時(shí)學(xué)生需要運(yùn)用轉(zhuǎn)換思想方法從局部來向整體進(jìn)行推理,使得一些較為復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題變得更加簡(jiǎn)單化.例如對(duì)于題目:一個(gè)四面體的所有棱長(zhǎng)都是2 ,四個(gè)頂點(diǎn)在同一個(gè)球面上,則此球的表面積為.教師在讓學(xué)生進(jìn)行這道題目解答的過程中,可以通過正四面體外接球的性質(zhì)直接構(gòu)造正方體來進(jìn)行求解.
如圖,將四面體補(bǔ)成正方體,則正方體的棱長(zhǎng)是1,正方體的對(duì)角線長(zhǎng)為3,則此球的表面積為:4π× (3/2)2=3π,故答案為3π.
4.主次元轉(zhuǎn)化
在高中數(shù)學(xué)解題的過程中,經(jīng)常會(huì)運(yùn)用到的一種思想方法是主次元轉(zhuǎn)化,主次元轉(zhuǎn)化主要是需要學(xué)生將題設(shè)中的一些量的主次位置進(jìn)行調(diào)換,當(dāng)然不僅僅是位置上的調(diào)換,而是角色上的調(diào)換,這種轉(zhuǎn)化思想是高中階段最為高級(jí)的一種轉(zhuǎn)化思想,不僅需要學(xué)生具備較為完善的理論知識(shí),還應(yīng)當(dāng)靈活地應(yīng)對(duì)題目中的各項(xiàng)信息.例如題目:如2x-1≥m(x2-1)對(duì)m∈[-2,2]恒成立,求x的取值范圍.對(duì)于這道題目來說,學(xué)生在解答的過程中需要運(yùn)用比較的方法,大多數(shù)的學(xué)生在解答這道題目時(shí)一般都是先求解,將求解量變成自變量來進(jìn)行解答,但是假如運(yùn)用這種方法的話,那么會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間,還會(huì)使得最終的結(jié)果準(zhǔn)確率不高,因此教師在向?qū)W生講解這道題時(shí)應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生先建立函數(shù)模型將m作為自變量,x作為參數(shù),通過這種思想方法來進(jìn)行解答會(huì)方便很多.換言之,即m作為主元,x作為次元,這樣就是一個(gè)簡(jiǎn)單的一次函數(shù),即f(m)=m(x2-1)-(2x-1),m∈[-2,2],f(m)≤0恒成立,由一次函數(shù)的圖象性質(zhì)求解.
三、轉(zhuǎn)化思想在高中數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用技巧
教師在高中數(shù)學(xué)教學(xué)課堂中向?qū)W生講解轉(zhuǎn)化思想時(shí),應(yīng)當(dāng)對(duì)學(xué)生的解題思路進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo).從整體上看,學(xué)生在高中數(shù)學(xué)解題的過程中,經(jīng)常會(huì)運(yùn)用到的轉(zhuǎn)化思想主要分為以下幾個(gè)方面:
1.直接轉(zhuǎn)換法:將原問題直接轉(zhuǎn)化為學(xué)生所熟悉的基本定理或者是基本公式,還可以將一些抽象性的文字轉(zhuǎn)化為基本的圖形.
2.換元法:換元法主要是指將一些式子轉(zhuǎn)化為有理式或者是整式的,主要應(yīng)用于將一些復(fù)雜的函數(shù)方程或者是不等式轉(zhuǎn)化為易于解決的問題.
3.數(shù)形結(jié)合法:數(shù)形結(jié)合法主要是指將原問題中的數(shù)量關(guān)系或者是解析式轉(zhuǎn)化為圖形來進(jìn)行表達(dá),通過互相變換可以使得問題更加的簡(jiǎn)單.
轉(zhuǎn)化思想方法是高中數(shù)學(xué)解題過程中最為廣泛運(yùn)用的一個(gè)解題方法,因此教師在高中數(shù)學(xué)教學(xué)課堂中在向?qū)W生進(jìn)行解題技巧和解題方法講述的過程中,應(yīng)要求學(xué)生全面地掌握轉(zhuǎn)化思想方法的本質(zhì)以及運(yùn)用特點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生可以熟練地將自身所學(xué)的知識(shí)通過轉(zhuǎn)化思想方法來進(jìn)行表達(dá),使學(xué)生的解題能力可以得到顯著的提高.
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[責(zé)任編輯:李 璟]