姚又銘
摘 要:三角函數(shù)是高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的重點之一?;诖耍狙芯恐饕槍?shù)學(xué)思想方法在三角函數(shù)教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢進行分析;并分別從數(shù)形結(jié)合思想方面、函數(shù)與方程思想方面、分類討論思想方面,細(xì)化闡述數(shù)學(xué)思想方法在高中三角函數(shù)教學(xué)中的實踐運用,以期為高中三角函數(shù)教學(xué)提供良好的理論支持。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)思想方法;三角函數(shù);數(shù)形結(jié)合思想
前言:數(shù)學(xué)課程無疑是高中階段教育的重點。而三角函數(shù)作為高中數(shù)學(xué)教材的重難點,其教學(xué)過程常常會面臨各類問題。數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)經(jīng)驗的匯總,其與高中數(shù)學(xué)教學(xué)的整合,可為學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)提供諸多支持。因此,分析數(shù)學(xué)思想方法在高中三角函數(shù)教學(xué)中的運用具有一定的必要性。
一、數(shù)學(xué)思想方法的應(yīng)用優(yōu)勢
在高中三角函數(shù)教學(xué)中,數(shù)學(xué)思想方法的應(yīng)用優(yōu)勢體現(xiàn)為:第一,降低學(xué)習(xí)難度。在高中數(shù)學(xué)教材中,三角函數(shù)無疑是其中的重難點之一。運用數(shù)學(xué)思想方法進行教學(xué),可幫助學(xué)生盡快確定正確的函數(shù)解題思路,降低其學(xué)習(xí)難度[1]。第二,提升學(xué)生興趣。根據(jù)既往經(jīng)驗,高中三角函數(shù)教學(xué)面臨的困難主要體現(xiàn)為:學(xué)生難以于較短時間內(nèi)解答三角函數(shù)問題,或解答錯誤率較高,導(dǎo)致學(xué)生對這類題目失去自信。而引入數(shù)學(xué)思想方法后,學(xué)生可運用數(shù)學(xué)思想方法進行解題,數(shù)學(xué)思想方法對問題難度及學(xué)生解題思路的影響,有助于提升學(xué)生的解答正確率。在這種情況下,學(xué)生很容易從三角函數(shù)學(xué)習(xí)中獲得成就感,這一變化可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
二、高中三角函數(shù)教學(xué)中數(shù)學(xué)思想方法的運用
這里主要從以下幾方面入手,針對數(shù)學(xué)思想方法在高中三角函數(shù)教學(xué)中的運用進行分析和研究:
(一)數(shù)形結(jié)合思想方面
高中三角函數(shù)部分涉及的知識較多,且部分知識較為抽象,學(xué)生容易在學(xué)習(xí)過程中遇到各類問題[2]。數(shù)形結(jié)合思想的引入,則可改善上述狀況:在數(shù)形結(jié)合思想的引導(dǎo)下,學(xué)生可參照三角函數(shù)問題,合理進行數(shù)、形的轉(zhuǎn)化,通過轉(zhuǎn)化過程,將原本復(fù)雜的問題,轉(zhuǎn)變成更易于理解、解答的問題。
在解答這一函數(shù)問題的過程中,如學(xué)生直接利用已知信息進行解題,則難以確定正確思路;相比之下,數(shù)形結(jié)合思想的引入,則可降低這一函數(shù)問題的難度:參照數(shù)形結(jié)合思想,引導(dǎo)學(xué)生將原題目中的數(shù)字信息轉(zhuǎn)化成余弦函數(shù)圖像,通過分析余弦函數(shù)在對稱軸及零點上的共性,可判斷出:余弦函數(shù)中零點位置的函數(shù)值為0;余弦圖像對稱交點處函數(shù)值為最小值(-1)或最大值(1)。根據(jù)上述信息,可快速判斷出,該題目的結(jié)論描述中,函數(shù)周期、對稱及零點的描述均正確,僅函數(shù)單調(diào)性的分析錯誤,即答案為A。
(二)分類討論思想方面
分類討論思想在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用原理為:參照問題的要求及特征,將其分成若干類別,轉(zhuǎn)化成多個難度較低的小問題,逐一解決上述小問題。在高中三角函數(shù)教學(xué)中,分類討論思想的應(yīng)用,可起到一定的降低問題難度、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的作用。
以人教版A版高中數(shù)學(xué)教材中的《三角函數(shù)的圖像與性質(zhì)》部分為例,在解答這類問題時,可參照函數(shù)問題的特征,進行合理分類,以簡化學(xué)習(xí)難度。
例如,設(shè)m>0,求三角函數(shù)f(x)=2α(sinx+cosx)-sinx·cosx-2m2的最小值及最大值。
從題目中的已知信息來看,題目給出的三角函數(shù)較為復(fù)雜。為了便于計算,可采用換元法,針對三角函數(shù)進行轉(zhuǎn)化,并將轉(zhuǎn)化函數(shù)中不確定的字母作為核心,采用分類討論思想,針對其取值狀況進行分類討論。
(三)化歸思想方面
除了上述數(shù)學(xué)思想方法外,化歸思想也可為高中三角函數(shù)教學(xué)提供良好的支持。這種數(shù)學(xué)思想的應(yīng)用原理為:參照問題特征針對問題進行歸類、轉(zhuǎn)化,降低其難度,使其變得更易于解決。
以人教版A版高中數(shù)學(xué)教材中的《任意角的三角函數(shù)》部分為例,在講解任意角三角函數(shù)定義前,可借助初中階段學(xué)習(xí)的三角函數(shù)知識,促進學(xué)生對任意角三角函數(shù)知識的理解。在初中直角三角形的三角函數(shù)知識中,直角三角形最小角α的三角函數(shù)關(guān)系為:conα=鄰邊/斜邊,sinα=對邊/斜邊。而在高中教材任意角三角函數(shù)知識的教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生運用歸化思想,將任意角三角函數(shù)轉(zhuǎn)化成已經(jīng)掌握的直角三角形、相似三角形的函數(shù)知識,以降低所學(xué)新知識的難度。
此外,在三角函數(shù)教學(xué)中,教師在指導(dǎo)學(xué)生掌握三角函數(shù)圖像、二倍角正弦、余弦及正切等知識時,可結(jié)合所選內(nèi)容的特征,同時引入多種數(shù)學(xué)思想方法,借助數(shù)學(xué)思想方法的優(yōu)勢,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)其學(xué)習(xí)興趣,幫助學(xué)生快速掌握相關(guān)三角函數(shù)知識。例如,在三角函數(shù)學(xué)習(xí)中,高中數(shù)學(xué)教師可將數(shù)形結(jié)合思想、化歸思想以及分類討論思想聯(lián)用,鼓勵學(xué)生通過對數(shù)、形的合理轉(zhuǎn)化及復(fù)雜問題的簡單歸化處理;在此基礎(chǔ)上,針對題目要求進行分類,便于學(xué)生快速確定解題思路,提高三角函數(shù)問題的解題效率,并幫助學(xué)生從三角函數(shù)學(xué)習(xí)中獲得成就感,進而改善高中三角函數(shù)部分的教學(xué)質(zhì)量。
結(jié)論:
綜上所述,于高中數(shù)學(xué)三角函數(shù)教學(xué)中引入數(shù)學(xué)思想方法具有一定的現(xiàn)實意義。為了提升教學(xué)質(zhì)量,更好地實現(xiàn)數(shù)學(xué)思想方法與三角函數(shù)教學(xué)的整合,數(shù)學(xué)教師可結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ),選擇恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)思想方法,引導(dǎo)學(xué)生充分掌握三角函數(shù)知識及解題技巧,提升其學(xué)習(xí)能力。此外,教師還應(yīng)注意根據(jù)學(xué)生的反饋,不斷調(diào)整教學(xué)思路,以保障三角函數(shù)部分的教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻
[1]顧菊美.數(shù)學(xué)思想方法在高中函數(shù)教學(xué)中的有效滲透[J].華夏教師,2019(22):44-45.
[2]何芳.數(shù)學(xué)思想方法在高中函數(shù)教學(xué)中的滲透[J].數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究,2018(13):29.