河北省盧龍縣中學 梁 浩
數(shù)學思想的掌握能使學生的數(shù)學知識學習收到事半功倍的效果,其可以支撐高中階段數(shù)學的深度學習,但是這對教師的教學能力來說是較大的考驗。在高中這個重要階段,通過數(shù)學思想方法不僅可以支撐高中階段的學習,而且這樣的理解能力和思維鍛煉對學生后續(xù)的數(shù)學學習也大有益處。
高中階段主要用到了四個數(shù)學思想,即數(shù)形結(jié)合思想、分類討論思想、函數(shù)與方程思想、轉(zhuǎn)化與化歸思想。
圖1
函數(shù)與方程思想主要應(yīng)用于函數(shù)的奇偶性、單調(diào)性、周期性(三角函數(shù))的學習以及函數(shù)的最值(最大值和最小值也是極限的學習基礎(chǔ))、函數(shù)的圖像變換、函數(shù)的零點等。例如:求函數(shù)f(x)=2x+x3-2 在區(qū)間(0,1)內(nèi)的零點個數(shù)。因為f(x)=2x+x3-2,所以f′(x)=2xln 2+3x2>0 在(0,1)上恒成立,所以函數(shù)f(x)=2x+x3-2 在區(qū)間(0,1)內(nèi)單調(diào)遞增。因為f(0)=-1 <0,且f(1)=1 >0,所以f(0)f(1)<0,所以函數(shù)f(x)=2x+x3-2 在區(qū)間(0,1)內(nèi)有唯一的零點。這道題主要是考查函數(shù)零點的定義以及函數(shù)零點判定定理的應(yīng)用,同時考查了函數(shù)的單調(diào)性。
調(diào)研發(fā)現(xiàn),高中階段,高三年級的學生對于數(shù)學思想的掌握是最好的,數(shù)學思想掌握較好的同學成績也更好。教學中,對于學生感到一頭霧水的題目,教師往往只需要輕輕點撥一下數(shù)學思想方法即可反映很多內(nèi)容,而部分數(shù)學成績拔尖的學生在學習中也會利用數(shù)學思想去支撐數(shù)學知識的學習。
圖2
要求證明的是線段PO⊥平面ABC,可以先復習線與線之間、線與面之間、面與面之間互相垂直所需滿足的條件。由于題目中沒有明確告知任何垂直關(guān)系,則需要轉(zhuǎn)化題目中的條件,找到垂直的線,于是引導學生作輔助線PO,通過數(shù)形結(jié)合的方式發(fā)現(xiàn)OB和AC的關(guān)系、OB和PO的關(guān)系,結(jié)合題目條件得出線段OP⊥平面ABC。
總之,數(shù)形結(jié)合思想、分類討論思想、函數(shù)與方程思想、轉(zhuǎn)化與化歸思想貫穿高中數(shù)學教學的全過程。借助數(shù)學思想建立數(shù)學模型是高中階段常用的解題方法,對于高中生數(shù)學深度學習的實現(xiàn)具有重要意義。