【摘要】構(gòu)造法是指依據(jù)題設(shè)條件、結(jié)論特征和性質(zhì),構(gòu)造輔助內(nèi)容,使其成為全新的方程、函數(shù)、圖像、代數(shù)式等.構(gòu)造法在數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用,徹底打破了定向思維的束縛,開辟了全新的解題視角,有效提升了學(xué)生的數(shù)學(xué)解題能力.基于此,文章分析了構(gòu)造法在高中數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用價(jià)值,并針對(duì)構(gòu)造法在高中數(shù)學(xué)解題中的具體應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)探究.
【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué);解題能力;構(gòu)造法;核心素養(yǎng)
常規(guī)的解題思路基本上都是從已知條件向所求結(jié)論展開定向思考.但針對(duì)部分題目來說,常規(guī)的解題思路已經(jīng)無法滿足解題要求.此時(shí),學(xué)生可以借助創(chuàng)造性的思維,根據(jù)題目中所給出的已知條件、結(jié)論特征等,構(gòu)造輔助內(nèi)容,使其成為全新的方程、函數(shù)、圖像、代數(shù)式等,進(jìn)而將已知條件和結(jié)論聯(lián)系起來,形成解題思路.從構(gòu)造法的內(nèi)涵上來說,其中也蘊(yùn)含了大量的數(shù)學(xué)思想,如:類比、歸納、轉(zhuǎn)化.學(xué)生在創(chuàng)造性解答問題的過程中,不僅促進(jìn)了數(shù)學(xué)知識(shí)的內(nèi)化、遷移,也實(shí)現(xiàn)了數(shù)學(xué)思維的發(fā)展,這與數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的要求不謀而合.鑒于此,強(qiáng)化學(xué)生利用構(gòu)造法解題,已經(jīng)成為當(dāng)前高中數(shù)學(xué)教學(xué)的重中之重.
一、構(gòu)造法與高中數(shù)學(xué)解題教學(xué)
(一)構(gòu)造法的內(nèi)涵
構(gòu)造法在高中數(shù)學(xué)解題中尤為常見,主要思路是運(yùn)用所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí),以題目中的已知條件、所求結(jié)論作為解題出發(fā)點(diǎn),通過綜合性分析,構(gòu)造出能夠滿足題目已知條件和所求結(jié)論的新形式,進(jìn)而促進(jìn)原有數(shù)學(xué)問題轉(zhuǎn)化,使原本繁雜的數(shù)學(xué)問題變得簡(jiǎn)單、清晰,以便于學(xué)生迅速形成新的解題思路.
鑒于構(gòu)造法的內(nèi)涵,其在解題中呈現(xiàn)出五個(gè)顯著的特點(diǎn):其一,構(gòu)造性,主要是借助創(chuàng)新思維構(gòu)造模型,立足于數(shù)學(xué)問題的本質(zhì),促進(jìn)數(shù)學(xué)問題的簡(jiǎn)單化;其二,直觀性,主要是借助已有數(shù)學(xué)知識(shí),結(jié)合數(shù)學(xué)題目構(gòu)建新的模型,形成解題思路;其三,可行性,構(gòu)造法在高中數(shù)學(xué)解題中應(yīng)用范圍比較廣,具備極強(qiáng)的實(shí)用性;其四,靈活性,在運(yùn)用構(gòu)造法解答數(shù)學(xué)問題時(shí),學(xué)生必須具備豐厚的知識(shí)儲(chǔ)備量,并結(jié)合自身的解題習(xí)慣,自行選擇構(gòu)造數(shù)學(xué)模型的類型;其五,多樣性,構(gòu)造法在應(yīng)用時(shí)沒有定式,學(xué)生可結(jié)合具體的題目要求,構(gòu)造不同的解題模型.
(二)構(gòu)造法的應(yīng)用價(jià)值
首先,提高了學(xué)生的數(shù)學(xué)解題能力.構(gòu)造法作為一種創(chuàng)造性解決問題的方法,可以使得題目中的隱藏條件變得可視化.因此,構(gòu)造法的應(yīng)用有效地消除了學(xué)生在解題過程中的畏難情緒,有助于強(qiáng)化學(xué)生的數(shù)學(xué)解題思路,使其逐漸強(qiáng)化解題能力.
其次,提高了學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力.數(shù)學(xué)學(xué)科對(duì)學(xué)生的思維能力要求比較高,而學(xué)生的思維能力和解題能力之間息息相關(guān).構(gòu)造法的應(yīng)用不僅促進(jìn)了學(xué)生歸納、類比、轉(zhuǎn)化數(shù)學(xué)思想的發(fā)展,也促進(jìn)了學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力的發(fā)展,這為學(xué)生更好地解決數(shù)學(xué)問題奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).
最后,提高了學(xué)生的知識(shí)轉(zhuǎn)化能力.高中數(shù)學(xué)題目極具綜合性,學(xué)生在解題時(shí),只有將各個(gè)部分的數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)整合起來,通過數(shù)學(xué)知識(shí)的遷移和轉(zhuǎn)化,才能完成數(shù)學(xué)題目的解答.構(gòu)造法的應(yīng)用將代數(shù)、幾何、函數(shù)等知識(shí)點(diǎn)整合起來,促進(jìn)了數(shù)學(xué)知識(shí)的轉(zhuǎn)化,使學(xué)生能靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí),從不同的角度思考問題、解決問題.
二、構(gòu)造法在高中數(shù)學(xué)解題中的具體應(yīng)用
(一)構(gòu)造方程,解答數(shù)學(xué)問題
構(gòu)造方程在高中數(shù)學(xué)解題中尤為常見,主要是立足于方程與函數(shù)之間的關(guān)系,結(jié)合題目已知條件,構(gòu)造方程,解答相關(guān)的數(shù)學(xué)問題.
例1 已知(m-n)x2-4(n-x)(x-m)=0,求證:參數(shù)m,x,n所構(gòu)成的數(shù)列為等差數(shù)列.
解析 這一數(shù)學(xué)題目與數(shù)列相關(guān).如果按照傳統(tǒng)的解題思路,那么學(xué)生所面臨的求解難度比較大,甚至還需要大量的運(yùn)算,極易出現(xiàn)錯(cuò)解的現(xiàn)象.鑒于此,可通過構(gòu)造方程,從題目中所求結(jié)論出發(fā),將其與題目中的已知條件結(jié)合起來,進(jìn)而形成明確的證明思路:
由此可見,按照常規(guī)思路很難求解此題,甚至還會(huì)在解題的過程中,由于步驟多、計(jì)算復(fù)雜等,導(dǎo)致出現(xiàn)錯(cuò)誤.鑒于此,可通過構(gòu)造數(shù)列,使復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化,幫助學(xué)生順利解題.
(三)構(gòu)建函數(shù),求解數(shù)學(xué)問題
在高中數(shù)學(xué)解題中,構(gòu)造函數(shù)也尤為常見,其與構(gòu)造方程本質(zhì)相同.在解題中,可結(jié)合具體題目,構(gòu)造函數(shù),以此分析并解決數(shù)學(xué)問題.
由此可見,在遇到這一類型的問題時(shí),學(xué)生可通過對(duì)已知條件、所求結(jié)論的分析,構(gòu)造一個(gè)新的函數(shù)關(guān)系,將所求的問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)問題,進(jìn)而運(yùn)用函數(shù)的相關(guān)性質(zhì)進(jìn)行解答.
(四)構(gòu)造幾何圖形,解答數(shù)學(xué)問題
在解答數(shù)學(xué)問題時(shí),由于部分題目難度非常大,并且已知條件復(fù)雜,因此學(xué)生在分析題目時(shí),常常難以理清思路,導(dǎo)致解題陷入困境.鑒于此,可運(yùn)用構(gòu)造法,結(jié)合題目中已知條件,構(gòu)造出直觀的幾何圖形,進(jìn)而打開解題思路.
解析 這一題目已知條件簡(jiǎn)單,但如果按照常規(guī)思路進(jìn)行解題,學(xué)生則難以形成清晰的解題思路.鑒于此,可通過構(gòu)造圖形的方式,將題目中的已知條件直觀地呈現(xiàn)出來.
由此可見,借助構(gòu)造平面圖形的方式,可將原本繁雜的數(shù)學(xué)問題簡(jiǎn)單化.學(xué)生通過觀察,構(gòu)建已知條件和所求結(jié)論之間的關(guān)系,并運(yùn)用所學(xué)知識(shí)靈活解答問題.
(五)構(gòu)造向量,解答數(shù)學(xué)問題
在高中階段,構(gòu)造向量是一種非常重要的解題方式.在具體的高中數(shù)學(xué)解題中,可運(yùn)用構(gòu)造法,將不等式問題、函數(shù)問題等構(gòu)造成向量問題,進(jìn)而運(yùn)用向量的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行解答.
由此可見,借助構(gòu)造向量的方法,可將原本繁雜的數(shù)學(xué)問題簡(jiǎn)單化.學(xué)生從新的視角出發(fā),根據(jù)新的思維模式,運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)思考問題、分析問題、解答問題.
三、基于構(gòu)造法解答數(shù)學(xué)問題的教學(xué)啟示
課堂教學(xué)實(shí)踐證明,通過構(gòu)造法在高中數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用,真正實(shí)現(xiàn)了“化繁為簡(jiǎn)、由難到易”的目的.學(xué)生結(jié)合題目中的已知條件和所求問題,構(gòu)造新的關(guān)系,促進(jìn)所求問題的轉(zhuǎn)化.可以這樣說,構(gòu)造法在解題中的應(yīng)用不僅提升了學(xué)生的數(shù)學(xué)解題能力,也發(fā)展了學(xué)生的思維能力,更加強(qiáng)了學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合素養(yǎng).鑒于此,教師在日常教學(xué)中,應(yīng)有意識(shí)地滲透構(gòu)造法,加深學(xué)生對(duì)構(gòu)造法的理解,使其能掌握構(gòu)造法.一方面,學(xué)生的構(gòu)造意識(shí)并不是在短時(shí)間內(nèi)形成的,唯有通過潛移默化地滲透,才能達(dá)到預(yù)期的目標(biāo);另一方面,雖然構(gòu)造法在解題中占據(jù)一定的優(yōu)勢(shì),但并不意味著構(gòu)造法適用于每一道題目,因此教師在日常解題中要帶領(lǐng)學(xué)生積極開展一題多解訓(xùn)練,幫助學(xué)生掌握多種解題方法,便于學(xué)生在對(duì)比中了解構(gòu)造法的解題優(yōu)勢(shì)和具體應(yīng)用,使其在日后解題中能夠合理利用這一方法.
結(jié) 語
構(gòu)造法在高中數(shù)學(xué)解題中尤為常見,通過構(gòu)造函數(shù)、構(gòu)造方程、構(gòu)造數(shù)列、構(gòu)造平面圖形等手段,可將原本復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題簡(jiǎn)單化,便于學(xué)生形成新的解題思路,從新的視角分析問題、解答問題.鑒于此,教師在日常教學(xué)中,應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況,有意識(shí)地滲透構(gòu)造法,不斷提升學(xué)生的解題能力.
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數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究2023年22期