郭瓊梅

(泉州第十七中學,福建 泉州 362000)

高中教師應當根據(jù)每個學生的不同情況,為學生詳細講解各種數(shù)學思想,培養(yǎng)學生舉一反三、觸類旁通、融會貫通的能力,借助化歸思想,學生會養(yǎng)成不斷反思、善于總結的學習習慣,且教師也會在該思想的引導下持續(xù)關注學生的學習過程,有助于調(diào)整教學模式.

1 化歸思想的原則

1.1 熟悉化原則

在實際的解題中,運用化歸思想,應該是根據(jù)以往解題經(jīng)驗為基礎,與同種類型的數(shù)學題相結合,將其轉(zhuǎn)化成已知量,找到問題的解答思路,教師都應當引導學生通過總結和反思找到應用的優(yōu)勢,并讓學生將這些優(yōu)勢內(nèi)化于心,外化于行.

1.2 簡單化原則

在高中數(shù)學解題過程中,應用化歸思想,其目的是簡化數(shù)學題目,將數(shù)學題目相關的信息進行提煉,實現(xiàn)數(shù)學題目的簡化,將無價值或者干擾信息剔除,避免解題環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯誤.

1.3 逆反性原則

化歸思想的應用不僅可以單獨進行,也可以與其他方法融合使用,如逆向思維,教師讓學生根據(jù)問題向前推導,總結已知信息之間的關系,也可以達到快速解答問題的目的.

2 化歸思想在高中數(shù)學解題中的應用措施

2.1 實現(xiàn)動和靜之間的轉(zhuǎn)化

化歸思想的主要內(nèi)容就是動和靜之間的關系,通常在函數(shù)解題中就要借助化歸思想,找到各種變量之間的關系,并構建正確的數(shù)學模型.在該數(shù)學模型中,學生也會對某一數(shù)值的運動以及變化規(guī)律進行深度探究,再借助相關的函數(shù)知識,提煉出各種變量之間的關系,最終把各種靜態(tài)問題直接轉(zhuǎn)化成動態(tài)關系,站在不同的角度,找到函數(shù)問題的解答方法[1].

2.2 實現(xiàn)數(shù)與形之間的轉(zhuǎn)化

數(shù)學知識的學習通常會涉及到數(shù)字和圖形之間的轉(zhuǎn)化,化歸思想中的特別形式也是指代數(shù)和圖形之間的巧妙轉(zhuǎn)化和結合,這樣能夠讓學生把各種抽象的問題轉(zhuǎn)化為直觀形象的問題,便于學生的理解和掌握[2].

分析該題可發(fā)現(xiàn),該題需要求出兩個函數(shù)在特定區(qū)間的交點.教師也會發(fā)現(xiàn),如果只采用傳統(tǒng)的教學方式,如利用兩個函數(shù)相等構建相應的方程、分式和三角函數(shù)形式,會加大學生的運算量,甚至還會讓部分學生出現(xiàn)難以正確解答的問題.此時,教師可以發(fā)揮化歸思想的優(yōu)勢,再融合數(shù)形結合思想,借助圖形分析數(shù)量關系,并畫出具體的函數(shù)圖象,如下圖1所示.學生通過觀察區(qū)間[-1,5]上的圖象會發(fā)現(xiàn),兩個函數(shù)圖象一共有6個交點,并關于(2,0)成三組對稱關系,因此可得出,(2,0)是每組對稱點的中點,學生就可輕松求出橫坐標.

圖1 畫圖

2.3 實現(xiàn)等價和非等價之間的轉(zhuǎn)化

化歸思想中等價轉(zhuǎn)化和非等價轉(zhuǎn)化也屬于常見的形式,使用等價轉(zhuǎn)化時,需要對題目中的各種因素進行了解,這樣才能夠保證轉(zhuǎn)化的正確性.通常情況下,學生在解決翻折、對稱的題型時,需要借助曲直轉(zhuǎn)化思想,通過將立體圖形轉(zhuǎn)換成平面圖形,降低解題難度.

例如,在以下例題中,在直三角柱ABC-A1B1C1中,∠BCA是直角,M是A1B1的中點,N是A1C1的中點,若CC1=CA=BC,求BM和AN所成角的余弦值是____.

圖2 建系

需要注意的是,整個過程中雖然有教師的引領,學生順利利用化歸思想進行等價轉(zhuǎn)化,但教師依舊要向?qū)W生強調(diào)邏輯準確的重要性,必要的時候結合相關概念,將其轉(zhuǎn)化并順利求解.

2.4 實現(xiàn)一般和特殊之間的轉(zhuǎn)化

高中數(shù)學解題過程中,通常會遇到很多有難度的題,在這樣的題目解答中,學生需要使用化歸思想,從特殊向一般轉(zhuǎn)化,如特殊值,特殊情況等,再根據(jù)題目中的各種已知條件找到特殊值存在的情境[3].

在解答該題目的過程中,學生要仔細分析題目中所包含的已知條件,然后可得出,坐標系所圍成的圖形面積是確定的,因此該圖形的面積和點P位置沒有任何關系,這樣就可以在解題過程中把P點看做是任意值,然后確定P點的特殊位置,最后根據(jù)函數(shù)式中a和b的值,求出圖形的面積.

2.5 化虛為實,強化學生的化歸思想

化歸思想的正確運用離不開學生的正確解讀,如果學生對化歸思想的內(nèi)涵無法做到深度了解,在具體使用中,也會出現(xiàn)各種問題.為此,課堂上教師就應當為學生多多展示使用化歸思想的各種案例,讓學生通過不斷訓練,達到強化理解的目的.

例如,在解答以下例題中

第一題,若關于x的方程9x2+(4+a)3x+4=0,有正解,則實數(shù)a的取值范圍是____.

第二題,設f(x)是定義在R上的單調(diào)增函數(shù),若f(1-ax-x2)≤(2-a),對任意a[-1,1]恒成立,那么x的取值范圍為____.

在解答這個題目時,首先,學生會觀察到原方程有一定的復雜性,此時可以采用化歸思想進行簡單處理,設t=3x,則原命題可以等價換成關于t的方程,即

t2=(4+a)t+4=0,

又因為題目中關于x的方程有正解,那么可得出x>0,因此t>0,

所以a+4≤-4,

a≤-8,實數(shù)a的取值范圍應當在(-∞,-8).

在解答第二題時,也可以由題目得出f(x)在R上是增函數(shù),因此f(1-ax-x2)≤(2-a)

得知1-ax-x2≤2-a,a∈[-1,1]

所以a(x-1)+x2+1≥0,即a∈[-1,1]恒成立.

若g(-1)=x2-x+2≥0,g(1)=x2+1≥0恒成立.

最終得出x≥0或者x≤-1.

2.6 化繁為簡,有效借助各種數(shù)學定理

在解答立體幾何或者不等式以及數(shù)列的相關內(nèi)容題目時,學生都可以使用化歸思想.尤其是幾何題目,教師應當增強自己對數(shù)學教材知識的理解,并學會舉一反三,通過對問題進行仔細對比和篩選,逐漸理清解題思路,這樣才能夠?qū)⒔忸}過程不斷優(yōu)化.

例如,在講解以下例題中,學生就可以借助化歸思想進行如下作答.

圖3 例題解析

又由點M處于圓C上

得(2x+3-3)2+(-2y+3-3)2=4,即x2+y2=1.

綜上所述,在教育改革力度不斷加大的當下,培養(yǎng)學生的綜合能力已經(jīng)成為高中數(shù)學教學中的基本目標.高中數(shù)學教師首先應當意識到課堂上為學生講授化歸思想的重要性,然后要借助各種各樣的例題,使學生在不斷變化的訓練中,強化對化歸思想的理解,實現(xiàn)綜合能力的發(fā)展.