摘 要:化歸思想是一種常用的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)思想,借助該思想,學(xué)生能夠快速找到題目的本質(zhì),借助有效解題方式,提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效率.高中數(shù)學(xué)解題中滲透化歸思想,可以讓數(shù)學(xué)問題之間產(chǎn)生相互轉(zhuǎn)化的效果,從而降低問題的求解難度,這對(duì)于學(xué)生解題能力的提升有著非常重要的作用.基于此,本文就從不同角度詳細(xì)闡述了化歸思想在高中數(shù)學(xué)解題中的具體應(yīng)用措施,希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)教師帶來(lái)幫助.
關(guān)鍵詞:化歸思想;高中數(shù)學(xué);解題教學(xué)
中圖分類號(hào):G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1008-0333(2023)24-0008-03
收稿日期:2023-05-25
作者簡(jiǎn)介:郭瓊梅(1978.6-),女,福建省泉州人,本科,中學(xué)一級(jí)教師,從事中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)研究.
高中教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)每個(gè)學(xué)生的不同情況,為學(xué)生詳細(xì)講解各種數(shù)學(xué)思想,培養(yǎng)學(xué)生舉一反三、觸類旁通、融會(huì)貫通的能力,借助化歸思想,學(xué)生會(huì)養(yǎng)成不斷反思、善于總結(jié)的學(xué)習(xí)習(xí)慣,且教師也會(huì)在該思想的引導(dǎo)下持續(xù)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程,有助于調(diào)整教學(xué)模式.
1 化歸思想的原則
1.1 熟悉化原則
在實(shí)際的解題中,運(yùn)用化歸思想,應(yīng)該是根據(jù)以往解題經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),與同種類型的數(shù)學(xué)題相結(jié)合,將其轉(zhuǎn)化成已知量,找到問題的解答思路,教師都應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生通過總結(jié)和反思找到應(yīng)用的優(yōu)勢(shì),并讓學(xué)生將這些優(yōu)勢(shì)內(nèi)化于心,外化于行.
1.2 簡(jiǎn)單化原則
在高中數(shù)學(xué)解題過程中,應(yīng)用化歸思想,其目的是簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)題目,將數(shù)學(xué)題目相關(guān)的信息進(jìn)行提煉,實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)題目的簡(jiǎn)化,將無(wú)價(jià)值或者干擾信息剔除,避免解題環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯(cuò)誤.
1.3 逆反性原則
化歸思想的應(yīng)用不僅可以單獨(dú)進(jìn)行,也可以與其他方法融合使用,如逆向思維,教師讓學(xué)生根據(jù)問題向前推導(dǎo),總結(jié)已知信息之間的關(guān)系,也可以達(dá)到快速解答問題的目的.
2 化歸思想在高中數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用措施
2.1 實(shí)現(xiàn)動(dòng)和靜之間的轉(zhuǎn)化
化歸思想的主要內(nèi)容就是動(dòng)和靜之間的關(guān)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(guān)系,并構(gòu)建正確的數(shù)學(xué)模型.在該數(shù)學(xué)模型中,學(xué)生也會(huì)對(duì)某一數(shù)值的運(yùn)動(dòng)以及變化規(guī)律進(jìn)行深度探究,再借助相關(guān)的函數(shù)知識(shí),提煉出各種變量之間的關(guān)系,最終把各種靜態(tài)問題直接轉(zhuǎn)化成動(dòng)態(tài)關(guān)系,站在不同的角度,找到函數(shù)問題的解答方法[1].
例如,在以下例題中,試著比較log31/2和log35的大小,教師就可以引導(dǎo)學(xué)生使用化歸思想.首先,把靜態(tài)的知識(shí)轉(zhuǎn)化成動(dòng)態(tài)的函數(shù),讓學(xué)生了解兩個(gè)數(shù)學(xué)式的靜止?fàn)顟B(tài),然后通過使用化歸思想,轉(zhuǎn)化成對(duì)數(shù)函數(shù)f(x)=log3x,這樣,學(xué)生將兩個(gè)數(shù)學(xué)式視為函數(shù)自變量對(duì)應(yīng)的函數(shù)值,完成數(shù)值之間的轉(zhuǎn)換,學(xué)生再根據(jù)對(duì)數(shù)函數(shù)f(x)=log3x在定義域(0,+∞)上單調(diào)遞增的特點(diǎn),就可以對(duì)兩個(gè)數(shù)值做出正確的判斷.
2.2 實(shí)現(xiàn)數(shù)與形之間的轉(zhuǎn)化
數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)通常會(huì)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(jié)合,這樣能夠讓學(xué)生把各種抽象的問題轉(zhuǎn)化為直觀形象的問題,便于學(xué)生的理解和掌握[2].
例如,在學(xué)習(xí)函數(shù)y=3sinx和函數(shù)y=12-x中,當(dāng)x的取值范圍在[-1,5],那么兩個(gè)函數(shù)圖像交點(diǎn)的橫坐標(biāo)和是.
分析該題可發(fā)現(xiàn),該題需要求出兩個(gè)函數(shù)在特定區(qū)間的交點(diǎn).教師也會(huì)發(fā)現(xiàn),如果只采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式,如利用兩個(gè)函數(shù)相等構(gòu)建相應(yīng)的方程、分式和三角函數(shù)形式,會(huì)加大學(xué)生的運(yùn)算量,甚至還會(huì)讓部分學(xué)生出現(xiàn)難以正確解答的問題.此時(shí),教師可以發(fā)揮化歸思想的優(yōu)勢(shì),再融合數(shù)形結(jié)合思想,借助圖形分析數(shù)量關(guān)系,并畫出具體的函數(shù)圖象,如下圖1所示.學(xué)生通過觀察區(qū)間[-1,5]上的圖象會(huì)發(fā)現(xiàn),兩個(gè)函數(shù)圖象一共有6個(gè)交點(diǎn),并關(guān)于(2,0)成三組對(duì)稱關(guān)系,因此可得出,(2,0)是每組對(duì)稱點(diǎn)的中點(diǎn),學(xué)生就可輕松求出橫坐標(biāo).
2.3 實(shí)現(xiàn)等價(jià)和非等價(jià)之間的轉(zhuǎn)化
化歸思想中等價(jià)轉(zhuǎn)化和非等價(jià)轉(zhuǎn)化也屬于常見的形式,使用等價(jià)轉(zhuǎn)化時(shí),需要對(duì)題目中的各種因素進(jìn)行了解,這樣才能夠保證轉(zhuǎn)化的正確性.通常情況下,學(xué)生在解決翻折、對(duì)稱的題型時(shí),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(diǎn),N是A1C1的中點(diǎn),若CC1=CA=BC,求BM和AN所成角的余弦值是.
在解答該道題目時(shí),學(xué)生首先會(huì)對(duì)題目中的已知條件進(jìn)行分析,然后再使用化歸思想進(jìn)行轉(zhuǎn)化.首先將整個(gè)直三棱柱補(bǔ)充為正方體,然后借助向量法求出異面直線的夾角.再根據(jù)∠BCA為直角這一特點(diǎn)得出,該三棱柱為直三棱柱,且滿足CC1=CA=BC的關(guān)系,接著繼續(xù)構(gòu)建空間直角坐標(biāo)系,如下圖2所示.為了讓計(jì)算更加方便,可假設(shè)正方體的棱長(zhǎng)是2,此時(shí)得出點(diǎn)A,B,M,N的坐標(biāo),然后再根據(jù)坐標(biāo)寫出向量BM和向量AN的坐標(biāo),這樣就會(huì)順利求解BM和AN夾角的余弦值.
需要注意的是,整個(gè)過程中雖然有教師的引領(lǐng),學(xué)生順利利用化歸思想進(jìn)行等價(jià)轉(zhuǎn)化,但教師依舊要向?qū)W生強(qiáng)調(diào)邏輯準(zhǔn)確的重要性,必要的時(shí)候結(jié)合相關(guān)概念,將其轉(zhuǎn)化并順利求解.
2.4 實(shí)現(xiàn)一般和特殊之間的轉(zhuǎn)化
高中數(shù)學(xué)解題過程中,通常會(huì)遇到很多有難度的題,在這樣的題目解答中,學(xué)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(xué)生要仔細(xì)分析題目中所包含的已知條件,然后可得出,坐標(biāo)系所圍成的圖形面積是確定的,因此該圖形的面積和點(diǎn)P位置沒有任何關(guān)系,這樣就可以在解題過程中把P點(diǎn)看做是任意值,然后確定P點(diǎn)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(shí),強(qiáng)化學(xué)生的化歸思想
化歸思想的正確運(yùn)用離不開學(xué)生的正確解讀,如果學(xué)生對(duì)化歸思想的內(nèi)涵無(wú)法做到深度了解,在具體使用中,也會(huì)出現(xiàn)各種問題.為此,課堂上教師就應(yīng)當(dāng)為學(xué)生多多展示使用化歸思想的各種案例,讓學(xué)生通過不斷訓(xùn)練,達(dá)到強(qiáng)化理解的目的.
綜上所述,在教育改革力度不斷加大的當(dāng)下,培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力已經(jīng)成為高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的基本目標(biāo).高中數(shù)學(xué)教師首先應(yīng)當(dāng)意識(shí)到課堂上為學(xué)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(xué)生在不斷變化的訓(xùn)練中,強(qiáng)化對(duì)化歸思想的理解,實(shí)現(xiàn)綜合能力的發(fā)展.
參考文獻(xiàn):
[1] 趙建方.化歸思想在高中數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用[J].數(shù)學(xué)教學(xué)通訊,2020(21):72-73.
[2] 蔡娟蘭.淺議化歸思想在高中數(shù)學(xué)解題過程中的應(yīng)用[J].黑河教育,2020(7):18-20.
[3] 任思強(qiáng).化歸思想在高中數(shù)學(xué)解題過程中的應(yīng)用分析[J].魅力中國(guó),2020(5):262-263.
[責(zé)任編輯:李 璟]