【摘要】學生是否具備一定的數學思想意識,是學生是否具有較高數學探究能力的重要標準.從發展學生思維能力的角度上看,提高學生數學思想的運用能力至關重要.文章將就如何強化學生數學思想意識,如何在實際學習中運用各種數學思想進行探討.
【關鍵詞】高中數學;數學思想;應用意識
對高中學生而言,學習數學的過程就是不斷解決數學問題的過程,就是不斷運用數學思維解決數學問題的過程.盡管我們現在提倡素質教育,提倡學生學習的主動性,給學生減壓,但是在很多時候對學生來說,應該做的題還是要做的,也就是說做題是學生學習數學的一項必不可少的途徑和方法.而在解決數學問題的過程中,學生的數學思想意識將會得到挖掘,數學思維的運用能力將會得到提升.數學思想作用于問題的深刻程度和選取的方法是否合理,在很大程度上,決定了一個數學問題的難易與繁簡.這里最重要的一點就是要讓數學思想作用于問題,因為數學思想可以為學生提供策略和方法來具體解決問題,可見數學思想方法在數學問題解決中的價值非凡.
因此,高中數學教師在教學中,應該適當地運用相應的教學策略,引導學生根據問題的實際,充分地運用數學思想解決各種數學問題.事實上,數學思想意識涉及范圍廣,數學思維多種多樣,下文主要從數形結合思想、等價轉化思想進行探討.
一、整體把握,數形結合
從宏觀上看,數學思想對人們的思維和解題能給予強有力的指導,同時在具體的解題中,也能為學生提供相應的策略和確實可行的方法,幫助學生快速地捕捉到問題的重點,真正掌握命題者背后的意圖,進而設計出科學合理的解題方案.也就是說,高中數學教師要強調學生的數學思維運用意識,應該要在整體的策略指導上作出相應的行動,通過策略性的指導,幫助學生在學習中形成運用數學方法,啟動數學思維的良好相關,進而找到快速解題的方式,減少做題的時間和難度.
例如有這樣一個題:若z∈C,且z-12+32i≤2,求z的模的最大值和最小值.
在面對這道問題時,學生如果只是按照常規方法和經驗,老老實實地把復數z設出而代進題設所給的關系式,這樣的思考方式是正確的,能夠將問題解決.但是,我們說數學之所以是“思維的體操”就是因為數學問題的解題途徑是多樣的,數學思維的范圍是廣泛的,按照固有的方式去思考問題,是應對數學問題的方法,但是不應該是固定的、唯一的.高中數學應該主動地積極地引導學生進行多維度思考.就如此例而言,正常的渠道解題,其復雜程度是可以預知的,但學生如果有數學思維的運用意識,可以很快地意識到可以將數形結合的思想方法作用于問題.
首先,把z-12+32i≤2變形為z-12-32i≤2,其次,在復平面內作出相應圖形,這樣則其結論可一望而知:|z|min=0,|z|max=3,此時對應的z=3[cos(-60°)+isin(-60°)]=32-323i.
事實上,在數形結合這一數學思維的運用上,其前提是對整體的把握,學生只有對問題的整體有充分的把握,同時具有相應的數學思想意識,才會有可能想到以數形結合作為問題的解決策略.這樣在此數形結合的思想導引下,學生的思維經過變化,可以很快作出圖形,實現“讓圖形說話”的目的,最終結論就躍入我們的眼簾,可謂是干凈利索,妙趣橫生.
二、細致觀察,等價轉化
從近幾年的高考和各類型數學考試的試題來看,高中數學問題的難度變化不大,但是對數學思維的運用有了更高的要求.許多題目都是具有相當的思考空間的,是具有多途徑的解決方式的,其主要目的就是讓學生在學習中能夠不斷地發揮自身的智慧,探索各種解決方法.因此,高中數學教師在教學中,應該注意引導學生挖掘蘊涵于問題中的數學思想方法.
一般來說,每年出現的高、中考數學試題都是專家們智慧的結晶,是集體的匠心之作,也是中學數學思想方法和數學知識的高度濃縮.從題目的類型上看,高考數學試題大致可分為選擇題、填空題、解答題這三個大類.但是,這些類型的題目都有一個共同點,就是蘊涵豐富的數學思想.盡管這些題又可以分為知識型、思想方法型、能力型,但是無一例外的是要建立在相應的數學思想上的.可以說數學思想方法在試題中的含金量是十分高的.在解決實際數學問題中,在相當一部分題目里,學生只有具備一定的數學意識,對現代數學思想有一定的理解,才能靈活地運用各種數學思維,進行嫻熟的操作,使得問題得到突破.而等價轉化作為高中數學思想的重要組成部分,在學生的學習中有著重要的作用.教師如果能夠讓學生在細致觀察后,找到等價轉化的突破口,則問題將得以解決.
例如,設對所有的實數x,不等式x2log24(a+1)a+2xlog22aa+1+log2(a+1)24a2>a恒成立,求a的取值范圍.
在經過觀察后,學生可以發現問題形式較為復雜,因此可以充分利用等價轉化的思想方法,若能從此切入,則問題的解決易如反掌.令t=log22aa+1,原不等式可化為(3-t)x2+2tx-2t>0,而要此式對所有的x都能成立,只需3-t>0,4t2+8t(3-t)<0t<0,即log22aa+1<00 三、結束語 總之,在高中數學學習中,高中學生只有在認真觀察題目,整體把握問題的精要的基礎上,才能夠運用各種數學方法和思維進行解題.所以,高中數學教師在教學中應該注意激發學生的數學思想運用意識,讓學生在解題的過程中發散思維,使思維得到拓展. 【參考文獻】 [1]錢光學.不等式證明要注重通法教學[J].數學通報,2006(11). [2]錢道翠.談談代數思維能力的培養[J].數學教育學報,2009(2). [3]尹秀香.論數學思維能力教學目標的設置[J].伊犁教育學院學報,2010(4). 注:本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文