王江里
摘 要:學生在學習高中數學時掌握各種重要解題思想,能夠事半功倍地完成學習,解決難題,提高學習成績,同時形成良好的數學思維。因此,對當前的高中數學教學而言,引導學生正確掌握重要解題思想十分有必要。從分類討論思想、數形結合思想、特殊到一般思想以及轉換與化歸思想等方面,對高中數學幾個重要解題思想進行簡單分析。
關鍵詞:高中數學;重要解題思想;應用
長期以來,數學都是高中教育的難點課程,而其實際教學效果往往和預期存在較大偏差。歸根結底,這是因為很多學生都沒有正確掌握解題思想,只是通過反復練習記住題型與對應解題流程,并沒有真正理解解題方法及依據。因此,高中數學教師在進行教學時,一定要培養學生靈活運用解題思想解決問題的能力。
一、分類討論思想
分類討論是最基礎的數學思想,也是學生解決數學難題的重要思想。尤其是對那些涉及分類討論的題目,如果學生沒有充分運用分類討論思想對問題進行分析,那么在解答時往往會出現漏解、討論不完整的問題,無法完全正確地解決難題。與此同時,學生面對題目中包含的多種情況時,如果不能正確運用分類討論思想,那么往往會覺得情況極為復雜,無法進行有效討論,面臨無從下手的困境。在實際教學中,教師一定要引導學生對問題情況進行科學分類,并根據分類情況一步一步完成問題解答。教師應當引導學生明白為什么需要進行分類以及如何分類,確保學生在解題時能夠逐漸形成周密嚴謹的數學思維,綜合考慮問題,有效解決情況復雜的數學難題。例如在教學“平面向量的數量積”時,教師給出了一道例題“在△ABC中,設■=(1,k),且△ABC為直角三角形,求k的值。”部分學生解題時粗心大意地將∠A認為是直角并完成了求解。教師糾正道:“題目中并沒有說明哪個角是直角,因此解題時需要進行分類討論,分別討論∠A,∠B和∠C為直角的情況并進行解題。”如此一來,學生在解決數學問題時會先對問題情況進行分類,然后再進行解答。
二、數形結合思想
數形結合思想是貫穿整個高中數學教學過程的重要解題思想,是幫助學生解決各種難題的有效方法。學生既能通過圖形直觀觀察來了解方程式、函數等知識的特性與特點,從而更加簡單地解題;同時學生也可以利用代數準確性和計算性,有效解決圖形題目,尤其是一些幾何題目。鑒于數形結合思想的重要程度,教師在實際教學中有必要加強對學生數形結合思想的培養,確保學生能夠根據題目靈活運用該思想解決問題。例如,在教學“對數函數”時,教師在黑板上寫下了方程式sinx=lgx,并讓學生計算該方程式的根的個數。學生看到這個方程后紛紛拿出筆開始計算,但是計算了一會兒就發現無從下筆。此時教師引導學生將該方程轉化為正弦函數y=sinx以及對數函數y=lgx,并對學生說:“在坐標系上畫出這兩個函數方程的圖象,并對二者圖象的交點個數進行求解,即可找到本題目中方程解的個數。需要注意的是,一定要準確畫出函數圖象,并且要考慮正弦函數為周期函數,最大值為1。”在教師的指導下,學生通過數形結合思想解出方程sinx=lgx有3個根。
三、特殊到一般思想
特殊到一般思想指從特殊情況入手進行分析,并基于此推測一般情況。特殊到一般思想同樣是高中生應當具備的重要解題思想,尤其是在一些考慮特殊情況極為簡單的題目中,更要充分應用該思想解決難題。例如,在教學“指數函數”相關內容時,教師給學生出了一道例題:“已知a,k均是正實數,函數f(x)=x2-2x+a對任意的x∈[0,k],均有f(x)∈[-a,a]。如果任意a對應的k的最大值為g(a),試求函數g(a)的值域?”如果要直接計算此題,那么難度非常大。此時教師可以引導學生對題目進行特殊化思考,假設a=1,則f(x)=x2-2x+1,那么根據函數圖象可知對x∈[0,k],均有f(x)∈[-1,1],那么t的最大值則為g(1)。這樣一來,題目中就只有未知數x,學生能夠準確理解題意,清晰思路并完成解題,再將此特殊情況推廣到一般情況中順利解出題目。
四、轉換與化歸思想
轉換與化歸思想簡單來說就通過換元、代入、消元等手段,將陌生、困難的問題轉化為熟悉、簡單的問題,或者將復雜問題轉化為多個簡單問題,從而順利解出答案。在應用轉換與化歸思想時,通常需要進行正反轉化、數形轉化、相等和不相等轉化等。例如在教學“集合的基本運算”時,教師在黑板上寫下例題:“集合M={(x,y)|x2+y2=1,x,y∈R},N={(x,y)|x2-y=0,x,y∈R},試求集合M∩N中元素的個數?”學生看到這道題后大多都覺得十分難計算,甚至無從下手。這時教師就對學生進行引導:“將這兩個集合轉換成文字描述,也就是試求圓與拋物線的交點個數,因此只需要在坐標系上畫出對應方程的圖象,并得到相應的交點個數即可。”
綜上可知,靈活運用解題思想能夠令解題過程更加簡單、準確與快速,令解題變得事半功倍。因此在高中數學教學中,教師不但要傳授學生數學知識,更要引導學生理解、掌握和靈活運用各種重要解題思想,改善教學效果,培養出具有優秀數學思維的高中生。
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編輯 段麗君