唐怡
摘 要數(shù)學已經(jīng)日益成為一門重要的學科,但是中學數(shù)學在傳授基本的數(shù)學知識時,總是在不斷地填鴨教學,學生無法靈活應用。中學數(shù)學教學應該有更遠大的目光,不僅是參加中考、高考,而且要教會學生學習,以數(shù)學思想去感染學生,讓數(shù)學能夠滲透入學生的日常學習和生活。這里筆者就討論了對于化歸思想的教學策略問題。
關(guān)鍵詞化歸思想;數(shù)學;策略
中圖分類號:C931.1,D045???????????????????????????????????????? 文獻標識碼:A????????????????????????????????????????????????? 文章編號:1002-7661(2020)33-0093-02
中學數(shù)學作為一門基礎(chǔ)課程,在整個中學階段都有著舉足輕重的作用,它不僅提高學生的基本素養(yǎng),同時也能夠在一定程度上幫助學生提高物理、化學等科目的學習效果。然而,學生對于數(shù)學的學習過程中卻產(chǎn)生疑惑,到底是哪些知識點對于自己的未來產(chǎn)生作用呢?筆者想指出的是,數(shù)學知識在傳授過程中,更多應該考慮的是數(shù)學思想對于學生潛移默化的影響。由此看來,數(shù)學思想在整個數(shù)學課堂上的滲透是必須的,而其中化歸思想方法是數(shù)學思想方法中最基本的方法。
一、數(shù)學化歸思想的概述
化歸思想就是將待解決的問題,通過某種轉(zhuǎn)化手段,歸結(jié)為另一個容易解決或已經(jīng)解決的問題,從而得到原問題的解答的一種理性認識,是數(shù)學知識的本質(zhì),是數(shù)學中的高度抽象、概括的內(nèi)容,它蘊含于運用數(shù)形結(jié)合法、模型法、函數(shù)法等方法分析、處理和解決數(shù)學問題的過程之中。化歸的核心思想就是一個“變”字,這種“變”,其實就是解題的一個思維過程。
二、數(shù)學化歸思想的教學意義
(一)有利于全面掌握數(shù)學思想方法
數(shù)學常常會用到的數(shù)學思想有函數(shù)與方程的思想、數(shù)形結(jié)合的思想、分類討論的思想等等。而其中,函數(shù)與方程的思想體現(xiàn)的是函數(shù)與方程及不等式之間的相互轉(zhuǎn)換;數(shù)形結(jié)合的思想則反映了數(shù)與形之間的相互轉(zhuǎn)化;分類討論思想則是將局部與整體之間進行著相互轉(zhuǎn)化,它們都是化歸思想的具體體現(xiàn)??傊瘹w思想是眾多數(shù)學思想的精髓,而掌握好化歸思想將有助于其他數(shù)學思想的學習。
(二)有利于問題的解決
數(shù)學問題的解決過程就是一個在不斷地發(fā)現(xiàn)問題、分析問題,然后化歸為一類能夠解決的問題或是容易解決問題的過程,因此化歸思想對于數(shù)學問題的解決有著十分重要的意義。而數(shù)學是無處不在的,實際問題的解決也是數(shù)學學習的最終目的。在化歸思想的指導下,實際問題常常被歸結(jié)為函數(shù)問題、不等式問題、數(shù)列問題、線性規(guī)劃問題、圓錐曲線問題等等。
(三)有助于學生認知結(jié)構(gòu)的優(yōu)化
認知新知識的過程中,通常會利用已學過的知識逐步深入,而這正是運用了化歸思想。在運用的過程中可以將散亂的知識點有序地結(jié)合成一個知識網(wǎng)絡(luò),使得學生在學習過程中易懂、好記,而且會用。
在認知同化論中提出,當學生掌握了一些數(shù)學思想和方法,再去學習相關(guān)的數(shù)學知識,就屬于下位學習了。下位學習所學知識具有足夠的穩(wěn)定性,有利于牢固地固定新學習的意義,即,可使新知識能夠順利地納入到學生已有的認知結(jié)構(gòu)中去。學生學習了化歸思想就能夠更好地理解和掌握教學內(nèi)容,優(yōu)化認知結(jié)構(gòu)。
三、數(shù)學化歸思想的教學策略
(一)注重“三基”,完善知識結(jié)構(gòu)是化歸思想教學的基礎(chǔ)
中學數(shù)學是一門基礎(chǔ)學科,教學中要注重“三基”的培養(yǎng),也就是基礎(chǔ)知識、基本技能和基本方法,而這其中就蘊含著數(shù)學思想。教學實踐也告訴大家,學生的差別很大程度上與他的“三基”掌握程度有關(guān)。那么,在教學過程中,注重“三基”,完善知識結(jié)構(gòu)就是必不可少的。
1.知識點傳授過程中,重視基本數(shù)學模型的教學
數(shù)學無處不在,而傳授各個知識點的過程其實也是一個將數(shù)學模型化的過程,建立數(shù)學模型是將實際問題規(guī)范化和程序化,這恰好是轉(zhuǎn)化與歸結(jié)的過程。數(shù)學中這些知識點可以通過化歸完美地解決。而教師如果能在教學的過程中抓住機遇,潛移默化地影響學生,將有助于學生有意識地領(lǐng)悟化歸思想。
2.數(shù)學方法整理歸納有利于尋求化歸方法
學生常常在一道題目面前一籌莫展,無從下手,而其根本的原因是知識結(jié)構(gòu)的不完整。正如同中學數(shù)學中對于求直線方程一般有5種方法,點斜式方程需要點坐標和斜率(或傾斜角);斜截式方程需要找到斜率和縱截距(或者是直線與y軸的交點坐標);兩點式方程需要兩個點坐標;截距式方程需要橫、縱截距;還有一般式方程,可以使用待定系數(shù)發(fā)來解題。如果學生能夠?qū)τ谶@其中的條件和關(guān)聯(lián)公式了如指掌,自然可以很清楚地加以解題,甚至于可以常常一題多解來完成任務。
3.完善知識結(jié)構(gòu),方便尋求化歸途徑
在教學過程中教師應該常常幫助學生完善知識結(jié)構(gòu),例如新授課時與已經(jīng)學過的章節(jié)內(nèi)容的銜接和單元小結(jié)做好整章的結(jié)構(gòu)整理等等。這里畫知識結(jié)構(gòu)圖將使知識結(jié)構(gòu)更加系統(tǒng)化、板塊化,知識之間的相互關(guān)系也將一目了然。
(二)創(chuàng)設(shè)問題情景,設(shè)計教學過程有助于提高化歸意識
教師在教學中應該要精心地設(shè)計,巧妙地引導,有意識地利用一題多解或多題一解歸納總結(jié)、啟發(fā)學生,使他們領(lǐng)悟到蘊涵于數(shù)學基礎(chǔ)知識中的各個數(shù)學思想方法。
例如:化簡
這是一個典型的三角函數(shù)題,而對于學生而言三角函數(shù)是有一定難度的。教師常常教導學生在三角函數(shù)解題過程中,可以關(guān)注角和函數(shù)名,減少函數(shù)名,會選擇化弦,利用商數(shù)關(guān)系做到“切化弦”;而為了統(tǒng)一角度,會選擇二倍角公式倍角化單角,但是說來簡單,學生常常會一籌莫展。
比如這一題中的分母,可以選擇sin2x=2sinxcosx,而分子部分就有一定難度了,不妨和學生做一下分析,需要讓這里的,同樣變成單角,那有三個公式可以做選擇。而其中只有,正好可以抵消分子上的1,起到化簡作用。由此化簡將倍角轉(zhuǎn)化為了單角,可以繼續(xù)進行化簡了。
解:
這樣一道例題的解答可以培養(yǎng)學生的發(fā)散性思維能力,培養(yǎng)學生的聯(lián)想思維,逐層尋找關(guān)系,提高了學生的轉(zhuǎn)化能力和解題技巧,從而達到了本節(jié)課的教學目的。
(三)指導學生掌握化歸的一般方法,有利于化歸思想的教學
樹立了化歸意識的同時,也要指導學生掌握探求化歸的一般方法。
1.化未知為已知
在數(shù)列的極限運算中,歸納了三個結(jié)論:(c為常數(shù)),()和(),而他們都存在特定的成立條件。那么在解題的過程中,即使碰到了指數(shù)函數(shù),也要考慮是否適合才用這三個結(jié)論。如果不適合,那么如何來化未知為已知。
例如:
解:原式==![]()
未知條件的每一項與第二個公式相比較,不符合條件,而在進行分子分母同除以以后,就化為了已知公式的形式,可以采納了。
2.化復雜為簡單
復雜和簡單是一個相對的概念,概念發(fā)展的低級階段的形式與高級階段的形式相比較,前者是簡單形式,正如平面幾何是立體幾何的簡單形式。
例如:一只螞蟻從正方體的頂點A沿正方體的表面爬到正方體的C點。設(shè)正方體邊長為a,問螞蟻爬過的最短路程是多少?
在這個問題中就需要將右平面展開,這樣原本一個立體幾何題就可以轉(zhuǎn)化為平面幾何題。
四、結(jié)語
總之,加強數(shù)學思想方法的教學,尤其是化歸思想的教學,是當今數(shù)學教育的關(guān)鍵。而在教學過程中應該多培養(yǎng)學生的化歸思維能力,讓他們積極地投入進來,自主地發(fā)展思維、提高能力。
參考文獻:
[1]王仲英,袁建國.數(shù)學教學化歸理論與方法[J].甘肅廣播電視大學學報,2004(3):18.
[2]劉艷.化歸思想在中學數(shù)學教學中的應用[J].數(shù)學學習與研究,2013(2):106.
[3]涂躍輝.例談高中數(shù)學教學中化歸思想的應用[J].數(shù)學學習與研究,2020(5):137.
[4]戴志鋒.淺談高三中等生數(shù)學化歸思想的培養(yǎng)[J].中國數(shù)學教育(高中版),2020:67-71.