周煒波

【摘要】導數是高中數學的重要學習基礎,也是較為重要的內容之一。讓高中生學好導數解題方法,對學生的數學發展至關重要.因此,在高中數學教學課堂中,教師應結合學生實際的數學學習情況,設計相關的導數教學策略,確保學生導數解題方法學習的實效性.本文將重點針對高中數學導數解題方法及策略展開探討,從而找出真正有效的解題策略.
【關鍵詞】數學;解題;策略;導數
高中的數學知識與初中相比更加深奧與復雜,學生在求解數學應用題的過程中,往往無法找到解決問題的關鍵點,導致解題效率與效果極為低下.對此,運用導數方法進行解題,往往能夠幫助學生將復雜的數學應用題簡單化,也能有效提升學生自身的數學思維能力與解題能力,進而為學生今后的數學發展奠定堅實的基礎.
一、高中數學導數教學現狀
在現今的高中數學導數教學課堂中,教師受應試教育的長期影響,其自身的數學教學理念極為落后,教學方式也極為單一,導致學生的導數學習效果非常糟糕,無法將學習到的導數知識運用在實際問題的求解之中,非常不利于學生的數學學習和發展.
教師受這種錯誤且落后的教學理念的影響,在實際的導數教學課堂中,只注重讓學生掌握導數的相關知識,而徹底忽視了學生自身的學習感受,這使得學生只能對導數知識進行死記硬背,卻難以理解導數知識的本質,實際上只是在形式化地學習導數知識.同時,學生自身的數學學習感受無法表達出來,就會使得教師無法掌握學生的實際學習情況,不能有針對性地對學生進行教學指導,最終導致學生的導數學習效果與能力日漸低下.
教師運用單一的灌輸式教學方式進行導數教學時,并沒有根據學生自身的實際學習水平,設計出適合學生學習的導數教學方式,而是運用一體化的灌輸式方式進行教學,這就導致數學學習能力不同的學生,無法依據自身的數學基礎對導數知識進行有效學習,更無法形成對導數知識的學習興趣.長此以往,學生只會越來越厭煩對導數知識的學習,根本無法運用導數解決數學問題,這也是現今各個高中數學教師急需改變的不良教學現狀.
二、高中數學導數教學的原則
在高中數學導數教學課堂中,教師應堅持以下兩個原則,這樣才能確保學生對導數知識與解題方法的學習的有效性,避免學生出現對導數知識記憶混亂與運用不良的現象,使每個學生都能獲得良好的數學發展.
第一,教師在教學過程中要遵循主體性和主導性相結合的原則,運用各種趣味化的數學教學方式,引導學生自主且深度地進行導數知識的探究,使學生能夠充分發揮出自身學習數學知識的主體性,親身經歷導數知識的形成過程,從而形成對導數知識的深刻記憶和理解.同時,教師應發揮出自身的教學指導作用,時刻觀察學生的自主學習情況,及時對學生進行相關的教學指導,使學生能夠自主經歷運用導數知識解決相關數學問題的全部過程,幫助學生在腦海中構建完善的導數解題框架,切實提高學生運用導數知識解決問題的能力.
第二,教師要遵循探究性和問題性相結合的原則,結合學生自身的數學學習水平,向學生提出能夠揭示核心知識的問題,啟發學生的數學學習思維,使學生能夠明確自身的數學學習方向,對相關導數知識進行積極探究,使學生之間能夠進行有效的學習交流,深化學生對導數知識的理解,不斷提高學生導數學習的實效性.
三、高中數學中的導數解題方法及應用策略
(一)導數在求極值中的應用
函數是高中數學中的教學難點之一,高中生在函數極值的求解過程中,往往會運用常規的解題方法進行求解,這既使得學生會浪費大量的時間進行計算,還會使學生在復雜的計算過程中出現錯誤.為有效改善這種不良現象,教師可以依據學生自身的數學知識基礎,設計讓學生運用導數求極值的教學方案,使學生能夠根據導數的定義,對相關函數求極值問題進行快速且高效的求解,提高學生運用導數解決問題的能力及學生自身的數學學習水平.這樣還可以使學生在腦海中形成新的數學解題思路,并結合實際的數學應用題類型,將導數知識合理且有效地運用在對數學問題的求解中,不斷強化自身的數學解題能力,從而以更好的解題思維和能力面對高考,加快學生數學學習與發展的步伐.
舉例來說,在講解“求函數y=1+3x-x3的極值”這道函數應用題時,教師可以先向學生提出數學問題:“如何運用導數知識求極大值和極小值?”激發學生的數學學習思維,使得學生能夠結合自身的導數知識與函數解題經驗,對函數應用題進行積極探究.之后,教師可以鼓勵學生大膽說出自己的解題思路,強化學生的數學邏輯思維能力.同時,教師要對學生進行教學指導,加強學生對導數知識的理解,讓每個學生都能運用導數知識求解函數極值相關問題,強化學生對導數解題方法的掌握,進一步提高教師的導數教學效果.
(二)導數知識在曲線切線問題解答中的應用
在高中幾何問題的解題過程中,數學教師也要引導學生運用導數知識,這樣不僅能夠幫助學生提高解題的效率,還能有效保證解題正確率.而在運用導數知識時,大多數情況都是在曲線切線問題中.因此,數學教師要讓學生掌握導數知識的正確用法,并運用導數知識解決曲線切線問題.
例如,在對切線方程的教學問題進行講解時,數學教師可以引導學生運用導數的知識對問題進行分析,如:已知函數f(x)=x+t[]x(t大于0),經過原點O作曲線y=f(x)的兩條切線OA和OB,切點分別是A與B.設|AB|=s(t),求出函數s(t)的表達式.結合問題與題目進行分析,想要求出切線OA和OB的方程,我們先要對A點和B點的橫坐標進行假設,并通過對導數的運用,求出直線的斜率.通過這樣的方式,學生便能夠熟練運用導數知識完成解題過程.通過函數與導數內容的結合,將導數作為解題工具,即可完成對切線方程等知識內容的求解.學生在運用導數知識解決曲線切線問題的過程中,拓寬了解題思路,了解了更多的解題方法與技巧,提高了解題能力和計算能力,為數學知識的掌握奠定了良好基礎.