馬英
【摘 要】近些年來,隨著素質教育的全面實施,培養學生數學理解能力成為老師一項重要的教學任務。化歸思想,在高中數學學習中是一種常見的思想方法,運用在課堂的時候,可以幫助老師培養學生的創新意識,為學生數學學習能力的全面發展打下堅實的基礎。為了提高老師在課堂上對化歸思想的運用效率,本文通過對化歸思想在正與反、復雜與簡單以及陌生與熟悉間的轉換進行深入的探討,希望能為老師在以后的教學中起到一些正面的參考作用。
【關鍵詞】化歸思想;高中數學;應用策略
中圖分類號:G633.6 文獻標識碼:A 文章編號:1671-0568(2017)09-0086-02
在高中數學的學習中,化歸思想作為一種學習策略,其實就是在對數學問題進行研究的過程中巧妙地轉化問題內容,將數學問題化難為易、化繁為簡、化生為熟,打消學生對數學學習的消極態度,有效提升初中數學的教學質量。化歸思想可以幫助學生在解題的過程里,透過問題的表象內容,直觀看待問題的本質;幫助老師在講授中,將涉及的知識點,更為清楚詳細地呈現在學生面前,讓他們更好地掌握學習內容。由于高中階段的數學內容具備一定的抽象性,所以老師要巧妙借助化歸思想,讓學生在解題的過程里,透過問題的現象看本質,并且在課堂上將涉及的知識點直接呈現出來,幫助他們更好地理解所學知識,做好歸納和整理。
一、解題中正與反的相互轉化
在高中數學的學習中,化歸思想的運用十分普遍,其中關鍵就在于化歸思想具有多變的形式。高中數學相較初中時期的數學內容,計算過程更加繁瑣,解題思路也更為復雜,所以,對學生的解題思維也有著更高的要求。比如,在對高中概率知識的內容展開學習時,有些概率問題需要對某些特定的事件進行求解,同時,這類事件中又涵蓋了較多的可能性,如果學生進行逐項計算,不僅工作量較大,而且十分浪費時間,影響了學習效率。所以,老師不妨就這類題型,利用化歸思想進行正與反的相互轉化,讓學生的思維活躍起來,從不同的角度來對問題進行思考。
例1. 在某次射擊比賽中,一名槍手擊中目標的概率為0.9,現在他準備連續射擊4次,并且他每次射擊能夠擊中目標的可能都是相互獨立的,那么他在4次射擊中,至少擊中1次目標的可能為多少?
解析:就像之前說的,對待這類問題,如果學生一味地從正面進行解讀,那么問題就會變得很復雜,因為至少擊中一次的可能包括1次、2次、3次、4次等四種情況,學生需要列舉出多項的可能來進行分析計算。為了提高解題效率,老師不妨引導學生利用化規思想,將原本求“至少擊中1次目標的可能”,轉化為其對立的“一次都未擊中”事件來進行求解。由于對立事件的概率和為1,可以快速推導出正確的答案:命中目標的概率為0.9,那么不能命中的概率也就是0.1,四次都未能命中的概率也就是0.14,所以至少擊中1次目標的可能性為1-0.14。
在這類題中,化歸思想的作用就是幫助學生意識到問題的反面內容,并且結合正反兩面內容的關系進行推導,準確快速地得出答案。化歸思想的靈活運用,可以對問題進行直觀的求解,降低解題的難度。同時讓學生換個思路看待問題,擺脫固有思維模式的限定,拓寬解題思路。
二、復雜與簡單間的相互轉化
在高中數學的解題中,有些學生對突破口位置的把握較為模糊,難以形成良好的解題思路,這是因為沒有準確找出題目中所蘊含的隱性信息,這些信息在題目中十分模糊,使得解題較為困難。利用化歸思想,發掘隱性內容,可以有效地實現復雜與簡單的轉換,這一點在高中數學解題中呈現得最為明顯。對于那些無法直接厘清的內容信息,利用化規思想可以讓學生充分調動自身的思維,多角度地進行解答。比如常用的換元法,就是利用化歸思想,把原本復雜的解題過程變為簡單的式子。在解題中,其主要是通過對那些常出現的未知參數或者條件,轉化為簡單的內容來進行計算,幫助學生分析出題人的真實意圖。
例2. cosx+2sinx=■,tanx的值為( )
A. 1/2 B. -1/2 C. 2 D. -2
解析:在這道題中,就可以利用化歸思想來進行解答。由于cosx和sinx等內容不同于其他的計算數值,在解答中不妨利用一些簡單的字母來進行換元處理,不妨假設cosx=a,sinx=b,根據題目中的內容,我們可以得知a+2b=■,在這個時候,我們可以利用化歸思想提取出三角函數的基本知識點,那就是cosx的平方,加上sinx的平方后,其和等于1,那么就可以順勢推導出a2+b2=1,結合a+2b=■的式子聯立方程,可以得出2a=b的關系式,進而推出tanx=2,正確答案為C。
遇到此類題型,學生一方面要清楚地尋找出題干中所涉及的隱性條件;另一方面,對于那些看似繁雜的條件也不要感到恐懼,可以巧妙利用化歸思想,將繁雜的內容簡單化,降低解題難度,避免陷入解題困窘,完善自身對化歸思想的運用能力。
三、陌生與熟悉間的相互轉化
在對高中學生數學的解題情況進行深入調查后,筆者發現有一類現象特別典型,就是學生自主解題時“抓耳撓腮”,聽完老師的講解后又“恍然大悟”,“感慨”解題思路居然這么容易。造成這種問題的原因就是在解題中,學生未能對那些陌生的內容進行合理的轉化,將其代入到自己所熟悉的知識點中來。化歸思想的一個作用就是幫助學生將陌生的內容轉化為熟悉的問題,再結合學生的解題經驗,就能快速準確地得出答案。
例3. 已知兩條異面直線可以稱為一對,那么在正方體的8個頂點之間的所有連線中,可以構成異面直線的共有多少對?
解析:這類題對很多學生來說,多多少少都有些困難,由于其中涉及的內容過于繁瑣,學生在解答中很容易出現“漏”與“重”的現象,盲目地展開計算,出現錯誤的可能性也會增大。所以,不妨利用化歸思想來對題目進行轉化,讓原本陌生的內容變得熟悉。可以根據正方體的特性進行解析:第一步,先確定以正方體的8個頂點為頂點的三棱錐共有多少個。第二步,則是根據兩條異面直線成為“一對”的內容,計算出任意一個三棱錐中有多少對異面直線。這兩個問題大家都比較熟悉,根據相關的幾何特性,可以準確地求出答案,大大降低了解題難度。
在這類題中,化歸思想能幫助學生將陌生的內容轉化為熟悉的知識點,同時利用簡單的計算方法來確定最終的答案。化歸思想在其中的作用是幫助學生類比以前的知識內容,找出相似題型中的共同點和差異點,拓寬學生的解題思路,提高學生的解題能力。
總而言之,在高中數學教學中,老師要積極利用化歸思想,幫助學生將數學問題簡單化、熟悉化,在掌握正確的解題方法的同時,還能在學習中不斷地提出創新的意見,提高學習質量。當然,在教學中,老師還要結合學生的實際學習情況,將化歸思想進行循序漸進地滲透,這樣可以幫助學生明白正確的解題方法,同時還能在自己的知識積累基礎上不斷地提出創新的意見,達到完善高中數學課堂學習的效果。
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(編輯:趙 悅 實習編輯:葉雨薇)