(四川省綿陽市豐谷中學,四川 綿陽 621000)
化歸思想既是一種解題的思路,也是數學的基本思維形式,對學生的數學思維能力、解題能力的提高能夠產生重要影響。縱觀近年來高考數學命題的情況來看,化歸思想逐步成為了重要的考察內容。在高中數學教學中,教師需要將化歸思想巧妙融入其中,將幾何問題化為代數問題,將復數問題化為實數問題等,幫助學生充分利用所學習的知識解答問題。教師需要根據高中學生數學知識學習的情況,合理使用化歸思想,使學生能夠將復雜的問題通過化歸思想巧妙分解,掌握更多的數學問題解答技巧。
化歸思想中的簡單性原則,并不是對學生不理解的內容一筆帶過,而是需要基于學生的認知情況、學習情況等,以通俗的語言進行解答[1]。從淺至深的講解,增強學生的數學原理掌握能力[2]。
化歸思想在高中數學教學中的應用,可以將一般化與特殊化原則融合。指導學生掌握課本中基礎知識點之后,引導學生對各知識點的關聯進行分析,將特殊性內容與一般性內容關聯處理,進而增強學生的理解能力[3]。
化歸思想中的熟悉性原則,即為將學生熟練掌握的基礎知識,與未知的致使予以整合,形成一定的致使結構體系[4]。教師需要積極引導學生,幫助學生根據所學習的知識建立結構體系,逐步形成一定的空間想象力與思維能力。
換元法作為使用頻率較高的化歸方式,其本質在于設元與構造元。在具體的數學問題解答中,以等量替代、轉換的方式,將問題以新的對象知識予以解答,降低問題的難度,提升解題的效率。教師需要加強對學生換元法相關知識的講解,常用的換元法包含均值換元、三角換元及局部換元等。在高中數學課堂教學中,教師可以通過具體的案例引導學生思考,使學生感受換元法的應用技巧,增強學生的數學思維能力。在面對此類問題的情況下,能夠靈活使用換元法解答問題。
1.局部換元
局部換元也可以稱之為整體換元,指的是在已知或者未知的情況下,某個代數式幾次出現,則可以使用一個字母予以代替,簡化問題。以不等式“4x+2x-2 ≥0”為例,可以先變形為設置2x=t(t >0),而后轉變熟悉的一元二次不等式求解與指數方程問題。
2.三角換元
在去根號、變換為三角形式易求的情況下,則可以使用已知代數式中和三角知識關聯點進行換元指導。比如求函數“”的值域期間,則能夠發現x ∈[0,1],設置x=sin2α,α ∈,則問題能夠變為學生熟悉的求三角函數值域問題。教師需要指導學生分析值域的關聯,分析根號的需求。在變量x,y 適宜條件“x2+y2=r2(r >0)”的情況下,則可以作三角代換x=rcos0,y=rsin0,化為三角問題。
數形結合也是高中數學學習中常用的問題解答技巧,將“數”與“形”結合,是轉化思想的具體表現。在高中數學教學中,教師可以基于課堂內容,指導學生在熟練掌握不同函數、方程對應圖形的基礎上,根據題干快速且正確作圖。數形結合法在解題中的使用,能使學生感受巧妙解題的便捷,且在持續鍛煉中增強學生的解題能力。
構造法作為一種常用的化歸方式,對學生的綜合學習能力、思維能力要求較高。在高中數學教學中,需要加強構造法的講解,鼓勵學生以構造法解答問題。教師可以融入典型問題,為學生介紹構造法的具體應用方式,使學生能夠準確掌握構造法的化歸技巧,在問題解答中合理使用。
比如在解答幾何問題期間,則可以根據相關的性質,靈活構造,快速掌握解題的思路,能夠將復雜的問題變得簡單,增強學生的數學思維能力及幾何問題解答能力。比如“如圖2,在三角形ABC 中,∠B=2 ∠C,∠BAC 平行線交BC 于點D。求證:AB+BD=AC”。
在解答問題中,如果遇到三角形角平分線,多構造等腰三角形。應用等腰三角形相關性質予以解答,降低難度。延長CB 到點F,使BF=AB,連接AF,則三角形BAF 為等腰三角形。∠F=∠1,而后根據三角形外角相關性質,得到∠ABD=∠1+∠F,即為∠ABD=2 ∠1=2 ∠F。∠ABD=2 ∠C,故而∠C=∠1=∠F。△AFC 為等腰三角形,故而AF=AC,可得三角形FAD 是等腰三角形,得出AF=DF=DB+BF=DB+AB,即為AB+BD=AC。
化歸思想在高中數學教學重點使用,可降低問題解答的難度,對學生數學思維能力的培養有益,建議推廣使用。