(新疆庫車市第二中學,新疆 庫車 842000)
《普通高中數學課程標準(2017 年修訂版)》倡導積極主動、勇于探索的學習方式,注重提高學生的數學思維能力,讓學生感悟數學基本思想,體驗其中所蘊含的數學思想和方法以及它們在后續學習中的作用。為此,研究高中數學教學中滲透數學思想方法的教學策略,如應用換元法思想解題、應用分類討論思想解題、應用樹形結合思想解題等,可以增強學生的數學素養。
人們在認知新事物的過程中,思維活動所發揮的作用極為重要,其能夠將事物本質與事物間客觀規律充分體現,所以個人的認知能力直接受自身思維能力的影響。人們在日常的數學學習的過程中,需要應用數學思維,才能夠更好的掌握數學規律。學生在基礎數學知識的學習過程中,通過觀察等形式對比不同數學知識之間所存在的差異,結合必要的復習操作,強化學生對于數學的學習積極性,并逐漸掌握數學專屬的特殊思維模式,如聯想實驗、歸納演繹等都屬于數學中較為常見的思維模式。
借助數學思維能夠讓學生的思維潛能被激發,讓其思維更為靈活與敏捷,并提升學生的創造能力,在接受系統性思維訓練后,能夠有效拓展學生的數學思路,使得學生的數學學習與解題方式更為豐富,顯著提升數學學習效果;除此之外,其還可以促進學生觀察力的提升。學生數學學習的基本能力之一是觀察能力,所有的思維活動都必須要建立在有效觀察的基礎上。認真的對事物觀察后,可以確定事物內部與外部的特點,真正明確事物自身的本源。若思考和觀察未能同步進行,就可能會導致觀察行為盲目進行,失去發現事物本質的能力。在學習數學的過程中,應用數學思維可以將數學的觀察及理論知識相統一,讓學生對于問題的處理更為主動和徹底。由此可見,借助數學思維可以有效強化學生觀察力,讓學生對于數學學習表現的更為積極。
換元法是數學解題思想方法中的一種,其在很多實際問題在解答過程中都可以發揮巨大作用,換元法自身存在很多實際優越性,能夠使得問題難度大大下降,并凸顯出問題中所可能隱藏的條件,對于實際解題工作的開展起到極大的促進作用。不同的題型所應用的換元方法不盡相同,所以數學教師必須要通過應用大量實例,讓學生熟悉并充分掌握該思想方法,具備結合實際問題選擇最為合適換元方法的能力,更加高效的解決問題。
例如a >2,b >2,求證a+b <ab。
證明:設a=2+m,b=2+n,其中m >0,n >0。
則a+b-ab=2+m+2+n-(2+m)(2+n)
=m+n+4-2m-2n-4-mn
=-m-n-mn
因為m >0,n >0,所以-m-n-mn <0,所以a+b <ab。
應用換元法的最終目的是,借助新的變量暴露出題目中所隱藏的條件,使得條件可以和結論之間形成明確且有效的關系。換元法的應用可以讓復雜的問題也變得簡單,幫助學生確定解決數學問題的切入點,使得數學的學習更為高效。
在解答高中數學題目的時候,經常存在部分看似簡單的數學問題,在逐漸展開問題之后,很難憑借某個統一的方法解決該問題,此類數學問題中普遍涉及多種情況,學生必須要結合具體情況逐一分析,將一道數學問題根據不同情況、不同解題方法拆分為多個部分,并結合相應的處理方法逐一解答,最終再將結果匯集在一起,讓問題的難度大大下降,此稱之為分類討論思想。
借助分類討論思想,解答數學題目時,必須要充分重視如下的問題,第一,明確分類討論的關鍵點。數學題目中已經存在著決定是否需要進行分類討論的決定性條件,只有此條件的存在,才能夠確定應當進行分類討論。例如在不同條件下,數學公式所對應的公式定義形式存在差異、部分幾何問題因為圖形變化導致結果存在較大的不確定性等。在確定分類原因后,要合理應用分類討論方法,避免分類過程中出現遺漏的問題,避免由于對分類標準的濫用,導致解題層次不清、思維混亂等問題。
例如,集合0={0,2,4,6,8},a 與b 分別是集合0 中的兩個非空子集,集合a 的最大數小于集合b 的最小數,請確定符合條件的a、b 值。
首先,將b 最為分類討論的標注。
①如果2 是集合b 中的最小數,則可以確定集合a 有唯一值,即a={0},集合b 則有8 種組成;
②如果4 是集合b 中的最小數,則可以確定集合a={0}、{2}、{0,2},集合b 則有4 種組成;
③如果6 是集合b 中的最小數,則可以確定集合a 有7 種組成,集合b有2 種組成;
④如果8 是集合b 中的最小數,則可以確定集合a 有15 種組成,集合b={8}。
綜上所述,存在49 種組合方式滿足題設條件。
幾何內容在高中數學教學中所占的比例較大,出現大量融合各種代數及幾何知識的題目,此類題目普遍具有較強的綜合性,能夠更加客觀且準確的體現學生對于數學知識的掌握情況。在解答此類問題的時候,必須要應用數形結合思想,確定幾何圖形和數字之間的關系,讓題目變得一目了然,學生可以快速確定解題的切入點。此外在解答典型函數問題和數值問題題目時,也必須要應用到樹形結合思想,通過其將原本復雜的問題轉變得更為直觀很簡單。
數學思想是提升高中生數學核心素養、強化思維能力,因此教學活動進行時,需要結合學生具體狀況,應用多元化教學模式,讓學生真正有效掌握,讓學生能夠合理選擇適當的解題思想方法,高效且準確地解答數學題目,為學生未來的數學學習與發展打下堅實的基礎。