賈大雷
江蘇省徐州市銅山區夾河中學 221100
高中數學題目多變,尤其是高考數學題目更新穎別致,面對這些多變、新穎的題目學生難免會感覺陌生,那么如何去找到解決問題的切入點和突破口呢?筆者認為,當遇到復雜的、陌生的題目時,要結合已有經驗將問題向簡單化和熟悉化轉變,從而降低問題難度,打開解題的思路,成功解決問題.要實現這種轉變就需要重視學生化歸思想的培養.筆者通過具體案例淺談化歸思想在函數中的應用,借此全面提升學生的能力.
堅實的基礎是解題策略實施以及數學思想培養的動力源,若教學中僅談如何培養學生的數學思想而不重視基礎知識的積累,那么數學思想就猶如空中樓閣,雖然美好卻難以落地.因此,教學中要重視對“三基”的培養,同時要注意引導,使學生在學習的過程中注意對方法和規律的總結,從而潛移默化地培養學生的數學思想,使學生在解題中可以自覺地、靈活地運用.
例如,若想利用好函數的奇偶性,學生應先掌握函數的定義,理解函數的特點,對函數圖像及其特點也要熟記入心,只有將這些基礎都吃透,應用時才能得心應手.
例1偶函數f(x),定義域為[-2,2],當x≥0時,函數為減函數.如果f(1-m)<f(m),試求m的取值范圍.
本題求解時很多學生都想從函數的定義域出發,雖然能確定1-m和m在區間[-2,2]內,但不能確定1-m和m哪個在[-2,0]內、哪個在[0,2]內,因此,若按照這個思路求解需要進行煩瑣的分類討論.眾所周知,雖然分類討論可以化大問題為小問題,從而實現化繁為簡的轉化,然若分類步驟過多可能會需要較多的時間,而且若分類不清會使出錯的概率大大提升.因此,利用分類討論求解該問題并不是最優解決方案,解題時要盡量規避分類討論.另外,采用分類討論的思路,煩瑣的步驟、復雜的過程容易使學生出現畏難情緒,從而失去繼續探究的動力.基于此,教師要及時進行引導:
師:學習奇、偶函數時有這樣兩個等價關系還記得嗎?

應用化歸思想使解題過程更加簡潔方便,極大地增加了學生解題的信心,當學生再解決類似的函數問題時會自覺地嘗試化歸轉化.
探究是數學學習的必經之路,只有經過不斷的探究才能更好地將新知內化至已有認知體系中,從而促進知識體系的完善,為知識的轉化和遷移提供動力源.同時,通過探究可以提升學生的總結歸納能力,使學生能抓住問題的本質,掌握數學思想的精髓,推動數學思想的發展.
函數是高考的核心考點之一,雖然教學時對函數部分進行了重點講解和重點練習,然因涉及的知識點眾多,學生面對部分函數問題求解時仍然會感覺束手無策,難以找到解題的突破口.為了改變這一現象,部分教師采取了直接講授法,然因題目多變,直接講授未能達到預期效果.為了引導學生發現已知與未知間的聯系,從而找到解決問題的突破口,教學中教師不妨引導學生進行分析探究,在分析探究的過程中發現問題的本質特征,找到解題的規律,進而總結歸納出解題思路和解題方法,提升解題能力.
例如,解決二次函數最值問題時,學生常用圖像法或代數法,然對于一些含參的二次函數用該方法求解,其求解過程會較為復雜,故解題時教師可以引導學生進行問題轉化,從而找到解題的最優方案.
例2二次函數f(x)=ax2+x-a,其中
本題求解時若直接從二次函數的思路入手,顯然計算復雜,不易求解,因此需要轉換思路,換個角度觀察.若將a看成主元,將x看成參數,則有g(a)=(x2-1)a+x,轉換后即變成了一次函數問題,降次后運算步驟及運算難度都會大大降低.結合已知,進行分類討論:①x2-1=0;②x2-1≠0.這樣通過化歸轉化和分類討論,解決問題也就水到渠成了.

求解函數的值域問題,雖然有多種方法,然根據解析式特點進行化歸轉化為解題通法,應用此方法往往使解題過程和運算過程更簡便,可以看作解決此類問題的最佳方案.
在求解過程中,讓學生經歷探究過程,使其參與解題教學,不僅可以提升學生參與的積極性,還可以在探究過程中涌現出許多新思路或新想法,使課堂氣氛更加生動.另外,在教學中滲透化歸思想,相當于為學生架設了一座從已知通往未知的橋梁,使已知與未知的轉化更流暢,解題更高效.
高中數學各章節雖然有明顯的劃分,然知識點之間往往存在著千絲萬縷的聯系,這種聯系就是轉化的開端.因此,學習數學要關注知識點之間的聯系,關注知識體系的建構.函數可謂貫穿了高中數學的始終,到處都有其具體的應用,如不等式問題或方程問題可以轉化為函數問題,借助函數圖像,通過數形結合找到解決問題的突破口;當然,有時解決函數問題也往往需要將其轉化為方程問題或不等式問題.無論相互之間如何轉化,其目的都是使題目變得更加直觀和簡單.在解題教學中,學生應注意觀察和分析題目的特點,從具體問題出發,切勿因盲目套用而使問題更加抽象和復雜,得不償失.
例4已知函數f(x),a≤x≤b,其中a+b>0,試求g(x)=f(x+z)+f(x-z)的定義域.
本題為求函數定義域的問題,若從函數的角度進行思考,結論會過于抽象,感覺無從下手,故需要將其轉化為不等式問題,這樣可使問題變得更加直觀,而且求解過程也會更加熟悉,有助于提升學生的解題信心和解題積極性.
求解時教師不讓學生急于下手,而是通過合作交流一起認真解讀已知和結論,通過交流、觀察和探究建立不等式組推導關于x的不等式組,結合z>0可得a-z<a+z,b-z<b+z.又az<b+z,若使g(x)的定義域非空,則滿足a+z<b-z即可.分析至此,g(x)的定義域便能準確得出了.
利用化歸思想實現了由函數向不等式的轉化,使問題迎刃而解.通過化歸使知識點之間的聯系變得更加直觀,有利于學生知識體系的完善.
雖然對化歸思想的理解學生還僅僅停留于表面,然學生對化歸思想的應用卻并不陌生,其在數學學習中無處不在.作為重要的數學思想,化歸在數學學習中有著廣泛的應用,其有利于訓練學生的數學思維,使學生在解決問題時可以從不同角度、不同渠道去思考,通過知識點之間的聯系將問題向有利于求解的方向轉化.
總之,應用化歸思想可使問題的轉化更具方向性,可使知識點之間的聯系更加直觀,可使解題方法更加簡單.因此,在數學教學中,教師應重視滲透化歸思想,將其融入“三基”,通過潛移默化的引導和應用使學生形成化歸意識.這樣,當學生面對新知識、新問題時可以運用已有知識和已有經驗,通過觀察、分析、思考,使問題從陌生向熟悉轉化,從而提升解題效率.