【摘要】構造法是指依據題設條件、結論特征和性質,構造輔助內容,使其成為全新的方程、函數、圖像、代數式等.構造法在數學解題中的應用,徹底打破了定向思維的束縛,開辟了全新的解題視角,有效提升了學生的數學解題能力.基于此,文章分析了構造法在高中數學解題中的應用價值,并針對構造法在高中數學解題中的具體應用進行了詳細探究.
【關鍵詞】高中數學;解題能力;構造法;核心素養
常規的解題思路基本上都是從已知條件向所求結論展開定向思考.但針對部分題目來說,常規的解題思路已經無法滿足解題要求.此時,學生可以借助創造性的思維,根據題目中所給出的已知條件、結論特征等,構造輔助內容,使其成為全新的方程、函數、圖像、代數式等,進而將已知條件和結論聯系起來,形成解題思路.從構造法的內涵上來說,其中也蘊含了大量的數學思想,如:類比、歸納、轉化.學生在創造性解答問題的過程中,不僅促進了數學知識的內化、遷移,也實現了數學思維的發展,這與數學核心素養的要求不謀而合.鑒于此,強化學生利用構造法解題,已經成為當前高中數學教學的重中之重.
一、構造法與高中數學解題教學
(一)構造法的內涵
構造法在高中數學解題中尤為常見,主要思路是運用所學數學知識,以題目中的已知條件、所求結論作為解題出發點,通過綜合性分析,構造出能夠滿足題目已知條件和所求結論的新形式,進而促進原有數學問題轉化,使原本繁雜的數學問題變得簡單、清晰,以便于學生迅速形成新的解題思路.
鑒于構造法的內涵,其在解題中呈現出五個顯著的特點:其一,構造性,主要是借助創新思維構造模型,立足于數學問題的本質,促進數學問題的簡單化;其二,直觀性,主要是借助已有數學知識,結合數學題目構建新的模型,形成解題思路;其三,可行性,構造法在高中數學解題中應用范圍比較廣,具備極強的實用性;其四,靈活性,在運用構造法解答數學問題時,學生必須具備豐厚的知識儲備量,并結合自身的解題習慣,自行選擇構造數學模型的類型;其五,多樣性,構造法在應用時沒有定式,學生可結合具體的題目要求,構造不同的解題模型.
(二)構造法的應用價值
首先,提高了學生的數學解題能力.構造法作為一種創造性解決問題的方法,可以使得題目中的隱藏條件變得可視化.因此,構造法的應用有效地消除了學生在解題過程中的畏難情緒,有助于強化學生的數學解題思路,使其逐漸強化解題能力.
其次,提高了學生的數學思維能力.數學學科對學生的思維能力要求比較高,而學生的思維能力和解題能力之間息息相關.構造法的應用不僅促進了學生歸納、類比、轉化數學思想的發展,也促進了學生數學思維能力的發展,這為學生更好地解決數學問題奠定了堅實的基礎.
最后,提高了學生的知識轉化能力.高中數學題目極具綜合性,學生在解題時,只有將各個部分的數學知識點整合起來,通過數學知識的遷移和轉化,才能完成數學題目的解答.構造法的應用將代數、幾何、函數等知識點整合起來,促進了數學知識的轉化,使學生能靈活運用數學知識,從不同的角度思考問題、解決問題.
二、構造法在高中數學解題中的具體應用
(一)構造方程,解答數學問題
構造方程在高中數學解題中尤為常見,主要是立足于方程與函數之間的關系,結合題目已知條件,構造方程,解答相關的數學問題.
例1 已知(m-n)x2-4(n-x)(x-m)=0,求證:參數m,x,n所構成的數列為等差數列.
解析 這一數學題目與數列相關.如果按照傳統的解題思路,那么學生所面臨的求解難度比較大,甚至還需要大量的運算,極易出現錯解的現象.鑒于此,可通過構造方程,從題目中所求結論出發,將其與題目中的已知條件結合起來,進而形成明確的證明思路:

由此可見,按照常規思路很難求解此題,甚至還會在解題的過程中,由于步驟多、計算復雜等,導致出現錯誤.鑒于此,可通過構造數列,使復雜問題簡單化,幫助學生順利解題.
(三)構建函數,求解數學問題
在高中數學解題中,構造函數也尤為常見,其與構造方程本質相同.在解題中,可結合具體題目,構造函數,以此分析并解決數學問題.

由此可見,在遇到這一類型的問題時,學生可通過對已知條件、所求結論的分析,構造一個新的函數關系,將所求的問題轉化為函數問題,進而運用函數的相關性質進行解答.
(四)構造幾何圖形,解答數學問題
在解答數學問題時,由于部分題目難度非常大,并且已知條件復雜,因此學生在分析題目時,常常難以理清思路,導致解題陷入困境.鑒于此,可運用構造法,結合題目中已知條件,構造出直觀的幾何圖形,進而打開解題思路.

解析 這一題目已知條件簡單,但如果按照常規思路進行解題,學生則難以形成清晰的解題思路.鑒于此,可通過構造圖形的方式,將題目中的已知條件直觀地呈現出來.

由此可見,借助構造平面圖形的方式,可將原本繁雜的數學問題簡單化.學生通過觀察,構建已知條件和所求結論之間的關系,并運用所學知識靈活解答問題.
(五)構造向量,解答數學問題
在高中階段,構造向量是一種非常重要的解題方式.在具體的高中數學解題中,可運用構造法,將不等式問題、函數問題等構造成向量問題,進而運用向量的相關知識進行解答.

由此可見,借助構造向量的方法,可將原本繁雜的數學問題簡單化.學生從新的視角出發,根據新的思維模式,運用所學的知識思考問題、分析問題、解答問題.
三、基于構造法解答數學問題的教學啟示
課堂教學實踐證明,通過構造法在高中數學解題中的應用,真正實現了“化繁為簡、由難到易”的目的.學生結合題目中的已知條件和所求問題,構造新的關系,促進所求問題的轉化.可以這樣說,構造法在解題中的應用不僅提升了學生的數學解題能力,也發展了學生的思維能力,更加強了學生的數學綜合素養.鑒于此,教師在日常教學中,應有意識地滲透構造法,加深學生對構造法的理解,使其能掌握構造法.一方面,學生的構造意識并不是在短時間內形成的,唯有通過潛移默化地滲透,才能達到預期的目標;另一方面,雖然構造法在解題中占據一定的優勢,但并不意味著構造法適用于每一道題目,因此教師在日常解題中要帶領學生積極開展一題多解訓練,幫助學生掌握多種解題方法,便于學生在對比中了解構造法的解題優勢和具體應用,使其在日后解題中能夠合理利用這一方法.
結 語
構造法在高中數學解題中尤為常見,通過構造函數、構造方程、構造數列、構造平面圖形等手段,可將原本復雜的數學問題簡單化,便于學生形成新的解題思路,從新的視角分析問題、解答問題.鑒于此,教師在日常教學中,應結合實際情況,有意識地滲透構造法,不斷提升學生的解題能力.
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