高崇智
摘 要:數(shù)學(xué)思想是對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)和方法的本質(zhì)認(rèn)識(shí),是對(duì)數(shù)學(xué)規(guī)律的理性認(rèn)識(shí)。一般常見(jiàn)的數(shù)學(xué)思想包括:函數(shù)與方程思想、數(shù)形結(jié)合思想、轉(zhuǎn)化思想、分類(lèi)討論思想、整體思想、化歸思想、建模思想等等。其中化歸思想是數(shù)學(xué)教學(xué)中十分重要的思想,它有助于學(xué)生將抽象的、難度較大的問(wèn)題轉(zhuǎn)化成簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)模式,對(duì)提高學(xué)生的解題能力和解題正確率起著非常重要的作用。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)思想;化歸思想;教學(xué)實(shí)踐
化歸思想是中學(xué)數(shù)學(xué)基本思想方法之一,各級(jí)數(shù)學(xué)考試命題都在考查基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí),將數(shù)學(xué)思想融入其中,對(duì)數(shù)學(xué)試題的解答起著非常重要的作用?;緮?shù)學(xué)思想則是體現(xiàn)或應(yīng)該體現(xiàn)于基礎(chǔ)數(shù)學(xué)中的具有奠基性、總結(jié)性和最廣泛的數(shù)學(xué)思想,它們含有傳統(tǒng)數(shù)學(xué)思想的精華和現(xiàn)代數(shù)學(xué)思想的基本特征,并且是歷史地發(fā)展著的。但是,在以往的教學(xué)過(guò)程中,我們的數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)于強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)解題技巧的掌握,過(guò)于看重?cái)?shù)學(xué)的分?jǐn)?shù),往往忽視數(shù)學(xué)思想的滲透,使得學(xué)生都是死板地進(jìn)行解題。所以,在教學(xué)過(guò)程中,教師要根據(jù)教材內(nèi)容的需要,將數(shù)學(xué)思想滲透到教學(xué)過(guò)程當(dāng)中,使學(xué)生的數(shù)學(xué)能力得到一個(gè)大幅度的提高。
一、數(shù)學(xué)思想方法的地位及內(nèi)容
數(shù)學(xué)的全部?jī)?nèi)容是數(shù)學(xué)問(wèn)題、數(shù)學(xué)理論知識(shí)、數(shù)學(xué)方法和數(shù)學(xué)思想組成的科學(xué)體系。而所謂的數(shù)學(xué)思想是指現(xiàn)實(shí)世界的空間形式和數(shù)量關(guān)系反映到人們的意識(shí)之中,經(jīng)過(guò)思維活動(dòng)而產(chǎn)生的結(jié)果。數(shù)學(xué)思想是對(duì)數(shù)學(xué)事實(shí)與理論經(jīng)過(guò)概括后產(chǎn)生的本質(zhì)認(rèn)識(shí)。一般認(rèn)為掌握數(shù)學(xué)思想,就是掌握數(shù)學(xué)的精髓。
二、對(duì)化歸思想的認(rèn)識(shí)
化歸不僅是一種重要的解題思想,也是一種最基本的思維策略,更是一種有效的數(shù)學(xué)思維方式,其本質(zhì)就是轉(zhuǎn)化,笛卡兒曾將化歸思想稱(chēng)之為“萬(wàn)能方法”。他在《指導(dǎo)思維的法則》一書(shū)中指出:第一,將任何種類(lèi)的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題;第二,將任何種類(lèi)的數(shù)學(xué)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為代數(shù)問(wèn)題;第三,將任何代數(shù)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為方程式的求解。那么,到底什么是化歸思想呢?它有怎樣的作用呢?
所謂化歸思想就是將待解決的或者難以解決的問(wèn)題A經(jīng)過(guò)某種轉(zhuǎn)化手段,轉(zhuǎn)化為有固定解決模式的或者容易解決的問(wèn)題B,通過(guò)解決問(wèn)題B達(dá)到解決問(wèn)題A的方法。化歸的原則有化未知為已知、化繁為簡(jiǎn)、化難為易、降維降次、標(biāo)準(zhǔn)化等。
數(shù)學(xué)的化歸思想包涵化歸的對(duì)象、目標(biāo)和方法三要素。其中化歸方法是實(shí)現(xiàn)化歸的關(guān)鍵。化歸思想方法的實(shí)質(zhì)是轉(zhuǎn)化矛盾的思想方法,其遵循“運(yùn)動(dòng)—轉(zhuǎn)化—解決”的基本思想。這種思想方法可分為:(1)多維化歸方法,如,換元法、恒等變換法、反證法、構(gòu)造法、待定系數(shù)法、數(shù)學(xué)歸納法;(2)二維化歸法,如,解析法、三角代換法、向量法;(3)單維化歸法,如,復(fù)數(shù)法、代入法、加減法、判別式法、曲線系數(shù)法、坐標(biāo)變換法。
下面以以下兩個(gè)例題進(jìn)行簡(jiǎn)單說(shuō)明:
例1.設(shè)a、b、c是單位向量,有a·b=0,則(a-c)·(b-c)的最小值為( )
該題用的是坐標(biāo)法和拼湊法,都是將復(fù)雜的數(shù)學(xué)關(guān)系轉(zhuǎn)化成較為形象的向量相乘,這樣可以方便學(xué)生理解題意,也可以提高學(xué)生的解題效率。
例2.已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn=n2an(n≥2),而a1=1,通過(guò)計(jì)算a2、a3、a4,求證:an=。
這是一道關(guān)于數(shù)學(xué)歸納法的試題,是化歸思想的一種,是高中數(shù)學(xué)解題過(guò)程中最常用的一種解題思想。而且,化歸思想是數(shù)學(xué)解題過(guò)程中經(jīng)常用到的,也對(duì)學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)起著非常重要的作用。
三、在具體教學(xué)實(shí)踐中發(fā)揮各種思想方法的優(yōu)勢(shì)
化歸思想是人的一種主觀要求,它可以化繁為簡(jiǎn),以簡(jiǎn)馭繁,化未知為已知,以已知的知識(shí)為基礎(chǔ),探索解決未知的領(lǐng)域。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師要有目的地將化歸思想滲透到學(xué)生解題的過(guò)程中,不僅可以幫助學(xué)生理解比較難的數(shù)學(xué)問(wèn)題,還可以幫助學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)融會(huì)貫通,讓學(xué)生在形象化的數(shù)學(xué)形式中,提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力。
在數(shù)學(xué)解題過(guò)程中運(yùn)用的思想方法很多,每個(gè)思想方法都有自己獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),但也是存在著一定的局限性的。所以,教師在滲透數(shù)學(xué)思想的時(shí)候,不但要讓學(xué)生看到數(shù)學(xué)思想在數(shù)學(xué)解題過(guò)程中起到的重要作用,而且還要讓學(xué)生明確這一思想方法對(duì)規(guī)范問(wèn)題有很高的要求,而且轉(zhuǎn)化為規(guī)范問(wèn)題的契機(jī)很不容易尋求和把握。所以,在滲透數(shù)學(xué)思想的時(shí)候,教師要分析問(wèn)題,準(zhǔn)確找出已知條件和未知條件之間的關(guān)系,再通過(guò)進(jìn)一步的分析,選擇合適的解題方法,使學(xué)生正確地使用數(shù)學(xué)思想,進(jìn)而提高學(xué)生的解題效率和數(shù)學(xué)能力。
作為一名數(shù)學(xué)教師,要引導(dǎo)學(xué)生具體情況具體分析,充分發(fā)揮各種數(shù)學(xué)思想的優(yōu)勢(shì),靈活地將其應(yīng)用到數(shù)學(xué)解題的過(guò)程當(dāng)中,使學(xué)生在面臨具體問(wèn)題的過(guò)程中,使學(xué)生形成正確的數(shù)學(xué)觀,能夠更好地將數(shù)學(xué)的思想方法有效地應(yīng)用于今后的工作和生活,這是每位數(shù)學(xué)教師的責(zé)任。
參考文獻(xiàn):
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[2]鮑怡.化歸思想方法在中學(xué)數(shù)學(xué)教育中滲透的案例研究[J].蘇州大學(xué),2009.
(作者單位 哈爾濱師范大學(xué))