? 錢翠芬 丁春艷
高中數(shù)學教學中滲透轉(zhuǎn)化與化歸思想的策略與建議
? 錢翠芬 丁春艷
轉(zhuǎn)化與化歸思想在高考中占有十分重要的地位,數(shù)學問題的解決總離不開轉(zhuǎn)化與化歸,轉(zhuǎn)化與化歸的思想方法應滲透到所有的數(shù)學教學內(nèi)容和解題過程之中。
轉(zhuǎn)化與化歸思想;基本類型;基本原則;常見考點
轉(zhuǎn)化與化歸思想在高考中占有十分重要的地位,數(shù)學問題的解決總離不開轉(zhuǎn)化與化歸,未知向已知的轉(zhuǎn)化、新知識向舊知識的轉(zhuǎn)化、復雜問題向簡單問題的轉(zhuǎn)化、不同數(shù)學問題之間的互相轉(zhuǎn)化、實際問題向數(shù)學問題的轉(zhuǎn)化等。各種變換、具體解題方法都是轉(zhuǎn)化的手段,轉(zhuǎn)化的思想方法滲透到所有的數(shù)學教學內(nèi)容和解題過程之中。
轉(zhuǎn)化與化歸思想方法,就是在研究和解決有關(guān)數(shù)學問題時采用某種手段將問題通過變換使之轉(zhuǎn)化,進而得到解決的一種方法。一般總是將復雜的問題通過變換轉(zhuǎn)化為簡單的問題,將難解的問題通過變換轉(zhuǎn)化為容易求解的問題,將未解決的問題通過變換轉(zhuǎn)化為已解決的問題。
轉(zhuǎn)化有等價轉(zhuǎn)化和非等價轉(zhuǎn)化。等價轉(zhuǎn)化要求轉(zhuǎn)化過程中前因后果是充分必要的,保證轉(zhuǎn)化后的結(jié)果仍為原問題的結(jié)果。非等價轉(zhuǎn)化其過程是充分或必要的,要對結(jié)論進行必要的修正(如無理方程化有理方程要求驗根),它能帶來思維的閃光點,找到解決問題的突破口。
轉(zhuǎn)化與化歸思想方法用在研究、解決數(shù)學問題時,思維受阻或?qū)で蠛唵畏椒ɑ驈囊环N狀況轉(zhuǎn)化到另一種情形,也就是轉(zhuǎn)化到另一種情境使問題得到解決,這種轉(zhuǎn)化是解決問題的有效策略,同時也是成功的思維方式。轉(zhuǎn)化與化歸的基本類型有:正與反、一般與特殊的轉(zhuǎn)化;常量與變量的轉(zhuǎn)化;數(shù)與形的轉(zhuǎn)化;數(shù)學各分支之間的轉(zhuǎn)化;相等與不等之間的轉(zhuǎn)化;實際問題與數(shù)學模型之間的轉(zhuǎn)化等。
1.熟悉化原則:將陌生的問題轉(zhuǎn)化為熟悉的問題,以利于我們運用熟知的知識、經(jīng)驗和問題來解決;
2.簡單化原則:將復雜的問題化歸為簡單問題,通過對簡單問題的解決,達到解決復雜問題的目的,或獲得某種解題的啟示和依據(jù);
3.和諧化原則:化歸問題的條件或結(jié)論,使其表現(xiàn)形式更符合數(shù)與形內(nèi)部所表示的和諧的形式,或者轉(zhuǎn)化命題,使其推演有利于運用某種數(shù)學方法或其方法符合人們的思維規(guī)律;
4.直觀化原則:將比較抽象的問題轉(zhuǎn)化為比較直觀的問題來解決;
5.正難則反原則:當問題正面討論遇到困難時,可考慮問題的反面,設法從問題的反面去探求,使問題獲解。
1.條件轉(zhuǎn)換要全面:在對題目進行分析時,條件的梳理、轉(zhuǎn)化是解題的重點,在條件轉(zhuǎn)化時,一定要對條件全面考慮,挖掘隱含條件,不能顧此失彼,造成轉(zhuǎn)換不等價。如由抽象不等式轉(zhuǎn)化為一般不等式的過程中,一定要注意到定義域和單調(diào)區(qū)間。
2.轉(zhuǎn)換過程要準確:解題過程中運用一些定理、公理或結(jié)論時,必須保證過程準確,不能錯用或漏用條件,和公理、定理的適用條件進行比對,轉(zhuǎn)換過程中推理變形要等價。
3.轉(zhuǎn)換思路要靈活:解決數(shù)學問題的過程就是一個由條件到結(jié)論的等價轉(zhuǎn)化的過程,數(shù)學中的解題即轉(zhuǎn)化過程往往不是唯一的,在解題時我們要從條件出發(fā),靈活轉(zhuǎn)化,從不同的角度解決問題。
【題型1】集合問題:對于許多集合問題,通過轉(zhuǎn)化,將不熟悉和難解的集合問題轉(zhuǎn)化為熟知的易解的問題,將抽象的問題轉(zhuǎn)化為具體直觀的問題,便于將問題解決。
【題型2】函數(shù)問題:函數(shù)、方程與不等式就像“一胞三兄弟”,解決方程、不等式的問題需要函數(shù)幫助,解決函數(shù)的問題需要方程、不等式的幫助,因此借助于函數(shù)、方程、不等式進行轉(zhuǎn)化與化歸可以將問題化繁為簡,一般可將不等關(guān)系轉(zhuǎn)化為最值(值域)問題,從而求出參變量的范圍。
【題型3】不等式問題:較為典型的是恒成立問題,解決恒成立問題通常可以利用分離變量轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值來求解。構(gòu)造函數(shù)解題是數(shù)學中的常用方法,通過巧妙地構(gòu)造輔助函數(shù),把原來的問題轉(zhuǎn)化為研究輔助函數(shù)的性質(zhì),從而使問題得以解決。
【題型4】三角問題:在三角函數(shù)中通過切化弦、統(tǒng)一角、統(tǒng)一三角函數(shù)名稱、換元等手段,轉(zhuǎn)化為求值(域)、最值、比較大小等問題。
【題型5】數(shù)列問題:如考查遞推數(shù)列的通項公式的求解,通過構(gòu)造函數(shù)利用導數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性。
【題型6】立體幾何問題:立體幾何中有些問題的證明,可以轉(zhuǎn)化為平面幾何證明來解決,即考慮在一個平面上的證明時運用平面幾何知識。
【題型7】解析幾何問題:常??蛇\用多種方法進行解答,聯(lián)系多個知識點,實現(xiàn)多種角度的轉(zhuǎn)化,有助于提高發(fā)散思維能力。
【題型8】具體、抽象問題:此類問題往往直接求解不容易,通過從抽象到具體再到抽象,使學生從心理上感到非常輕松,把抽象問題具體化,在抽象語言與具體事物之間建立聯(lián)系,從而實現(xiàn)抽象向具體的化歸。
【題型9】正難則反轉(zhuǎn)化問題:有一些數(shù)學問題,如果從條件出發(fā),正面考慮較難較繁,不妨調(diào)整思考方向,從問題的結(jié)論入手,或從問題的條件與結(jié)論的反面入手進行思考,迂回地得到解題思路,這叫做“正難則反”。“正難則反”是一種重要的解題策略,靈活運用,能使許多難題獲得巧解。
【題型10】實際應用問題:實際問題常常可以轉(zhuǎn)化成具體的數(shù)學問題進行求解,如函數(shù)問題、方程問題、不等式問題等來解決。
數(shù)學思想方法的學習是一個潛移默化的過程,沒有一個統(tǒng)一的模式可以遵循,而是在多方領(lǐng)悟、反復應用的基礎上形成的,化歸也不例外。學生在解題過程中,必須根據(jù)問題本身提供的信息,利用動態(tài)的思維,多方式、多途徑、有計劃、有步驟地反復滲透,要善于反思解題過程,倒攝解題思維,回味解題中所使用的思想,去尋求有利于問題解決的化歸途徑和方法。正如笛卡爾所說:“走過兩遍的路就是方法”。在平時的教學中,用理論來審視教學實踐,以教學實踐來檢驗、修正教學模式,提升我們應用數(shù)學思想的能力和素質(zhì),從而提高教學效益。
云南省曲靖市第二中學 655000)