楊樹才
【摘要】為了研究和解決數(shù)學(xué)問題,人們逐漸學(xué)會了從具體數(shù)學(xué)中總結(jié)出來對數(shù)學(xué)知識最本質(zhì)的理解和認(rèn)識,概括成數(shù)學(xué)理論并總結(jié)出解決方法.化歸思想方法作為高中數(shù)學(xué)解題基本思想方法的之一,一直以來備受廣大數(shù)學(xué)教育工作者的青睞,化歸方法是數(shù)學(xué)方法教育的一個重點,但把它落實到高中教學(xué)中,讓學(xué)生理解并參透似乎并不容易.本文通過對化歸思想方法及其教學(xué)的研究,希望可以對高中生學(xué)習(xí)化歸方法有所幫助.
【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué);化歸方法;用途
一、化歸思想方法的含義
化歸思想方法簡稱“化歸”,字面意思就是轉(zhuǎn)化和歸結(jié).具體而言就是將煩冗、生疏的問題,轉(zhuǎn)化成簡潔、熟悉的問題,進(jìn)而解決原問題的方式和手段.化歸思想方法是數(shù)學(xué)方法論的基本方法,是差異性和同一性的統(tǒng)一體.其關(guān)系體現(xiàn)為:化歸方法是化歸思想的體現(xiàn)和實現(xiàn)的手段,化歸思想指導(dǎo)化歸方法的實踐;化歸思想是具有普遍性和概括性,化歸方法具有具體性和操作性;化歸思想是內(nèi)隱的,但化歸方法卻是外顯的,化歸思想可以更深層次地反映數(shù)學(xué)對象之間存在的關(guān)系,它是化歸方法的進(jìn)一步延伸.人們往往把它們統(tǒng)稱為化歸思想方法.
二、化歸思想方法的特點
(一)層次性
化歸思想方法可以聯(lián)結(jié)數(shù)學(xué)分支學(xué)科,在宏觀上完成學(xué)科間的轉(zhuǎn)化,它又可以調(diào)動各種技術(shù)和方法,在微觀上處理各種問題.
(二)多向性
為了處理問題,我們既能夠改變問題的條件,又能夠改變問題的結(jié)論;既能夠變更問題的內(nèi)部結(jié)構(gòu),又能夠變更問題的外部形式.例如,通過割補(bǔ)法算出平面圖形的面積,這就屬于變更了問題的條件;要算一個函數(shù)的值域,轉(zhuǎn)換成求它的反函數(shù)定義域,這種方法屬于變更問題的結(jié)論;而反證法則是在整體中轉(zhuǎn)變問題的結(jié)構(gòu),尋求問題的解決途徑.
(三)重復(fù)性
解決一個問題時,可以多次使用化歸方法,這樣可以讓問題逐漸簡單化、規(guī)范化,這就是化歸思想方法的重復(fù)性.
三、實施化歸思想方法的途徑
(一)分割法
分割法就是把問題按照具體情況,分解成好幾個部分,再利用一個新的方法將各個元素進(jìn)行排列重組形成一個新問題,再從這個新問題出發(fā),進(jìn)行求解.這樣會使問題簡單化,更方便解決問題.
(二)特殊化方法
當(dāng)我們遇到一個很難處理的問題時,可以先研究相對容易處理的情況,將題目轉(zhuǎn)化為特殊情況,找到更容易的解題思路和方法.比如,尋找符合某條件的點的軌跡,我們可以先探究某個特殊點,進(jìn)一步找到符合條件的動點滿足哪些規(guī)律,這種方法常用于求軌跡方程.
教師在教學(xué)的過程中,要根據(jù)實際情況,引導(dǎo)學(xué)生將注意力落在所關(guān)注對象的某些特殊方面,從而引起特殊的聯(lián)想,找到解決問題的思路.
(三)模型法
即便數(shù)學(xué)中很多問題間都存在著千絲萬縷的聯(lián)系,但如果從中去提煉需要處理問題的關(guān)系卻不是那么容易.因此,我們可以先根據(jù)題目內(nèi)容,對已知條件進(jìn)行變換重組,加以合理的想象,構(gòu)建出解決此問題所需要的模型,例如,構(gòu)造方程、函數(shù)、圖形,將原問題轉(zhuǎn)換成另一個具體化的問題,從而方便解決原問題.
(四)恒等變形法
就是將問題轉(zhuǎn)化為一個與它“等價”的問題,進(jìn)而實現(xiàn)問題從未知到已知的轉(zhuǎn)化.比如,運用三角函數(shù)恒等變形來解三角方程、運用因式分解法來解一元二次方程.若將恒等變形延伸到方程的范圍中,并且允許存在適當(dāng)?shù)恼`差,這種方法就可以應(yīng)用得更加廣泛,像分式方程、指數(shù)方程、對數(shù)方程都可以化歸為整式方程.
四、化歸思想方法的意義
有利于掌握新知識.學(xué)習(xí)的過程就是將已有知識和新的知識有機(jī)地結(jié)合起來,高中數(shù)學(xué)的一個顯著特點就是,各個章節(jié)、各知識點之間都存在著密切的聯(lián)系,并且它們相互滲透,相互作用,而且數(shù)學(xué)與其他學(xué)科也有著緊密的聯(lián)系,它還可以與別的學(xué)科知識結(jié)合,形成一個綜合性的問題,這樣就可以將知識聯(lián)結(jié)成一個橫向、縱向交叉組合的數(shù)學(xué)知識網(wǎng)絡(luò).教師在教學(xué)過程中,需要抓住時機(jī),引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò),將各門學(xué)科融會貫通,并逐步拓展并完善,這是學(xué)好、掌握好基礎(chǔ)知識很重要的一點.
有利于提高解題能力.化歸思想可以指導(dǎo)我們解決各種學(xué)習(xí)和生活中的實際問題,化歸思想方法是探究解題思路的重要手段.當(dāng)我們在解題時感到棘手,無法進(jìn)行化簡時,可以轉(zhuǎn)變思路,把原問題進(jìn)行轉(zhuǎn)化,這就有可能幫助我們找到問題的解決途徑.
五、化歸思想方法在高中教學(xué)中的途徑研究
目前化歸教育方法只是停在培養(yǎng)意識上,但要完成這種轉(zhuǎn)化,需要下一定的功夫.
首先,要重視基礎(chǔ)知識的鞏固,善于總結(jié)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法,為培養(yǎng)化歸思想方法夯實基礎(chǔ),完善知識結(jié)構(gòu).
其次,要多進(jìn)行解題練習(xí),只有見過各種類型的題目,才能逐步做到一通百通.教師要指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會總結(jié)與歸納解題的思路與方法,形成一套自己獨有的知識體系.學(xué)生需要通過反復(fù)的練習(xí),運用化歸思想解題轉(zhuǎn)換.
在高中數(shù)學(xué)教育中,化歸思想方法的教學(xué)難點,就是不善于探究和分析問題.重視學(xué)生的創(chuàng)新思維能力,激起學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,是教師培養(yǎng)學(xué)生化歸思想的不二法門.
六、結(jié)束語
化歸方法是高中數(shù)學(xué)方法教育的一個重點,但是培養(yǎng)化歸思想,并不是瞬息就能完成的,這就需要學(xué)生長期的滲透與鞏固,與此同時也要重視其他學(xué)科與思想方法的學(xué)習(xí),將各種知識融會貫通,從而發(fā)揮好學(xué)生的創(chuàng)新精神.我們只有將高中教學(xué)中的化歸思想教育落到實處,才能在需要的時候能夠靈活運用.通過本文對化歸思想方法的分析和研究,最終希望能對高中生化歸思想的培養(yǎng)能夠起到一定的作用.
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