化归思想在高中数学函数学习中的运用
2019-10-09江苏省淮州中学崔绪军
江苏省淮州中学 崔绪军
数学思想是数学学习中的灵魂,是学生在深度学习数学的进程中必须要把握的主线。化归思想运用在函数学习中,不仅可以帮助学生高效解决数学问题,提升学生数学学习的自信,更能使得学生学会总结归纳,发展学生的数学学习能力。基于此,高中数学教师需要认识到化归思想的重要性,借助化归思想的优势,引导学生化解函数问题,促使学生不断提升解题效率。
一、从正面和反面的化归切入,正难则反,创新解题思维
一般来说,大部分数学题目都是采用正面入手解决问题,这种“正面”思维方式虽然可以在一定程度上培养学生解题思维,但是长此以往,势必会让学生形成思维定势,最终影响了学生的学习效率。在函数教学中,教师可灵活运用化归思想,从正面和反面的化归切入,正难则反,创新解题思路,帮助学生完善解题思维,从而更好地提升学生函数解题效率。
例如,已知函数f(x)=4x²-ax+1 在(0,1)区间内至少有一个零点,那么实数a的取值范围是多少?面对这个函数问题,如果从正面解决,势必需要计算大量数字,还需要考虑二次函数性质,这在一定程度上增加了解题难度。正面假设需要经历两个环节,第一个环节:假设函数f(x)=x²-ax+2 在(0,1)区间内恰有一解,根据函数性质,可以得到f(0)×f(1)≤0,得到1×(5-a)≥0,进而得出a≥5;第二个环节:假设函数f(x)=x²-ax+2 在(0,1)区间内有两解,根据函数性质,可以得出4 ≤a<5 这个结论,最终得到a≥4。但是,从反面出发,只需要一步就可以得到问题答案,假设f(x)=4x²-ax+1在(0,1)区间内至少有一个零点,那么4x²-ax+1=0,根据Δ=b²-4ac这个性质,可知Δ=a²-16 ≥0,得到a≥4,或a≤-4,根据题意可知a≥4。
在上述案例中,教师遵循正难则反原则,引导学生从正面和反面的化归角度切入解题思路,如此不但培养了学生完善的思维方式,还提升了学生的解题效率,从而帮助学生更好地掌握了函数知识。
二、从特殊和一般的化归切入,打破常规,创新解题思维
人们认识客观规律的思维过程,可以分为从一般到特殊、从特殊到一般两个过程。一般情况下成立的命题,在特殊情况下也成立;特殊情况下成立的命题,也可能发展为一般规律。一般和特殊,是一种常见的化归思想,在高中数学函数知识中也应用得十分广泛。教师可通过一般到特殊、特殊到一般两种化归思维,引导学生化难为易,顺利求出问题答案。
在数学教学中,教师要遵循打破常规的原则,引导学生从特殊到一般的化归思想切入解题思路,这样不但培养了学生的解题思维,还帮助学生认识了特殊值法的适用条件,从而促使学生更好地理解了函数知识。
三、从相等和不等的化归切入,另辟蹊径,创新解题思维
在函数知识体系中,相等和不相等在一定条件下可以相互转化。在一些函数问题中,如果通过表面相等数量关系难以解决问题时,就可以建立不等关系,比如不等式或不等式组,如此就会顺利找到解题思路。所以,教师需要注重化归思想,从相等和不等的化归切入,另辟蹊径,帮助学生不断创新解题方式,促使学生更好地提升解题效率。
在本课教学中,教师遵循另辟蹊径原则,引导学生从相等和不等的化归切入解题思路,如此不但完善了学生解题思维,还帮助学生更好地认识了从相等和不等之间的对应关系,这非常有助于学生掌握函数知识。
总之,化归思想是一种重要的解题思想,可以将复杂的知识简单化,对化解函数问题具有重要的促进作用。高中数学教师应当将化归思想渗透到函数教学的各个环节,通过相等和不等的化归、正面和反面的化归、一般和特殊的化归等方式,引导学生举一反三,触类旁通,从而不断提升学生解题效率和解题能力。值得注意的是,化归思想的适用范围十分广泛,除了函数知识外,还适合于不等式知识、数列知识、几何知识等知识,教师应当将化归思想贯穿于高中数学教学的各个环节,如此才能帮助学生灵活掌握化归思想,促使学生理解化归思想的本质,从而提升学生数学素养。