高中数学教学中化归思想的应用
2021-03-16王文静
王文静
【摘 要】 在新课改的教育背景下,高中生应当朝向多元化人才的角度发展。考虑到传统教学的局限性,在高中数学教学中有效应用化归思想,可以将复杂的数学问题明朗化、简洁化。通过化归思想逐层剖析问题内容,能够提高学生的解题准确率,扎实掌握数学知识点。对此,文章将以人教版教材为例,从多个角度阐述化归思想的教学应用。
【关键词】 化归思想;高中数学;教学应用
高中数学教师在教学时,为了帮助高中生将化归思想融会贯通,需要从基础层面入手。通过统筹数学学科的定理、概念、公式、推导步骤、证明过程,完善学生的知识体系,帮助学生得心应手地应用化归思想。在解析数学问题时,数学教师需要构建并分析数学模型。对于复杂难懂的数学习题或理论知识,也要尽量用简单易懂的语言点明其中的核心逻辑,帮助学生明悟数学知识点的内涵,内化到高中生的知识体系当中。
一、掌握数形结合教学原则
对于化归思想的教学应用,数形结合是最为常见的运用方式。高中数学教师应当在教学过程中准确把握数形结合教学原则,从而有效渗透化归思想的内涵。
以“三角函数”的教学为例,比如教师在讲解例题“y= ”
的值域时,就可以合理运用数形结合思想。通过习题分析,点(2cosx,4sinx)均在方程4x2+y2=16的图像上,而例题所要求取的值域,即为该方程上的点与点(4,-1)连线方程的斜率。而通过图像,不难分析这两个相切的点就是值域的极值。再比如例题“已知有三个实数x,y,z,满足x+y+z=0,x2+y2+z2=1,试求x的最大值”。这道题体现了最值概念,虽然其中未知数很多。粗略一看很难找到解题方向。但只要将x当作常量,y和z作为变量,就可以把原条件转化为几何模型的解析,最后通过化圆法,结合直线方程图像与圆方程图像进行综合分析,求出最后的答案。由此可知,把握好了数形结合教学原则,可以提高数学学科的教学有效性,强化高中生的核心素养,实现化归思想的拓展应用。
二、创新应用微课教学
若想高效应用化归思想,除了把握合理的教学原则以外,还需要从教学载体方面进行创新。高中生想要掌握化归思想,除了要在理解能力、分析能力方面下苦功,还需要结合大量的学习实践。因此,高中数学教师不要将教学眼光局限于传统课堂,而是要大胆突破常规,引入微课教学模式作为学生学习的有效载体。
以“正弦定理和余弦定理”这堂课的教学为例,为了渗透化归思想,需要让学生掌握这节课的重难点知识。而本堂课的知识重点为“正弦定理、余弦定理的证明与基本应用”,难点在于“如何根据两边和其中一边的对角来解答三角形问题”。对此,高中数学教师可以通过微视频提前摄录这些知识,并结合例题完成应用分析。比如例题“已知△ABC,∠B为60°,对应的边长b为√3 ,边长c为1,求边长a与∠A,∠C。”根据化归思想,可以结合学习过的数学定理,通过换元法来分析问题。通过正弦定理可知 = ,并根据换元法,求出sinC= = ,∵b>c,∠B=60°,∴∠C<∠B,∠C一定为锐角,∴∠C=30°,∠A=90°。得知这是直角三角形后,再根据勾股定理,不难得出边长a=2。通过微课教学,不仅能将学生的课后碎片时间合理应用,也能更好地辅助课堂,为学生增加更多思考理解的自主学习机会,有效加强学生的数学基础,为化归思想的熟练应用做好铺垫。
三、转化“新瓶”为“旧酒”
有些高中生明明掌握了基础的解题方法,但面对新颖的数学问题时,常常不得而入,不知该从何入手。其实这些陌生的习题大多都是在老题目的基础上巧妙变形而来,如果能有效应用化归思想,做到返本归元。不难发现这些问题万变不离其宗,只是通过“新瓶”装了“旧酒”。
以“函数应用”这单元的教学为例,针对例题“若有函数f(x),存在图像f(x)=(x2+mx+n)(1-x2),直线x=-2是这个图像的对称轴,试求f(x)的最大值。”根据已知条件f(x)图像关于直线x=-2对称,可以得知f(0)与f(-4)相等,f(-3)与f(-1)相等,各自代入数值后,联立方程组,可以得知m=8,n=15。代入原来的方程式后,经过适当转化得出f(x)=-(x2+4x+3)(x2+4x-5)。再令a=x2+4x。最后经过化简计算,得出最后的函数方程为f(a)=-a2+2a+15,a∈[-4,+∞],而对称轴a=1属于该区间,代入方程中,就能得出最大值为16。这道问题看似未知数较多,有超纲的嫌疑,但若是应用化归思想,化多元函数为少元函数,复杂的题干内容就能迎刃而解。
按照最新的课程教学标准,高中数学教学任务已经不局限于传统模式的知识灌输,而是要针对高中生需要掌握的数学核心素养,全面培养学生的数学综合应用能力。这就需要教师积极变革沉旧的教学理念,通过化归思想的合理应用,结合例题的讲解,细致剖析教材中的重难点数学理论知识。从而有效优化高中生的学习体验,强化数学思維,提高学习质量,让学生养成良好的学习习惯,顺其自然地掌握高效解决问题的数学方法。
【参考文献】
[1]汤晓玲.化归思想在高中数学中的应用策略[J].数理化解题研究,2020(24):4-5.
[2]顾文铨.数学解题教学中的化归思想与深度学习[J].教学月刊·中学版(教学参考),2020(Z2):61-64.