趙雪飛
【摘 要】 辯證思維作為一種重要的數(shù)學(xué)思維,是學(xué)生理解某些數(shù)學(xué)概念或解決某些數(shù)學(xué)問題中不可或缺的工具,強(qiáng)化其在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用顯得尤為重要。本文基于高中數(shù)學(xué)教學(xué),就辯證思維的應(yīng)用進(jìn)行了重點論述,以期為教師教學(xué)提供一些參考。
【關(guān)鍵詞】 高中;數(shù)學(xué);辯證思維;應(yīng)用方法
辯證法是一種重要的思維方法,是高中生理解數(shù)學(xué)知識或解決數(shù)學(xué)問題中不可或缺的一種思維工具。如果離開了辯證法,那么學(xué)生就無法有效解決相關(guān)數(shù)學(xué)問題,更無法促使學(xué)生形成良好的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),所以強(qiáng)化辯證思維在數(shù)學(xué)教學(xué)中的滲透與應(yīng)用顯得尤為重要。因此,為了提升高中生的數(shù)學(xué)解題能力,有必要對辯證思維的應(yīng)用策略進(jìn)行深入探討。
一、深挖數(shù)學(xué)教材,揭示辯證數(shù)學(xué)關(guān)系
數(shù)學(xué)知識源于生產(chǎn)實踐而又廣泛應(yīng)用于科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)生活等領(lǐng)域,其中包含著有關(guān)數(shù)量關(guān)系和空間形式等的知識?;谵q證唯物主義視角,結(jié)合數(shù)學(xué)的上述知識特性,可以深刻地把握與掌握數(shù)學(xué)知識當(dāng)中包含的辯證關(guān)系,以此發(fā)展他們的辯證思維能力。因此,在數(shù)學(xué)教學(xué)期間,教師要注意深入地挖掘數(shù)學(xué)教材中有關(guān)辯證主義的數(shù)學(xué)概念等相關(guān)知識,以此促進(jìn)學(xué)生辯證思維能力的發(fā)展。
例如,在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)期間,學(xué)生通過學(xué)習(xí)“負(fù)數(shù)”的概念,可以改變以往學(xué)生思想中存在的“小自然數(shù)無法減去大自然數(shù)”的思想;通過學(xué)習(xí)“分?jǐn)?shù)”,可以改變以往學(xué)生存在的“整數(shù)之間無法整除”的思想;通過學(xué)習(xí)“無理數(shù)”,可以改變以往學(xué)生存在的“負(fù)數(shù)無法開偶次方”的思想,這些相關(guān)數(shù)學(xué)概念都是數(shù)學(xué)知識中辯證思維應(yīng)用的具體體現(xiàn)。此外,在將數(shù)的概念擴(kuò)充到實數(shù)域后,雖然可以確保數(shù)的連續(xù)性,解決數(shù)的基本四則運(yùn)算,但是卻失去了有理數(shù)的可數(shù)性特性等,挖掘數(shù)學(xué)教材中這些辯證思維的知識可以深化學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的理解,同時也有利于促使學(xué)生更好地找到矛盾解決方法,促使他們形成正確的思維觀念。
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)離不開辯證思維,教師在數(shù)學(xué)教學(xué)中要善于挖掘教材中的資源,培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維,提升學(xué)生的數(shù)學(xué)思維品質(zhì)。為此,教師要養(yǎng)成發(fā)現(xiàn)的慧眼,在點滴之中提升學(xué)生的數(shù)學(xué)能力。
二、基于化靜為動,培養(yǎng)正確的運(yùn)動觀
動與靜二者是一對具有辯證關(guān)系的矛盾概念,分別代表了某種事物的不同極端或相反狀態(tài)。在這兩種狀態(tài)下,靜是一種相對狀態(tài),動則是一種絕對狀態(tài)。前者是指事物保持停止不動的狀態(tài),而后者則主要反映出事物的內(nèi)在本質(zhì)與特征。所以在高中生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的過程中,要立足于相對靜止的狀態(tài),不斷探索數(shù)學(xué)問題中所包含事物的動態(tài)化運(yùn)動軌跡。此外,在高中生對事物運(yùn)動過程進(jìn)行仔細(xì)觀察期間,也必須要充分意識到運(yùn)動與靜止二者的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系,力求可以切實牢固地樹立和應(yīng)用“靜中有動”“動中有靜”和“動靜結(jié)合”等一些辯證思維方法。
例1:已知某圓的方程為x2+y2-4x-8y+15=0,試求與該圓相切在A(3,6)點且經(jīng)過B(5,6)點的圓的方程。
解析:針對該道數(shù)學(xué)問題,如果可以先假定待求圓的方程,之后采取變靜為動的方式,通過動態(tài)的變化,找尋二者的切點,那么對提高解題效果會產(chǎn)生積極影響。
解:已知待求圓的方程經(jīng)過點A(3,6),那么假定其方程為:(x-3)2+(y-6)2=r2。在當(dāng)r→0的極限狀態(tài)時,可知經(jīng)過該圓和已知圓交點的對應(yīng)圓系方程為:(x-3)2+(y-6)2-r2+k(x2+y2-4x-8y+15)=0。在其中代入點B(5,6),且令r=0,這樣可以求得k=-。最終代入上式經(jīng)過整理后,可得待求圓的方程為:x2+y2-8x-16y+75=0。
例2:已知參數(shù)a、b和m均屬于正實數(shù)范疇,其中a
解析:如果將參數(shù)a和b當(dāng)作常量,將m當(dāng)作變量,那么可以將該求證的不等式兩端相應(yīng)地轉(zhuǎn)化成函數(shù)在x=0和x=m處的值。通過引入該參數(shù)變量,可以真正起到抓住問題求解本質(zhì)的作用,這時候就可以相應(yīng)地利用函數(shù)的單調(diào)性特征進(jìn)行直觀求解。
解:因為,由b-a>0,可知所構(gòu)建的函數(shù)f(x)在x≥0區(qū)間上呈現(xiàn)為單調(diào)遞增函數(shù),所以可知當(dāng)m>0時,存在f(m)>f(0),即:。如此一來,就可以證明該道題的正確性。該種求證方法要比分析法等證明法更能夠抓住問題分析的本質(zhì)以及變化規(guī)律,這對提高學(xué)生解題效率會產(chǎn)生積極影響。
三、基于數(shù)形結(jié)合,滲透對立統(tǒng)一觀念
數(shù)與形二者是構(gòu)成數(shù)學(xué)知識的兩種基本形式,共同實現(xiàn)了對不同事物的運(yùn)動規(guī)律或特性進(jìn)行客觀展示。其中,數(shù)可以對相關(guān)事物或現(xiàn)象進(jìn)行定量描述,而形則能夠?qū)陀^事物或現(xiàn)象的形式進(jìn)行展示,它們相互之間呈現(xiàn)聯(lián)系而又對立的關(guān)系,并且可以在一定程度上實現(xiàn)相互轉(zhuǎn)換的作用。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,數(shù)學(xué)教師要善于利用數(shù)形結(jié)合、以形思數(shù)或以數(shù)想形等來深刻地把握和掌握有關(guān)問題的內(nèi)在變化規(guī)律,最終可以在其中相應(yīng)地滲透對立統(tǒng)一概念,這對提高學(xué)生的思辨思維產(chǎn)生積極影響。
例3:已知方程,假定該方程有解,試求參數(shù)k的取值范圍。
解析:該方程是一個含有參數(shù)的對數(shù)方程,如果采取常規(guī)求解方法,那么一般是將其轉(zhuǎn)化為不等式組,之后通過分類討論進(jìn)行求解,難度一般比較大,也非常復(fù)雜。但是如果基于該方程相應(yīng)地構(gòu)造成兩個函數(shù),即:y1=x-ak;。通過作出兩函數(shù)圖像的交點,就可以確定對應(yīng)的方程解。通過該種圖形交接方式,可以避免傳統(tǒng)分類討論帶來的復(fù)雜求解情況,提高解題準(zhǔn)確性。
解:根據(jù)題意可知a>0,且a≠1,求解方程y1=x-ak和二者的共同解。其中y1表示斜率為1的平行直線;y2則代指雙曲線x2-y2=a2 (y>0)兩個上半支。那么這道問題的求解就成為雙曲線與直線二者保持相交的情況。如此一來,就可以便捷得出該道題的正確答案為:0 總之,辯證思維是提高高中生數(shù)學(xué)思維能力的一個重要數(shù)學(xué)方法,也是學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的重要標(biāo)志。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透辯證思維教學(xué),可以深挖數(shù)學(xué)教材中的辯證思維知識,同時還要注意基于化靜為動,培養(yǎng)正確的運(yùn)動觀;基于數(shù)形結(jié)合,滲透對立統(tǒng)一觀念,力求以此提高學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力,真正實現(xiàn)提升學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的目的。