楊龍琴
摘要:伴隨新課改的逐漸深化推進(jìn),分類討論在高中數(shù)學(xué)解題中得到推廣及運(yùn)用。分類討論思想是一種具有邏輯性解決數(shù)學(xué)問題的辦法,也是一種數(shù)學(xué)思維,在簡化研究對(duì)象、發(fā)展思維層面上起著至關(guān)重要作用。在高中數(shù)學(xué)解題過程中,運(yùn)用分類討論能夠把數(shù)學(xué)題目所研究的對(duì)象進(jìn)行分解,把復(fù)雜的問題簡單化,降低問題難度,從而幫助高中生發(fā)展數(shù)學(xué)思維。
關(guān)鍵詞:分類討論? 高中數(shù)學(xué)? 解題應(yīng)用
引言
分類討論思想對(duì)學(xué)生看待問題的角度起著決定性的影響作用,教師運(yùn)用分類討論思想時(shí)需要在待解決的問題中提取特征點(diǎn),并聯(lián)系同類問題幫助學(xué)生建立問題的分類標(biāo)準(zhǔn),這是教學(xué)中的重中之重。學(xué)生也可以通過學(xué)習(xí)提取問題特征點(diǎn)并聯(lián)系同類問題,進(jìn)而更好地理解知識(shí)的重難點(diǎn),從而掌握這一類型問題的解決方法,在遇到不同的數(shù)學(xué)問題時(shí)能做到觸類旁通、舉一反三。
一、對(duì)分類討論思想的相關(guān)認(rèn)識(shí)
(一)分類討論的原則
一致性原則 問題中給出對(duì)象時(shí),分類需要根據(jù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行,每劃分一次不能同時(shí)使用幾種分類標(biāo)準(zhǔn)
相斥性原則 分類后的每一個(gè)小項(xiàng)應(yīng)是互不相容的,也就是說,每一個(gè)小項(xiàng)間需維持互相排斥關(guān)系,分類之后數(shù)學(xué)元素不可專屬于某一個(gè)小項(xiàng)
層次性原則 對(duì)高中數(shù)學(xué)對(duì)象的分類也是有次數(shù)之分的,可多次劃分或一次劃分。然而多次劃分是將分類的子項(xiàng)還可以再進(jìn)一步分類,直到不能夠再次進(jìn)行分類,即所有結(jié)果符合需求
完善性原則 劃分后各類子項(xiàng)的總和需與母項(xiàng)相等,即解決數(shù)學(xué)問題運(yùn)用分類討論時(shí),步驟需要完善,從而得出正確結(jié)論
(二)分類討論的思想
分類就是將問題按照各自的屬性進(jìn)行特征點(diǎn)的提取,再結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)中的概念,將不同的問題歸納成多個(gè)類型。而為了方便解出一類問題的答案,對(duì)問題進(jìn)行抽象化和簡化,之后再進(jìn)行分類,這就是數(shù)學(xué)中的分類討論思想。分類討論思想常見的幾種類型主要有數(shù)式分類、函數(shù)分類、三角形分類以及圓的分類等。數(shù)式分類主要是指數(shù)學(xué)課本中出現(xiàn)的公式、特殊數(shù)字以及一些公理和定理,函數(shù)分類是對(duì)一些帶有參數(shù)的指數(shù)或?qū)?shù)函數(shù)等進(jìn)行的分類,三角形和圓的分類主要是對(duì)解決和圖形有關(guān)的幾何問題進(jìn)行的分類。
(三)分類討論的標(biāo)準(zhǔn)
分類討論可將分類換作劃分,按照對(duì)象的差異特點(diǎn)與相同特點(diǎn),將其分為不同類的邏輯辦法,而在高中數(shù)學(xué)范圍的劃分是依據(jù)數(shù)學(xué)對(duì)象的差異特點(diǎn)與相同特點(diǎn),同時(shí)數(shù)學(xué)對(duì)象也分為不同種類。
二、分類討論在高中數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用
(一)在概率中的運(yùn)用
在解答概率題目時(shí),科學(xué)地運(yùn)用分類討論思想可有助于高中生較好地處理問題及解答問題。在具體解答概率問題時(shí),高中生需根據(jù)問題實(shí)際對(duì)其實(shí)施分類,掌握問題所屬的概率類型,并在此基礎(chǔ)上再實(shí)施分類剖析,而后方可獲得相對(duì)答案。在具體解題中,一般采用以下順序加以解答:先要融合問題中給出的條件來確立題目類型,明確其屬于哪種類型題。在明確題目類型后,就可對(duì)題中要素加以剖析,在剖析期間便能通過分類討論思想來對(duì)題中解答對(duì)象變量實(shí)施假設(shè)剖析,把存有任何可能性列舉出來,然后逐一實(shí)施針對(duì)性的剖析討論,最終便可算出正確結(jié)果。
(二)在空間幾何中的運(yùn)用
課本知識(shí)是固定的,但教師的教學(xué)方式是多樣的。最簡單的教學(xué)方式就是傳授知識(shí),將課本知識(shí)如數(shù)講述給學(xué)生聽。比如在學(xué)習(xí)《空間幾何體》這一課時(shí),教師直接給出各種幾何體的相關(guān)圖形要求學(xué)生進(jìn)行記憶,就是最傳統(tǒng)的教學(xué)方法。還可以將教學(xué)內(nèi)容展開,進(jìn)行分類討論思想滲透。教師可以向?qū)W生展示多個(gè)不同形狀的物體,讓學(xué)生畫出自己看到的物體形狀。因?yàn)榻嵌炔煌?,學(xué)生看到的物體截面也會(huì)不同。這時(shí)候教師就可以讓學(xué)生自由討論思考哪些同學(xué)看到的截面是一樣的,看到相同截面的同學(xué)與物體的距離、角度之間又有什么關(guān)系,不同的物體之間又是否會(huì)出現(xiàn)相同的截面等問題,幫助學(xué)生在實(shí)際問題的解決過程中提高分類討論的能力。這種教學(xué)方法結(jié)合具體的例子啟發(fā)學(xué)生發(fā)散思維,聯(lián)系學(xué)到的數(shù)學(xué)知識(shí)和利用分類討論思想尋找問題的解決辦法,在教授課堂知識(shí)的同時(shí)鍛煉了學(xué)生的抽象分類能力和交流討論能力,幫助學(xué)生形成了一種良好的數(shù)學(xué)思維。
(三)在數(shù)列中的運(yùn)用
在數(shù)列教學(xué)中,特別是在核算數(shù)列的等比數(shù)列求和題及周期性題的層面,用分類討論思想進(jìn)行處理的效果最好。運(yùn)用該思想解題可把數(shù)列中存在的多種可能進(jìn)行單獨(dú)剖析,從而簡化該題分解過程,降低答題難度。例如:等比數(shù)列{an}公比為b,其前n項(xiàng)和Sn>0(n=1,2,3,…),那么b的真實(shí)值范圍是什么?在處理這道題時(shí),先要考慮將題中所有條件實(shí)施細(xì)化分析,在剖析后能發(fā)掘一個(gè)主要元素:題中b的值不確定,b能取任何值。此種狀況下第一需考慮的是:什么是等比數(shù)列求和公式?依據(jù)課堂知識(shí)得出,等比數(shù)列求和公式是:b取值是不是1會(huì)對(duì)所解答案產(chǎn)生影響,所以在具體解答中,可按照分類討論思想來討論b的,分別在b=1或者b≠1兩種狀態(tài)下進(jìn)行分析,在一一討論后最后獲得b的取值范圍。
(四)在函數(shù)與導(dǎo)數(shù)中的運(yùn)用
學(xué)習(xí)《基本初等函數(shù)》這一單元時(shí),在教授學(xué)生基礎(chǔ)的函數(shù)知識(shí)后,教師可以給學(xué)生提供多個(gè)函數(shù),讓學(xué)生尋找這些函數(shù)之間的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)并自行分類。自行分類后,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組討論,學(xué)生在交流過程中加深了對(duì)分類思想的理解,也在實(shí)際中體會(huì)到數(shù)學(xué)分類討論的樂趣,從而能更好地理解課堂所學(xué)內(nèi)容。這些都需要教師提前對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行思考,為學(xué)生提供更多可供分析討論的分類思想具體案例,幫助學(xué)生進(jìn)行反復(fù)訓(xùn)練。因此在高中課堂教學(xué)活動(dòng)中,教師需要引領(lǐng)學(xué)生對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行課外擴(kuò)展,不僅要學(xué)習(xí)課本知識(shí),更要補(bǔ)充更多學(xué)習(xí)案例,達(dá)到在反復(fù)訓(xùn)練中加深學(xué)生對(duì)分類討論思想理解的效果。
三、分類討論思想在高中數(shù)學(xué)中的最重要作用
使高中生學(xué)會(huì)全方位考慮問題并活躍思維,學(xué)生在應(yīng)試學(xué)習(xí)與考試中遇到煩瑣問題時(shí)才不至于束手無策,在處理問題時(shí)能清楚方法,思維縝密,將來面對(duì)考試時(shí)內(nèi)心也會(huì)穩(wěn)定,得心應(yīng)手。雖然基礎(chǔ)知識(shí)占據(jù)大多數(shù),但對(duì)數(shù)學(xué)思維掌握是不可忽略的,它可令高中生從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化成自主思考,這也是學(xué)習(xí)模式的一大改變,讓高中生在考試中占據(jù)有利優(yōu)勢。分類討論思想能促使師生間友好交流學(xué)習(xí),而思維培養(yǎng)更需高中生自身不斷的努力,逐漸在實(shí)踐中積累符合自身答疑解惑的經(jīng)驗(yàn)。
結(jié)束語
綜上所述,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中對(duì)進(jìn)行學(xué)生分類討論思想的培養(yǎng)是探索當(dāng)前高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)改革的必經(jīng)之路。教師只有在高中數(shù)學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的分類討論能力,才能幫助學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)過程中更快更好地學(xué)習(xí)新知識(shí)。
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責(zé)任編輯:黃大燦