陶炳宏
[摘? 要] 傳統教學多采用“題海戰(zhàn)術”,但高考題型變幻莫測,這種機械的訓練容易造成學生思路僵化,思維缺乏變通性,對同一類型問題習慣于從單一角度分析,從而無法找到最優(yōu)解題思路,解題效率低下. 為提高解題效率,教師應引導學生分析問題時去抓住問題的核心和本質,利用科學的方法將問題進行有效轉化,從而化繁為簡、化難為易、化特殊為一般.
[關鍵詞] 解題效率;變通性;轉化
因高考試題的題型新、題量大,為了提高學生成績,部分教師認為需要讓學生多做題、做難題、做偏題,這樣在遇到新穎復雜的題目時不會產生畏難心理. 這種片面的認知,容易使學生因多做題而出現思維疲勞和思維定式,解題缺乏變通性,解題效率低下;因做難題和偏題使學生忽視了對基礎知識和基本技能的積累,反而在遇到綜合題目時顯得力不從心.
隨著教改的不斷深入,對如何發(fā)展學生的思維水平,如何提升學生的綜合能力提出了更高的要求,因此教學中不能只關注于“教”和“練”,也應關注學生數學思想和數學技能的培養(yǎng),提升他們的分析問題、解決問題的能力,從而提高他們的解題效率. 那么如何提升解題效率呢?筆者淺談了自己的幾點認識,以期共鑒.
[?] 利用必要條件化繁為簡
必要條件因其可以簡潔迅速地解決問題,在數學解題中應用較廣泛,例如,其常出現在解決含參不等式恒成立、求參數取值范圍、用分析法證明不等式、探究存在類等相關問題中. 其實解題的過程可以看作是一個轉化的過程,通過已有認知找到等價條件進行等價轉化,但因有時問題較為復雜,使之在尋找等價關系時思維受阻. 對此,我們可嘗試利用必要條件解題,利用必要性對問題進行合理轉化,也許會收獲化難為易、化繁為簡的效果.
例1? 已知函數f(x)=x2-m(x-1)+1(m>0),當x∈[0,1]時,都有≤f(x)≤3成立,試求m的取值范圍.
題目解析:由已知條件可知,二次函數f(x)的對稱軸與參數的m值有關,因此為動對稱軸. 雖然已知給了定區(qū)間上的函數值域,但因對稱軸的位置不確定,所以在求解本題時需要進行分類討論. 問題可以轉化為f(x)在區(qū)間[0,1]上的最大值小于等于3,最小值大于等于,又m>0,所以需要分成三類進行討論:第一類為0<<,第二類為≤<1,第三類為≥1. 因為本題沒有必要確定最大值的位置,所以可以將分類優(yōu)化,即把第一類和第二類合并,此時只需要滿足f(0)≤3,且f(1)≤3,f≥;第二類為≥1.
解:當x=0時,由條件可知≤m≤2,所以二次函數f(x)=x2-m(x-1)+1(m>0)的圖像對稱軸為x=∈,1?[0,1]. 由f(0)≤3,且f(1)≤3,f()≥,可得2-≤m≤2.
評注:對于含參不等式恒成立問題,若需要求參數的取值范圍經常會用到分類討論,但有時也可以從必要性的角度出發(fā),這樣可以達到縮小參數范圍的效果. 這樣合理地利用必要條件,引導學生抓住問題的本質,化繁為簡,提高了解題效率.
[?] 利用分類討論化難為易
分類討論是數學思想的重要成員,因其具有多樣性、邏輯性和綜合性,在歷屆高考題中從未缺席. 但在解決分類討論問題時,有些學生因對分類的標準和分類的原因缺乏清晰的認識,常出現分類重復或分類遺漏等情況,從而不能正確求解問題. 為提高分類討論的能力,學生必須注意夯實基礎,認清問題的本質,搞清楚分類討論的標準,遵循分類原則,做到科學合理分類,由此提高解題的準確性和高效性.
[?] 利用數形結合化抽象為直觀
數學問題常以抽象著稱,尤其復雜的代數問題更為抽象,若從數的角度出發(fā)無從下手,則可以嘗試轉變思路,結合圖形進行直觀觀察,從形的角度嘗試求解. 在處理復雜的數量關系時多從圖形的性質出發(fā),這樣往往可以簡化問題,因此,在解題教學中教師要引導學生多角度觀察,多維度思考,重視數形結合思想的應用,有效地將復雜問題簡單化,將抽象問題直觀化,以達到提高解題效率的目的.
評注:若一個二元方程組含有3個未知量,用代數法求解會很難實現. 設b=x,c=y,將a看為參數,轉化為含有參數的二元方程組,方程組轉化后容易聯想到直線和圓,因為方程組有解,所以圓與直線的位置關系必然相切或相交. 這樣將“數”完美地轉化為“形”,問題不僅變得更加直觀,求解也變得更加容易.
數與形不是孤立存在的,彼此間存在著密切的聯系,可以進行相互的轉化. 數形結合思想在解決多元等式、向量、最值、不等式、立體幾何等方面的問題具有一定的優(yōu)勢,利用形的直觀性變抽象的問題為具體的問題.
[?] 利用變式化特殊為一般
數學題目千變萬化,欲使學生順利地解決問題,必須引導學生關注問題的本質,通過必要的變式訓練使學生掌握解決問題的通法,這樣可以有效地解決變化莫測的數學問題.
例4? 已知tanα=,求sinα,cosα的值.
題目解析:
方法1:用同角三角函數求解. 根據同角三角函數關系式可得tanα==,sin2α+cos2α=1. 兩式聯立可以求解. 方法2:由于tanα=,因此可以確定α在第一象限或第三象限,接下來可以根據α的位置進行分類討論. 方法3:利用比例的性質,由tanα==,可得 =,利用此種方法解題更妙.
例5? 已知sinα=,α是第二象限角,求tanα.
解:因為α是第二象限角,sinα=,所以cosα=-=-,tanα=-.
變式1:已知sinα=,求tanα.
題目解析:本題未給出α在哪個象限,由sinα=>0可知,α是第一象限角或第二象限角,因此需要分類討論.
變式2:已知sinα=m(m>0),求tanα.
題目解析:本題是在變式1基礎上的變式,若0<m<1,則與變式1解法相同;若m=1,則tanα不存在.
變式3:已知sinα=m(m≤1),求tanα.
題目解析:在求本題時需要對m進行更細致的分類. 若m=1,-1時,tanα不存在;若m=0,則tanα=0;若0<m<1時,α為第一象限角或第二象限角;-1<m<0,α為第三象限角或第四象限角.
評注:通過變式訓練不僅可以達到鞏固知識的目的,而且有助于學生根據變化總結出一般規(guī)律,從而化特殊為一般,找到解決問題的方法. 同時,通過變式也可以將其與有關的知識互相關聯,從而達到融會貫通的目的. 另外,通過有效的變式訓練可以暴露出學生的知識盲區(qū),對完善學生的認知結構有著積極的意義.
總之,要提高解題效率,提升學習的熱情,教師應引導學生從多角度思考問題,讓學生積極地參與到教學實踐中,在實踐中積累解題方法和解題技巧,通過合作和探究來發(fā)展學生的思維能力,實現學生的全面發(fā)展.
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