浅析化归思想方法在高中数学教学中的应用

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胡晓彤

辽宁省盘锦市大洼区高级中学124200

摘要

在高中阶段,化归思想是数学思想中的一种,是有效运用转化和归纳,可以帮助学生对知识进行串联、建构以及学科能力迁移。本文通过对化归思想的分析,研究并提出在高中数学教学过程中使用化归思想的策略。


关键词

高中数学;化归思想;应用策略;

正文


高中数学知识是具有逻辑与抽象等特征,要想让他减轻学生的学习压力和难度,就需要教师合理引导学生,培养学生自主学习的能力,根据教学内容灵活转变教学方式,让教学质量事半功倍。转化与化归思想会涉及多样化教学内容,教师有的放矢地去引导学生灵活运用学习方法,这样才能有更好的学习效果。

一、化归思想及其应用价值分析

转化和归纳思想被统称为“化归思想”,是在数学解题过程中很高效的思维方法。从数学的实践角度去分析,化归思想可以运用在“问题在转化和归纳”上,就是针对问题A时,这个问题的难度相对较大,就可以通过转化成为较为容易解决的问题B,在解问题B的过程中学习方法,并掌握解题经验,再解决问题A。当然,从AB的转化过程,以及问题B到问题A的还原过程,都是可以重复经历的,如图1所示。

 

二、基于化归思想的高中数学课堂教学策略

(一)深挖教材内容

在教学过程中,教师要从课本开始,通过分析课本上的定义、公式和例子,让学生明白化归思想的由来和表达。在准备过程中,教师要提炼课本中的基本内容,使学生在第一次遇到新的东西时能够把新的知识连接在一起,把新的概念从老章节顺利地转移到新的章节,达到思维的转换。对“化归思想”的应用应以坚实的基础理论为先决条件。教师必须让学生首先消化掉每个章节的内容,以便在学习新的内容时能够顺畅地思考。

(二)注重思想引导

教师可以通过引用几个典型的例子来指导学生使用化归的思想。在中学数学中,归纳法是一种比较常见的解题方式,使用这种方式,只要看一眼一个简单的例子,就能将其推理出来。对于比较复杂的问题,教师可以在归纳法的教学过程中,使学生能够更好地理解化归的思想。比如“摸球问题”,就是把两个白球和三个黑球放进一个箱子里,并列出它们的各种情形。在求解该问题时,采用穷尽方法明显不具有典型意义,而采用数学归纳方法则更为合适。在解题之后,教师可以提问:“归纳和穷尽”的不同之处是什么?当样本数目越来越多时,是否还可以使用穷尽的方法?从而加强对化归概念的理解与认同。“化归”的理念让学生能够独立地进行探索,当教师在使用“化归”思想的时候,应该让学生敞开自己的思维去解决问题,将所学的东西加以利用,从而让学生有更多的自由去思考,从而激发学生积极探索的热情。

(三) 注意新旧知识整合

数学知识是对过去所学的知识进行扩展和扩展的过程。所以,在培养学生的数学转换和化归观念时,要根据本专业的特性,构建新、老的知识系统,构建一个完整的知识网络。通过对知识系统中的学习进行迁移,使各种类型的数学知识能够进行灵活地转换,并举一反三,最后加强自己的数学转换与化归的思维与能力。比如,在教学“三元一次方程”有关的部分时,可以把它简化成二元一次方程和一元一次方程,以便于学生的理解和记忆。在课前的教学准备阶段,教师对教科书的内容进行了系统地分析,利用转换与化归的理念来理清自己的教学思路,将学生们的学习过程进行了梳理,这样才能在课堂上进行更好的教学。在对转换和化归的思想进行整理时,要对学生对数学观念的应用状况有一个全面的认识,然后根据学生的理解情况来进行教学,从而有助于学生逐步地掌握更深层的化归思想。把转化和化归的思想渗透到数学知识的每个角落,如果学生们能熟练地应用这种数学思想方法,就可以把新的知识进行巧妙地转换成新的知识,从而对新的知识进行更深入地了解。

要想真正学好基本的数学理论,建立起正确的“化归思想”的观念,对正确理解和把握数学的基本理论具有十分重要的意义。一是重视对基础知识的讲解,包括概念、公式、模型等,打牢学生的理论基础,让学生对基础模型有足够的把握,保证学生在研究过程中,可以将不同的知识互相转换,从而达到“转换与化归”的教育目的二是教师要经常对课本上的一些数学思想方法进行归纳,让学生对自己的数学知识有一个更好的了解,这样才能让学生在解题的时候,迅速地发现自己的思维方式,并且将不同的数学观念进行转化,这样才能作出正确的答案。三是以“思维导图”等知识架构图表的方式,对每一章的知识进行综合概括,让学生明白各个部分的相互关系,为化归打下良好的基础。

(四)合理设计课堂提问

在课堂上,要善于利用问题,加强对问题的研究,加强转换、化归的思维,为学生建立起“脚手架”,积极地建构自己的数学知识系统。在进行课堂教学时,要根据学生的实际情况,将有层次、有探索性质的问题串进行设计,将较难的问题化简为多个问题。从数学问题的内容来看,教师在进行数学问题的设计时,应该把这些知识、思想、方法等融入教学之中,使学生在解决综合性和开放式问题的过程中,循序渐进地完成对数学思想方法的转换,最后加强了学生的数学转换和化归的思想。

(五)加强理解认知

大多数高中生对于转换与化归思想等的学习方式有一种偏见,还把数学思想当作一种数学题目类型或专题,因此,学生对于数学思想的运用效率并不是很高。因此,教师要指导学生正确地认识和理解数学中化归思想,并对它有更深入的认识和感悟。在课堂上,教师可以适当地引导学生,给学生提供一些启发,帮助学生对数学问题进行深入地剖析和理解,从而让学生在对类似的问题的熟悉中获得正确的转换和化归的观念。在课堂上,要培养学生的转换和化归的观念,教师要通过不同难易程度的问题之间的转化,让学生体会到化归思想,二是在课堂上,教师要强化对知识产生的过程的解释,让学生明白所包含的数学概念,而不仅仅是知道最后的结果,从而强化了学生的转换和化归的思想。

(六)在习题运用化归

“习题教学”是一种长效的高中数学教育机制,它不仅包含了在普通课堂上进行的练习,而且还包含了一些专门的“习题课”。在这种情况下,化归思想的使用十分常见,主要有“变式训练”“一题多解”“数形转化”等。笔者认为,把“化归”的思想运用到练习中,最重要的是要让学生自己去探究,而不能把“思维”简单粗暴地丢给学生。

例如,运用化归思想来进行变式练习,图1ABCD三个点的三个角度的总和是180度,从而说明AB= CDAC= BDAD= BC

通过观测发现,直接以四面体为基础的方法难以实现,本项目拟采用化归的方法,对三维空间进行降维,并将其转换成如图3所示的那样(由A点“剪开”),进而将原来的问题转换成一个新的平面几何问题。在通过变式后获得的情况下,可以得出A1B=A2B,A1C=A3C,A2D=A3D,再结合原来问题的三个角和为180度这一前提,也就是新产生的图是一个平面三角,所以证明的步骤很容易。

 

 

结语:应用化归思想来解决问题,能大大减少数学问题的困难程度,开辟出一条新的道路。在教学过程中,教师要注重夯实学生的知识根基,为运用化归的思想做好知识的储备,同时探讨了在各个知识点中运用化归思想的方式,既能提高课堂的教学效果,也能提升学生的解题能力。

参考文献:

[1] 王红利.例析化归思想在数学问题解决中的作用[J].中学数学,2020(7):22-23.

[2] 王成强.化归思想在一类函数问题中的应用[J].中学数学研究,2020(11):44-46.

[3] 王红利.例析化归思想在数学问题解决中的作用[J].中学数学,2020(7):22-23.

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