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转化思想方法在高中数学解题中的应用

2020-10-12蔡文军

新教育时代·教师版 2020年21期
关键词:应用

蔡文军

摘 要:随着教育改革的不断推进,对高中数学也提出了更高的要求,既要学习基本理论,同时也要广泛运用,教师要适当改变教学模式,而转换思想作为一种教学手段,可以把复杂的问题简单化,促进学生对数学知识的理解和运用。本文根据转换思想方法在高中数学解题中的原则,具体分析了方法的运用过程,旨在提高学生解决问题的能力。

关键词:转换思想方法 高中数学解题 应用

学习数学不仅要掌握基础知识,同时最重要的是要学会解题方法,学习方法作为整个数学学习过程中的核心要素,对数学学习的高效化发挥着重要的意义。而在所有的学习数学方法之中,转化思想的方法给数学理论和实践搭造起了一个沟通的桥梁,将抽象逻辑化的知识转变为形象具体的知识,为学生解决数学问题提供了很好的平台,促进学生学习的可持续性发展。现阶段,高考题目中考查学生学习方法的比重也在不断增加,从而更好地提高学生的综合素质水平。

一、转化思想方法在高中数学解题中的应用原则

转化思想实质上就是借助已有的知识进行迁移,将不知道的知识装变为知道的知识,将三维转化为一维,将复杂转化为简便,而在运用轉化思想方法时,始终要坚持熟悉,直观和和谐的原则。首先,高中数学相比初中知识来讲,更加的碎片化和复杂化,而在进行方法使用时,要将不会的知识转化为熟悉的知识,从而进行逐步的学习,增强学生在学习过程中的推动力,避免产生厌学现象;其次,虽然高中生的思维状态处于抽象逻辑阶段,但大多数仍以形象思维为主,在学生进行几何代数的运算时,很容易被复杂的知识搞混,此时可以使用转换思想方法,用图像的方法进行简化,促进问题顺利地解决,同时也可培养学生的自信心;最后,坚持和谐原则是应用转化思想的重要因素,即已用已给条件和所求问题建立联系,寻找出解决数学问题的一般规律,并建立起学生思维中的程序化知识,如在进行导数的学习时,教师可以给学生进行公式的简化,适当地降低问题的难度[1]。

二、转化思想方法在高中数学解题中的具体应用

1.在三角函数中的应用

将转化思想方法运用到高中数学的三角函数的学习时,是按照简化原则,将三角函数的理论化简成学过的知识,从而更好地完成学生对三角函数的理解和运用。随着我国高考数学的不断改革,三角函数已经成为必考内容,在整个三角函数知识体系中,转化思想方法作为最普遍使用的方法之一,给学习的整个过程添加了“润滑剂”的功能,促进学生形成整体的知识框架[2]。

例如,教师在对下面这个问题进行讲解时,要特别重视运用转化思想的关键点,“已知一条直线3x+4y+m= 9 和一个圆(x=1+cosθ,y=-2+sinθ) 没有公共点,那么m的范围是多少?”。教师在进行讲解中,要注意将已知条件和问题进行连结,将直线和圆没有公共点转化为实际的公式计算,得到4sinθ + 3cosθ= 5-m的结果,接下来从题目中两者没有公共点入手,得到-5≦4sinθ+3cosθ≦-5的公式,实现将三角函数的问题转化为简单的运算问题,最终得出m<0或者m>10的答案。在整个解题过程中,教师要特别注意引导学生进行问题的简化,建立起对整个问题规律的探讨,轻松的解决数学难题。

2.在概率问题中的应用

解决高中数学中的概率问题,要进行思维的切换,如果从正面无法解决问题时,要及时在问题的反面进行解决,大大提高解题的速度和效率。例如,编号为1,2,3的三位同学参加射击比赛,其中三位同学全部达到射击目标的概率是0.6,要求计算出至少一位同学的概率。针对这个问题,教师可以先引导学生将其划分为三种情况,第一种是三位同学都达到目标;第二种是两位同学达到目标,一位同学未达到目标;第三种是只有一位同学达到目标,两位同学尚未达到目标。从此来看,正面解决问题的难度较大,考虑的情况太多,容易造成遗忘,从而无法高效地解决问题,教师适当引导学生进行另一角度的解决,只有考虑三位学生都没有达到射击目标这一种情况,提高了解决问题的速度和效率[3]。

3.在立体几何中的应用

立体几何作为高考的必考题目,是整个高中数学学习的重难点内容,学生对于此问题往往会感到无法理解。例如,在三棱锥P-ABC中,已知PA⊥BC,PA=BC=L,同时PA,BC的公垂线ED=a,请根据以上条件求证三棱锥的体积V=2a。在这道立体几何题目当中,三棱锥如果以P为顶点进行运算时,接下来举步维艰,但如果转换思想,对公式进行创造性运用,会使解题变得更加容易。具体步骤是构造辅助线,连接EB,EC,得到PA⊥面ECD,从而将原来的三棱锥分割为以ECD为底,以PE,AE为高的两个三棱锥,这两个三棱锥底面积相等,高相加等于一,因此这道题就迎刃而解。

4.在不等式最值中的应用

在整个高中数学的教学中,主要围绕几何和代数两方面进行学习,几何考察学生的观察和想象能力,而代数是对学生逻辑思维能力的考察,将几何和代数结合起来进行学习,二者之间相互作用且互相转化,可以更好地解决难题[4]。而在进行不等式最值的应用过程中,就是要将已知条件进行直观性表达,描绘出图像,将题目中已知的条件通过图像表现出来,简化了整个解题过程。例如,已知实数x,y满足x+y-1=0,求x2+y2的最小值,教师可以积极引导学生绘制图形,利用画图的形式找到最小值,达到事半功倍的效果。

结语

综上所述,对于高中数学的教学,积极引导学生使用转换思想的方法是至关重要的,俗话说,“授之以鱼,不如授之以渔”,教会学生解决问题的方法才是教育的本质。同时,要坚持熟悉,直观和和谐三大原则,充分将转换思想的方法运用到解决三角函数,立体几何,概率和不等式最值的实际问题之中,促进学生更好地理解问题,极高学生的数学思维能力和解决问题的能力。

参考文献

[1]林清.浅谈转化思想方法在高中数学解题中的应用[J].福建教育学报,2008(12):92-93.

[2]罗蓉蓉.浅谈转化思想方法在高中数学解题中的应用[J].新课程·下旬,2017(12):108.

[3]穆敬仁.转化思想方法在高中数学解题中的应用[J].新校园(中旬刊),2016(9):131-132.

[4]姜子玥.高中数学解题中转化思想方法的应用探索[J].考试周刊,2018(26):75.

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