王小剛
【摘? 要】高中數(shù)學教學內(nèi)容中,函數(shù)與方程是教學的重點內(nèi)容,如何突破重難點進行教學,是數(shù)學教師重點關注的課題。本文圍繞高中函數(shù)教學,結合具體教學案例,詳細分析了分類討論思想、數(shù)形結合思想、函數(shù)與方程思想三類數(shù)學思想方法在高中函數(shù)教學中的具體應用,希望為高中其他重點知識應用數(shù)學思想方法提供一些具有參考價值的建議。
【關鍵詞】高中函數(shù);數(shù)學思想方法;有效滲透
數(shù)學思想方法作為一種有效的教學手段,在數(shù)學知識教學中,數(shù)學思想方法的有效滲透,可促進學生數(shù)學知識的理解,使學生了解函數(shù)本質,引導學生運用數(shù)學知識解決現(xiàn)實生活中的問題,有效促進學生數(shù)學綜合素養(yǎng)的提高。接下來,我主要以高中函數(shù)教學為例,具體分析數(shù)學思想方法的有效滲透,旨在有效提高高中函數(shù)教學質量,促進學生全面發(fā)展。
一、高中函數(shù)教學中有效滲透分類討論思想
高中函數(shù)教學過程中,分類討論思想方法的有效滲透,其立足點是數(shù)學具體對象的本質異同。分類討論主要指對數(shù)學具體對象按照本質的異同,進行種類的合理劃分,最終得到最優(yōu)解。以高中函數(shù)定義域試題為例,分類討論思想的有效滲透,可通過函數(shù)底數(shù)討論,確定函數(shù)自變量,然后借助分類討論思想,逐步完成不同自變量對面的函數(shù)性質來達到,如此既能保證學生思維縝密,引導學生更加嚴謹?shù)貙Υ瘮?shù)問題,又有利于函數(shù)問題的解決。同時,分類討論可將函數(shù)問題整體劃分為若干小問題,隨后對若干小問題進行逐一解決,以此降低函數(shù)問題的解決難度,最終幫助學生有效解決函數(shù)問題。在此過程中,分類討論思想方法的有效應用,一方面能降低的問題難度,促進學生理解;另一方面還有助于鍛煉學生的思維能力,促進學生能力的發(fā)展。
例:已知拋物線y=ax2+bx+c經(jīng)過點(1,2)。若a*b*c=4,且a≥b≥c,求|a|+|b|+|c|的最小值。教師在講解此問題時,需基于問題本質,從可能出現(xiàn)的若干種情況進行分類討論,在具體討論過程中,教師需圍繞a*b*c=4,將a、b、c的值進行分類討論:∵a≥b≥c,若a<0,則b<0,c<0,a+b+c<0,與a+b+c=2矛盾?!郺>0?!遙+c=2-a,b*c=4/a,∴b,c是一元二次方程x2-(2-a)x+4 a=0的兩實根?!摺?(2-a)2-4×4/a≥0,∴a3-4a2+4a-16≥0,即(a2+4)(a-4)≥0,故a≥4?!遖*b*c>0,∴a,b,c為全大于0或一正二負。①若a,b,c均大于0,∵a≥4,與a+b+c=2矛盾;②若a,b,c為一正二負,則a>0,b<0,c<0,則|a|+|b|+|c|=a-b-c=a-(2-a)=2a-2,∵a≥4,故2a-2≥6當a=4,b=c=-1時,滿足題設條件且使不等式等號成立。故|a|+|b|+|c|的最小值為6?;谏鲜鼋忸}過程,可知教師的解題思路,在分類思想的有效滲透下,主要將a,b,c進行分類討論,并引導學生提出不同假設并進行問題答案的討論,得出不同結果,最終結合題目已知條件,最終確定函數(shù)的最小值。在此函數(shù)解題的過程中,分類討論思想的應用,主要是根據(jù)對象的異同,將復雜函數(shù)問題通過劃分為若干小問題,簡單化函數(shù)問題,以此促進學生問題分析能力與問題解決能力的提高。同時,問題分類討論有助于鍛煉學生的邏輯思維能力。
二、高中函數(shù)教學中有效滲透數(shù)形結合思想
高中函數(shù)教學過程中,數(shù)形結合思想應用十分廣泛。函數(shù)關系本身屬于抽象屬性關系,通過直觀方式加以呈現(xiàn),更有利于解決函數(shù)問題。簡單來說,教師圍繞函數(shù)問題,通過解讀函數(shù)的已知條件,以直觀的數(shù)字與圖形相結合的方式呈現(xiàn)出來,讓學生通過觀察圖形得出函數(shù)問題的答案。這種方法不僅可以降低函數(shù)問題的難度,還有利于學生直觀思維的培養(yǎng)。
例:已知點(-1,y1)(-3,y2)(2,y3)在y=3x2+6x+2的圖像上,則y1,y2,y3的大小關系為(? ? )。
分析過程:教師指導學生結合函數(shù):y=3x2+6x+2=3(x+1)2-1畫出圖像,引導學生結合圖像觀察,最終得出拋物線對稱軸為直線x=-1,進而得出當x=-1時,y存在最小值。隨后由圖像得出:x=2時y3的值,比x=-3時y2值大。因此,本函數(shù)題正確答案為y2>y3>y。
函數(shù)問題解決過程中,所運用的數(shù)學思想方法,即數(shù)形結合的思想,教師引導學生將拋物線y=3x2+6x+2畫成圖像,將問題與圖像相結合,最終通過圖像確定y1,y2,y3三個點數(shù)值大小關系。數(shù)形結合主要是將問題中的數(shù)量關系與直觀圖像相結合,一方面有助于學生理解函數(shù)問題;另一方面有助于培養(yǎng)學生的抽象思維能力,為學生的全面發(fā)展夯實基礎。
三、高中函數(shù)教學中有效滲透函數(shù)與方程思想
高中函數(shù)教學過程中,函數(shù)與方程思想的有效滲透,便于教師更好地引導學生解決函數(shù)問題,豐富學生函數(shù)問題的解決方法,促進學生函數(shù)問題解決能力的提高。
例:倘若曲線y=2x+1與直線y=a沒有公共點,求a的取值范圍。
分析過程:教師在講解此函數(shù)問題時,可以基于方程角度畫出方程y=2x+1與方程y=a的圖像,通過觀察兩個方程圖像,就可以得出a的取值范圍。除上述數(shù)形結合的方法之外,還可以將其轉化為方程a=2x+1無解的問題。∵函數(shù)y=2x+1值域為(1,+∞),∴當a≤1,-1≤a≤1時,方程a=2x+1無解,以此得出a的取值范圍。在此函數(shù)問題解決的過程中,以數(shù)形結合思想進行求解,主要通過方程轉化為具體圖像,然后通過觀察圖像,得出最終答案。而在此函數(shù)問的題解答過程中,則是以方程思想來解決問題,以已知方程條件為依據(jù),組成新的方程解決問題,能夠有效培養(yǎng)學生的應變能力。
四、高中函數(shù)教學中有效滲透舉一反三思想
高中函數(shù)教學中,舉一反三思想的有效滲透,便于教師更多地接觸典型例題,且有助于學生從多個維度思考一個問題,從中找到有效的解題方法。尤其是在函數(shù)教學中,舉一反三思想方法的有效運用,可以讓學生更加熟練地掌握一類函數(shù)的解題方法。同時,數(shù)學教師在授課過程中,也需要盡可能給學生拓展一些解題方法,讓學生在解題過程中,真正學會舉一反三,能夠將數(shù)學思想方法靈活運用到函數(shù)問題的解答過程中。
例如,求直線y=x與函數(shù)y=sinx的圖象的交點個數(shù)。
分析過程:數(shù)學教師在講解此類函數(shù)問題時,可以從舉一反三的角度延伸問題,將所求函數(shù)圖像交點個數(shù)延伸到交點具體坐標,或者交點是否在同一個平面上,交點組成方程及其圖形等。此時,數(shù)學教師在對上述延伸問題分析時,需鼓勵學生獨立思考,想一想還有什么問題可以由函數(shù)圖像交點延伸而來。同時,數(shù)學教師鼓勵學生在原先題目的基礎上添加與之相關的條件,或者直接運用原題目的已知條件進行求解問題的答案。這樣一來,學生即可在數(shù)學教師的指導下,多維度地思考數(shù)學函數(shù)問題,快速解決函數(shù)問題:設f(x)=x-sinx,x≥0,對f(x)求導得f′(x)=1-cosx,故f(x)單調遞增,所以f(x)≥f(0)=0;當x>0時,f(x)>0,又因為y=x與y=sinx都是奇函數(shù),所以x<0時,無交點,故只有一個交點。在整個過程中,學生的思維得到充分發(fā)散,函數(shù)問題的解決十分順利,且有效鍛煉了學生的思維能力。
五、結語
總之,高中函數(shù)教學過程中,數(shù)學思想方法的有效滲透,能夠有效降低函數(shù)問題的難度,進而促進學生函數(shù)解題能力的提高。但是高中函數(shù)問題涉及的數(shù)學思想方法并不唯一,需教師融合多種數(shù)學思想方法,有效解決函數(shù)問題,才能有效促進學生數(shù)學能力的提高。
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(責任編輯? 袁霜)