数学解题中的通性通法
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.通性通法唱主角,解题落
实见功效
我从大量的课堂观察中发现,很多高中数学教师对课本中的典型例题和习题重视不够,认为它们比较简单,没有多大深度,离高考题的难度相差甚远,因此不屑一顾,草率处理。其实,现行的课本是教材编写专家团队经过多年积累、反复修订而成的,其中的每一道例题和习题都具有一定的典型性,都能体现一定的数学思想方法。
在高中阶段用于解答数学问题的方法,我将其分为三类:
第一类:具有创立学科功能的方法。如公理化方法、模型化方法、结构化方法,以及集合论方法、积分方法、坐标方法、向量方法等。它在具体的解题中,具有统帅全局的作用。
第二类:体现一般思维规律的方法。例如观察法、试验法、比较法、分类法、猜想法、类比法、联想法、归纳法、演绎法、分析法、综合法等。在具体的解题中,有通性通法、适应面广的特征,常用于解题思路的发现与探求。
第三类:具体进行论证演算功能的方法。这又可以依其
适应面分为两个层次:第一层次是适应面较宽的求解方法,如消元法、换元法、降次法、待定系数法、反证法、同一法、数学归纳法、坐标法、三角法、数形结合法、构造法、配方法、向量法、导数法等等;第二层次是适应面较窄的求解技巧,如因式分解法以及因式分解里的“裂项法”、函数作图的“描点法”、以及三角函数作图的“五点法”、几何证明里的“截长补短法”、“补形法”、数列求和里的“裂项相消法”、“倒序相加法”“错位相减法”等。
数学属于思考型的学科,在数学的学习和解题过程中理性思维起主导作用,学生在学习时要更多地注重“一题多变”(类比、拓展、延伸)、“一题多用”(即用同一个问题做不同的事情)和“多题归一”(所谓“一”就是具有普遍意义和广泛迁移性的、“含金量”较高的那些策略性知识),更多地注重思考题目的“核心”是什么,从题目中“提炼”反映数学本质的东西,掌握好数学模式题的通用方法。
数学是关于数与形的科学,数与形的有机结合是数学解题的基本思想。数学是关于模式的科学,这反映了在数学解题时,需要进行“模式识别”,需要构建标准的模型。往往遇到的问题是标准模型里的参数是需要待定的,这说明待定系数法属于解题的通性通法。数学是一种符号,引入符号可以将自然语言转换为符号语言,通过中间量的代换,就能将复杂问题简单化。数学解题就是一系列连续的化归与转化,将
复杂问题简单化、陌生问题熟悉化,其消元、减少参变元的个数是常用的方法。在代数式的变形中,则往往要分离出非负的量,配方技术是经常使用且很奏效的方法。
数形转换、待定系数、变量代换、消元、配方法等是中学数学解题的通性通法。把几何的直观推理、代数的有序推理、解题的通性通法与具体的案例结合起来,整体把握数学解题的通性通法,抓住通性通法的本质,科学有效地实施解题分析、解题思维链的形成、解题后的反思与优化,从而通过有限问题的训练来获得解答无限问题的解题智慧。
数学的基本思想方法:数形结合思想、分类讨论思想、函数与方程的思想、化归思想。解析几何最核心的思想:利用代数的方法研究几何,即通过联立方程解决曲线中的相关问题。数学中的分析和解决问题的能力是指能阅读、理解对问题进行陈述的材料;能综合应用所学数学知识、思想和方法解决问题,包括解决在相关学科、生产、生活中的数学问题,并能用数学语言正确地加以表述.它是逻辑思维能力、运算能力、空间想象能力等基本数学能力的综合体现。
我们的教师在教学时必须打好基础,落实“双基”数学考查基础知识和通性通法,如函数的单调性、奇偶性、周期性、零点、图像性质及变换;三角函数的基本性质与图像;向量的基本运算;圆锥曲线的基本概念、性质及应用;数列
的基本性质及应用;空间图形的识别及线面的位置关系(包括面积、体积和理科的夹角和距离);古典概型的方法;统计的基本方法(包括散点图、直方图、回归直线方程)等当然,“双基”也是与时俱进的新的“双基”内容应该包括:一是和“图”有关的内容,如三视图、统计图、程序框图、函数的图象性质及变换、空间线面位置关系、平面直线与圆锥曲线的位置关系、数形结合的思想方法等;二是与“函数”有关的内容,如函数的性质及围绕研究函数性质的相关知识和方法、函数与方程的思想方法、特殊与一般的思想方法、转化与化归的思想方法;三是数据的收集、整理、分析和应用,如统计与概率、线性规划等相关的应用问题。我们要把几何的直观推理、代数的有序推理、解题的通性通法与具体的案例结合起来,整体把握数学解题的通性通法,抓住通性通法的本质,科学有效地实施解题分析、解题思维链的形成、解题后的反思与优化,从而通过有限问题的训练来获得解答无限问题的解题智慧。
数学课本中的例题和习题具有一定的典型性和代表性,反映了相关数学理论的本质属性,而且其中还蕴涵着重要的数学思想方法,对学生能力的培养极为重要。因此,教师应站在一定的高度去认识课本中的例题和习题,充分挖掘其中蕴涵的数学思想方法,并在教学中进行广泛迁移,形成解决数学问题的通性和通法,从而真正发挥课本例、习题对学生
潜在的教育功能。