高中数学知识网络化及数学思想的建立

2015-10-21 20:00张丽娟
中小学教育 2015年7期
关键词:数学思想高中数学

张丽娟

摘 要:本文从“丰富教学模式,促进数学知识网络化的形成”、“立足教材内容,深入挖掘思想方法”、“优化教学措施,反复应用思想方法”等三个方面,对高中数学知识网络化及建立数学思想的方法进行了探究,以期为提高高中数学教学质量和学生的数学综合能力提供参考。

关键词:高中数学 知识网络化 数学思想

高中数学教师在教学中不但需要帮助学生掌握数学知识和解题技巧,而且需要帮助学生构建数学知识体系和建立数学思想,让学生可以独立学习和思考。因此,高中数学教师需要丰富教学模式、挖掘教材内容和优化教学措施,以实现帮助学生建立数学思想和将数学知识网络化的目的。

一、丰富教学模式,促进数学知识网络化的形成

例如高中数学教师在讲解“对数函数及其性质”的时候,就可以采用合作式教学,将学生按照学习能力、数学水平和兴趣爱好进行合理分组,让同组的不同学生在同一直角坐标系中画出不同的对数曲线,然后小组成员之间相互分析和讨论所画对数曲线的特点和区别,从而总结整理出对数函数性质。这样既可以帮助学生将数学理论与数学知识相对应,实现数学知识的网络化,又可以培养学生的合作意识,促进所有学生数学水平的提高。

二、立足教材内容,深入挖掘数学思想

例如高中数学教师可以利用习题讲解,帮助学生掌握等价转化思想,从而拓宽学生的解题渠道,帮助学生将数学知识联系起来。

例1:设x、y∈R,且3x2+2y2=6x,求x2+y2的范围。

分析1:题目含有x、y两个位置变量,解题的基本思路可以为消去变量y或者消去替换变量k,设k=x2+y2,从而将题目转化为求解函数值域问题。在解题的过程中,需要注意题设中x的取值范围。

解法一:由6x-3y2=2y2得0≤x≤2。

设k=x2+y2,则y2=k-x2,

带入原式得:x2-6x+2k=0,

则k=- x2+3x,由0≤x≤2,可得k∈[0,4]。

∴x2+y2的范围是[0,4]。

分析2:觀察题设条件结构,对已知等式与待求式进行变形,利用三角函数基本关系式中的正余弦平方关系,进行三角变换,以参数方程形式将题目化为三角函数问题求解。

解法2:由3x2+2y2=6x得(x-1)2+=1。

令x-1=cosα,y=sinα,

则x2+y2=1+2cosα+cos2α+ sin2α

=- cos2α+2cosα+ ∈[0,4],

∴x2+y2的范围是[0,4]。

同一题目解决的方法不同,所应用的数学知识也不同,教师在指导学生解题的过程中,既帮助学生将不同数学知识网络化,又帮助学生建立了等价转化的数学思想,从而使学生的解题能力和知识综合运用能力得到了提高。

三、优化教学措施,反复应用思想方法

例如高中数学教师在讲解分类讨论思想的时候,可以利用习题让学生熟悉分类讨论的流程。

例2:设函数f(x)=x2+|x-a|+1,x∈R,求函数f(x)的最小值。

分析:题目中既含有参数a又含绝对值运算,需要从a和绝对值两方面进行考虑,既要考虑去掉绝对值,又要讨论a的取值范围。

解:①当x≤a时,函数f(x)=x2-x+a+1=(x- )2+a+ 。

若a≤ ,则函数f(x)在(-∞,a]上单调递减。

∴函数f(x)在(-∞,a]上的最小值为f(a)=a2+1。

若a> ,则函数f(x)在(-∞,a]上最小值为f( )= +a且f( )≤f(a)。

②当x≥a时,函数f(x)=(x+ )2-a+ 。

若a≤- ,则函数在[a,+∞)上最小值为f(- )= -a且f(- )≤f(a)。

若a>- ,则函数f(x)在[a,+∞)上单调递增。

∴函数f(x)在[a,+∞)上的最小值为f(a)=a2+1。

所以,当a≤- 时,函数f(x)的最小值为 -a;

当-

当a> 时,函数f(x)的最小值为a+ 。

通过例题的讲解,教师需要让学生掌握分析讨论的流程:明确讨论对象与主体→选择分类标准→逐类进行讨论,得出初步结果→归纳总结,得出结论。在学生掌握分类讨论流程后,教师可以让学生在不同知识点的学习中进行反复应用,从而帮助学生建立分类讨论的数学思想。

总之,在高中数学教学中,数学教师需要通过丰富教学模式、挖掘教材内容和优化教学措施,在提高数学教学质量的基础上,帮助学生构建数学知识网络和建立数学思想。

参考文献

[1]杨祖明 高中数学知识网络化及数学思想的建立[J]. 新课程(中),2014,08,26。

[2]姚宗贵 立体几何教学中渗透数学思想方法的研究与实践[D].河南大学,2013。

[3]陆祥丽 高中数学思想方法的课程分析与教学实践[D].四川师范大学,2014。

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