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数学思想方法在高中数学解题中的应用论文

发布时间:2024-01-30 13:58:59 文章来源:SCI论文网 我要评论














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   摘 要:数学学科在高中课程体系中占据重要地位,作为 一 门逻辑性较强的学科,其中集合了结构、空间、变化、数 量和信息等诸多概念,通过数学知识学习,能够有效锻炼学生的逻辑思维能力、想象能力、创造能力,对学生后续学习 有着积极作用 。文章通过结合实例,就高中数学解题中数学思想方法的应用展开分析。

  关键词:高中数学,数学思想方法,数学解题,逻辑思维能力,想象能力

  高中数学相较于小学 、初中数学而 言,无论是知识深度还是广度均大幅度提 升 。学生需要具备较高的逻辑思维能力 和想象能力,才能高效地学习数学知识, 促使各项素质能力发展 。而在高中数学 教学中 , 数学思想方法历来是重难点内 容,也是高中数学的精髓所在 。将数学思 想方法灵活有效地应用到数学解题中, 能够有效强化学生的数学解题能力和学 习能力, 学会运用所学数学知识解决问 题,对于学生日后深入学习有着重要奠基 作用。

  一、数学思想方法概述

  数学思想方法是指数学问题求解时 所使用的思考方式和方法,是数学解题的 关键所在。常见的数学思想方法包括抽象 思维、归纳推理、逆向思维、反证法等 。其 中,抽象思维是将具体事物转化为符号或 概念的能力,常常用于将实际问题转化为 数学问题。归纳推理是通过已知的特例或 规律,推广到一般情况的思维方式,常常 用于找到数列、函数等的规律 。逆向思维 是从已知的结果推导出可能的原因或过 程的思维方式,常常用于解决概率、组合 等问题 。反证法是假设所证明的命题为 假,然后推导出矛盾的结论,从而证明原 命题为真的证明方法,常常用于证明数学 定理和公式。

  二、数学思想方法应用的重要作用

  (一) 抽象思维在高中数学解题中的 作用


  高中数学中的很多问题都需要运用 抽象思维将问题转化为符号或概念,从而 更好地描述问题 。例如,在解决函数图像 问题时,将函数表达式进行符号化处理, 可以更好地分析函数图像的特征,帮助学 生更好地理解和掌握函数的性质和变化 规律。

  (二) 归纳推理在高中数学解题中的 作用

  高中数学中的很多问题需要找到规 律,而归纳推理就是从已知的特例或规律 推广到一般情况的思维方式 。例如,在解 决数列问题时,可以通过观察已知项之间 的关系,找到数列的通项公式,从而更好 地求解数列中的各项。

  (三) 逆向思维在高中数学解题中的 作用

  高中数学中的很多问题需要从已知 的结果推导出可能的原因或过程 。例如, 在解决概率问题时, 可以通过逆向思维, 从已知的概率结果反推可能的样本空间 或事件集合,从而更好地求解概率问题。

  (四)反证法在高中数学解题中的作用

  高中数学中的很多问题需要证明某 个命题或定理,而反证法就是一种证明方法,假设所证明的命题为假,然后推导出 矛盾的结论,从而证明原命题为真。例如, 在证明三角形内角和定理时,可以通过反 证法 , 假设三角形的内角和不等于 1 80 度,从而推导出矛盾的结论,证明了原命 题为真 。由此看来,数学思想方法在高中 数学解题中具有重要作用 , 能够帮助学 生更深入地理解问题 、更有效地解决问 题,也是数学学科的核心思维方法之一。 通过数学思想方法的训练和应用,可以提 高学生的数学学习成果,帮助他们更好地 掌握数学知识。

  三、高中数学解题中数学思想方法的 应用

  数学思想方法在高中数学解题中应 用 , 能够有效降低数学知识学习难度, 帮助学生梳理解题思路,在高效解题的 同时,促进学生各项思维能力发展 。具 体如下。

  (一)不等式思想在数学解题中应用

  不等式思想是高中数学教学的重要 内容 , 在高中数学解题中应用不等式思 想, 可以辅助学生解决一些难度较大的 数学题 , 尤其是参数取值和最值的数学 问题 。而在这个过程中,教师要尊重学生 的主体地位,了解学生个体的实际情况, 包括数学认知和知识掌握情况等,循序渐 进,引导学生更加深刻地理解和掌握不等式思想。

  如, 解决函数问题最值的题目时,可 以运用不等式思想来解决问题 。如,已知
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  种问题,多数学生习惯性依据单调性知识 点解题,但实际上如果学生掌握了不等式 思想,那么解题难度将大大下降,解题效 率也会随之提升 。在解决参数取值问题 时,等价简化参数,在不等式一边,另一边 则是函数方程,如,a≥f(x)或是≤f(x)恒 成立问题 , 基于不等式思想将其转化成 a≤f(x)min,或是 a≥f(x)max 即可。在这个过 程中,教师要掌握学生的具体情况,包括 数学知识认知水平和理解程度等,循序渐 进引导学生认知和了解,加深对不等式思 想的理解记忆。

  (二)分类讨论思想在数学解题中应用

  高中数学中分类讨论思想的应用较 为广泛,相较于不等式思想而言,分类讨 论思想主要是为了辅助学生强化数学知 识理解和记忆,在丰富数学知识学习储备 同时,培养学生的数学思维,潜移默化中促 进学生数学问题解决能力的提升。而想要 实现这一 目标,则需要教师对教材内容仔 细研读和分析, 明确分类讨论思想的实际 应用方向,并结合学生学习特点设计合理 的数学题,指导学生的解题同时高效运用 分类讨论思想 , 在实践中逐渐内化和吸 收 。一般情况下,数学分类讨论思想的应 用,可以围绕函数、参数和不等式题目进 行设计。
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  这是一道典型的分类讨论题目,为了 帮助学生梳理清楚解题思路 , 高效解题, 需要教师仔细观察学生的解题过程,引导 学生尝试运用分类讨论思想解题,并精准 答题 。具体如下:这是一道包含参数信息 的不等式,参数的变化都会导致 2a+1 、4a 和 6a 取值发生变化。为了精简解题,可以 细化为四种情况讨论,即 a=0、a>0、a<- 1/2以及 - 1/20 时,那么(x+4a)(x-6a)>0.得到 x<- 4a 或是 x>6a;a=0 时,x2> 0.得到 x≠0;a<- 1/2时,得到 6a- 4a 或 x<6a。对于此类 题目,教师应指导学生积极使用分类思想 解题,并检验学生是否能够快速解题,在 提升解题效率和准度的同时,增强学生数 学知识学习的自信心。

  在解题后,回顾解题全过程,梳理分 类讨论思想的具体应用过程和结果,增强 对分类讨论思想的认知和掌握 。实际上, 对于含有参数的数学问题,大多可以用分 类讨论思想解题,如导数、函数中包含函 数单调性的讨论问题,运用分类讨论思想 能够高效解题。

  (三)化归思想在数学解题中应用

  数学解题中,化归思想的应用,通常 是体现在方程 、几何以及运算等题目中, 可以大大提升解题效率和质量,锻炼学生 的解题思维能力,对于学生更加深入地知 识学习是极为有利的 。因此,教师需要予 以高度重视,指导学生运用化归思想去解 题, 掌握解题技巧 ,让解题更加轻松、顺 畅,提升学生数学学习的自信心 。而这需 要教师遵循循序渐进原则,结合学生的知 识储备和学习能力设计题目,帮助学生归 纳总结,寻找到正确的解题思路,在反复 实践中逐渐熟练掌握化归思想方法。
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  的结构,便于梳理解题思路,高效解题。这 道题目的解题关键是如何将原有题目变 形,转化成熟悉的内容来解题。

  为了快速精准解题,学生除了要仔细 阅读和分析题目已知条件以外,还要结合 所学知识来考虑适合运用哪种数学思想方 法,进而实现化归解题的目的。转化中,通 常是将具体的数学问题转化成数学模型, 将一个问题转化成另一个问题, 以此来降 低解题难度,提升问题解题效率和准度。

  (四)对称思想在数学解题中应用

  高中数学解题中涉及很多对称问题, 包括轴对称、平面对称和中心对称 。平面几何数学问题非常适合运用对称思想解 题。这就需要教师仔细观察学生的数学知 识学习情况, 是否存在数学思想欠缺不 足,有意识、有目标地指导学生运用数学 思想方法去解题,建立系统、完善的数学 思想应用体系。
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  (五)数形结合思想在数学解题中应用

  数形结合思想是将几何图形与数学 概念结合起来,通过图形来形象地表示数 学问题,从而更好地理解和解决问题 。在 高中数学中,数形结合思想常常被应用于 解决几何证明、几何计算、函数图像等问 题 。基于数形结合思想来解题,解题难度 大大下降,解题效率和准度大大提升 。实 际上,数形结合思想是将抽象数学语言转 化成直观的图形,使题目更加直观、明了, 帮助学生快速定位题目中的知识要点,让 学生结合所学知识去思考和解决问题。为 了充分展现数形结合思想的积极作用,教 师要让学生认识到数和形是如何转化的, 真正意义上理解和掌握题目含义、解题条 件和求解问题的关系,梳理潜在的逻辑关 系 , 然后通过题目分析来调动所学知识 点,最终精准解题。

  如,列举方程 |x+4|- |x- 1 |=6.计算 x 值 。在指导学生解题过程中,先让学生根 据自身所学知识去解题, 多数学生是直 接分解方程进行计算 , 但是解题时容易 出现障碍,浪费时间,影响到解题精准度。 所以,可以先画出函数 y=|x+4|- |x- 1 | 的图 像,然后计算 y=6 时,x 取值为多少 。让学 生思考除了画函数图像以外 , 还可以如 何求解方程式。这时,有的学生会想到画 数轴,剖析方程式的几何意义,得到准确 答案, 从而提升对数形结合思想的认知 和理解。

  (六) 函数与方程思想在数学解题中 应用

  函数是高中数学中最重要的概念之 一,它是描述自变量和因变量之间关系的 一种数学工具 。在解题过程中,函数的思 想经常被应用于分析问题 、建立模型、推 导公式等方面 。基于函数与方程思想解 题,主要是依托于函数和方程性质相互转 化,进而解决问题 。此种数学思想方法在 高中数学解题中应用较为普遍,实际效果 较为理想。

  如,函数 y=f(x),y=0 时,可以直接转 化方程为 f(x)=0.方程 f(x)=0 的解则是 y=f(x)图形和 x 轴交点坐标 。 由此看来, 函数和方程之间可以相互转化,帮助学生 运用最熟悉、最简便的方法解题,提升解题效率和质量。

  (七)换元法在数学解题中应用

  换元法是高中数学中一个非常重要 的概念,它是解决复杂问题的有效手段之 一 。在数学解题中,采用换元法能够精简 解题步骤,深层次挖掘题目中潜藏的条件 内容,巧妙地引入一个新的自变量,可以 将问题转化为更简单的形式 ,进而解题。 换元法可以满足多数题目的解题需要,在 实践中要注重掌握换元法解题的技巧和 规律,丰富解题经验,进而提升解题效率 和质量。

  如,已知 a>2.b>2.证明 ab>a+b。题目 分析中,由于已知条件较少,直接证明难 度较大,可以将其转化成 ab-(a+b)>0.运 用换元法解题 , 用 m 和 n 代替 a- 2 和b- 2 ,分析证明 。相较于直接解题方式简 便,换元法能够帮助学生快速找到解题切 入点,拓宽解题思路,在提升解题效率同 时,丰富学生的数学思想方法应用经验。

  四、结语

  综上所述,数学思想方法在高中数学 解题中起到了至关重要的作用。这些思想 方法包括但不限于分类讨论思想、不等式 思想、化归思想、数形结合思想等等 。通 过运用这些思想方法, 可以更加深入地 理解数学概念 , 更加清晰地解决数学问 题, 从而在高中数学学习中取得更好的 成绩 。因此,在学习和应用数学知识的过 程中,教师应该注重培养学生运用这些数 学思想方法,以提高学生的数学思维和解 题能力。

  参考文献:

  [1 ]沈建梅.转化思想方法在高中数学解题中的 应用探析[J].数学学习与研究,2020.(09):25.

  [2]杨栎莘.数学思想方法在高中数学解题中的应用研究[J].数学之友,2022.36(05):70- 72.

  [3]罗方.转化思想方法在高中数学解题中的应 用对策初探 [J]. 数理化解题研究,2020.(1 6):31 - 32.
 
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