化归思想在高中数学解题过程中的应用探讨

2018-05-15 09:42李舒怡
数学学习与研究 2018年8期
关键词:化归思想高中解题

李舒怡

【摘要】高中数学相较于初中来说难度整体上有了提升,知识体系化也更强,在学习过程中我们不禁发出“数学难,难于上青天”这样的感慨.面对数学这一难题,我们在不断探索适合自身的学习方法与途径,划归思想,在高中数学传统解题思想的基础上,更加注重对我们数学思维的培养,凭借其在解题中较高的准确率,得到了广泛应用.本文以化归思想在高中数学解题过程中的应用为研究内容,通过案例分析,介绍这一解题思想的优势.

【关键词】化归思想;高中;数学;解题

区别于初中阶段的数学学习,高中数学学习内容的重点是对于解题思路的整理,以及在原有解题思路上的拓展.在此过程中,以降低问题难度、提高解题正确率为主要特点的化归思想得到了普及,在此过程中,我们高中生的数学思维能力也得到了明显提升.

一、化归思想概述

在问题的分析、解决过程中,需要利用已知的信息对未知内容进行转化,使其更加简单,这就是化归思想.从辩证的角度来看,化归思想运用动态研究理念,关注不同信息之间存在的必然联系,从而为研究工作提供更加简单的路径.在高中数学解题过程中,化归思想有着较为普遍的应用.

二、化归思想在高中数学解题中的形式

在高中数学解题过程中,化归思想的应用较为广泛,利用知识点之间的相关性,进行问题转化,能够有效提高解题速度,降低解题难度.在高中数学解题中,常见的化归思想包括高维空间向低维空间的转化、多元向一元的转化等,尽管,化归思想在一定程度上增加了解题步骤,但是,却大大提高了解题的准确率.

(一)多维空间向低维空间的转化

在高中数学的学习过程中,经常遇到解高维几何题目,由于空间几何问题一直以来是高中数学考试的重點,因此,掌握多维空间向低维空间转化的思想,能够有效提高此类数学题的解题效率.高维空间是由多个一维空间所叠加起来的,通过多维空间中的立体图形进行垂直坐标系的二维投影,得到平面几何图形,并进一步分析不同坐标系中平面几何图形的关系,以得到最终的答案.

(二)多元向一元的转化

在高中数学传统解题思路中,面对多元函数类型的题目,很多时候我们所想到的是如何消除未知数,然而,在实际解题中,一元未知数的消除较为简单,多元未知数消除的难度则相对较高.利用化归思想,可以将多元未知数向一元未知数进行转换,从而降低解题难度,提高解题效率.

例如,已知,x=2,y=-1,z=-3是三元一次方程组mx-ny-z=7,2nx-3y-2mz=5,x+y+z=k 的解,则m2-7n+3k=?

解析 这里可以看出,在三元一次方程组中,x,y,z都是已知量,这里需要对m,n进行求解,并将最终结果代入方程中进行计算.通过不断的消元,能够将三元一次方程组转变为二元一次方程组,继续消元,从而得到一元一次方程,解题也就变得简单了.

三、经典数学中的化归思想

化归思想在高中数学解题中的应用,不仅能够降低题目难度,还可以帮助我们进行探究式学习,找到解题的新方法.在经典数学中,化归思想也有着较为普遍的应用,其中,“数学归纳法”就是使用了化归思想,作为高中阶段最为重要的解题方法之一,“数学归纳法”巧妙利用了对现象的分析、总结,提出可验证的结论,将原本看似难以解决的问题变得简单化.

例如,在一个不透明的袋子里,放了5个带有颜色的小球,要求我们设计一个证明方法,以证明袋子里的小球全部是黑色的.该题所考查的是我们对于知识点之间关系的应用,在实际案例中体现化归思想,对于证明方案的设计,同时也考查了我们的数学思维能力.在该题的设计过程中,所使用的证明方法并不唯一,可以使用“完全归纳法”,也可以使用“不完全归纳法”,我们对于化归思想的应用能力也将得到提升.

四、高中生化归思想的培养

对于我们高中生来说,面临着巨大的升学压力,数学作为传统专业课程,在高考中占有主要地位,然而,在高中数学的学习过程中,除了对相关知识点进行掌握以外,我们还要在数学思维能力方面进行加强.化归思想的培养,所需要的不仅仅是大量的练习,更是对以往所学知识点的系统化应用,这对于我们大部分人来说都存在一定的难度,化归思想的培养,需要注意以下几个方面的内容.

(一)加强基础知识的体系化建设

对于以往所学过的数学知识,需要进行系统化的整理,在此过程中,我们要善于发现不同知识点之间存在的关系,并以此为线索,完成原本孤立的知识点的体系化建设,为化归思想的应用奠定基础.

(二)合理利用教材中的题目

在高中数学教材中,化归思想得到了很好的体现,其中数学题目的解答方法并不唯一,在传统解答方法的基础上,也可以借助化归思想完成.不仅如此,在化归思想的学习过程中,合理利用教材,能够保证学习方向的正确性,避免相关知识点超出高中数学知识体系,打击我们对化归思想学习的积极性.

(三)理论与实践相结合

数学学习的最终目的是解决生活中所遇到的数学问题,化归思想的学习也是如此,通过在生活实践中使用化归思想,有助于我们对这一解题思想的深入理解,以及数学思维能力和应用能力的提高.

五、总 结

化归思想在高中数学解题中的应用,不仅丰富了我们在数学解题过程中的思路,还帮助我们实现了数学基础知识的体系化建设.除此之外,对于化归思想的应用,还可以覆盖到其他专业课程的学习之中,有助于我们学习能力的全面提高.

【参考文献】

[1]靳世杰.高中数学化归思想教学之我见[J].数学学习与研究,2014(17):56.

[2]于洋,傅海伦,王剑.新课程下化归思想在解题中研究的反思[J].中学数学杂志,2015(8):4-6.

[3]朱涛.论转化与化归思想在高三解题中的运用[J].陕西教育(教学版),2015(9):35.

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